青岛海底隧道爆破振速控制课件

中铁xx集团四公司青岛海底隧道接线工程项目QC小组发表人：xx青岛主城区浅埋暗挖大断面公路隧道爆破振速控制

中铁xx集团四公司青岛主城区浅埋暗挖大断面公路隧道爆破振速控目录

一、工程概况二、小组概况三、选择理由四、现状调查五、确定目标六、原因分析七、要因确认八、制定对策九、对策实施十、活动效果十一、标准化及巩固措施十二、今后的努力方向目录

YK2＋730YK1+112.049二标云南路接快速路三期一、工程概况1、工程简介青岛市胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程是连接胶州湾海底隧道和主城东西快速路的重要通道，是青岛市“三纵四横”城市快速路网中的重要组成部分。青岛市胶州湾湾口海底隧道青岛端接线I标段的四川路隧道起点里程YK1+112.049，终点里程YK2＋730，隧道总长1617.951米。台西三路匝道全长330米。（红色为我标段范围）接海底隧道匝道YK2＋730YK1+112.049二标云南路接快速路三期一

四川路主隧道为单向三车道,建筑限界宽度13.5米，开挖断面125㎡，设计车速80km/h。台西三路匝道为单向一车道，建筑限界宽度8.5米,开挖断面86.9㎡，匝道设计车速40km/h。主隧道效果图四川路主隧道为单向三车道,建筑限界宽度13.5埋深15米

ⅤⅣ-Ⅱ

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Ⅳ-Ⅱ

Ⅲ-Ⅱ

Ⅱ

Ⅳ-Ⅱ

Ⅱ2、工程地质四川路主隧道地质条件较差，Ⅳ、Ⅴ级围岩占42.3%，Ⅱ级围岩占43.7%。主隧进洞前400米覆盖层厚度不足15米，围岩以Ⅴ级破碎围岩为主；其余地段覆盖层厚度一般在15m左右。埋深15米ⅤⅣ-Ⅱ

台西三路匝道地质条件一般，自上向下依次为杂填土、亚粘土、含粘性土粗砂、强风化花岗岩、弱风化花岗岩、微风化花岗岩，局部地带零星发育充填型构造，主要为细晶岩、细粒花岗岩和煌斑岩，它们以岩脉形式充填于中粗粒花岗岩岩基中。匝道覆盖层厚度一般在5-10m之间。工程名称围岩级别岩质比例（％）台西三路匝道Ⅴ强风化花岗岩58Ⅳ中、弱风化花岗岩30.7Ⅲ弱、微风化花岗岩11.3台西三路匝道地质分级表台西三路匝道地质条件一般，自上向下依次为杂填土3、周边环境主隧道选址于青岛主干道四川路下，沿线两侧新旧建筑并存，以6-12层建筑为主，局部有高层建筑，许多建筑建于五六十年代甚至解放前。根据目前现场调查掌握的情况和设计图纸提出的具体要求，施工过程中需要做特殊保护处理的建筑物有56栋，周边建筑物距主线隧道的外开挖线距离在2m-10m之间。隧道主线自YK2+200-YK2+730开始下穿建筑物施工，下穿的建筑物共13座。台西三路匝道周边建筑物共计12栋，以1-6层建筑为主，建筑物距离匝道5m-40m，施工难度比主隧道要低。主隧道和匝道两侧及下穿的上方既有建筑物的保护是工程的关键所在，在施工过程中要控制好爆破振速及围岩变形，确保周边建筑物安全。3、周边环境隧道走向沿线建筑隧道走向沿线建筑匝道走向沿线建筑匝道走向沿线建筑4、工程进展情况青岛胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程位于青岛市西部老城区，施工拆迁工程量很大。受拆迁影响，施工场地迟迟不能落实，严重制约了工程进展。在青岛市各级领导的大力支持下，台西三路匝道拆迁工作进展较快,匝道已经于2008年10月底开工；四川路主隧道场地拆迁工作目前基本结束,正在进行道路导改和管线改移工作，预计2009年4月底具备开工条件。台西三路匝道开挖断面为86.9㎡，比主隧开挖断面125㎡小约1/3；施工条件也比主隧道好。在台西三路匝道的施工过程中，项目部认真做好控制爆破施工，通过QC活动做好爆破振速的监测和控制工作，为主隧道施工做好了各项准备工作。4、工程进展情况小组名称中铁xx青岛海底隧道接线工程项目部QC小组组建日期2008年3月1日注册日期2008年3月20日小组类型攻关型注册号2008－qd－01攻关课题名称青岛主城区浅埋暗挖大断面公路隧道爆破振速控制序号姓名性别年龄学历职务小组分工1xx男36大本项目经理组长2xx男30大本项目总工副组长3xx男34大专工程部长组员4xx男31大专项目副总工组员5xx男27大本技术主管组员6xx男26大本监测组长组员7xx男26大本技术组员8xx男27中专技术组员9xx男27中专技术组员二、小组概况小组名称中铁xx青岛海底隧道接线工程项目部QC小组组建日期2三、选题理由选题理由课题名称青岛主城区浅埋暗挖大断面公路隧道爆破振速控制

在施工过程中爆破振速的大小将直接关系到隧道沿线周边建筑物的安全，一旦爆破振速过大将很可能引起建筑物的变形和开裂。

爆破振速过大还会对周边的居民造成感觉上的不适和心理上的恐慌，很可能会引起周边居民向市政府、市建委和环保局进行投诉，并引发居民对接线工程建设的对立情绪，与“和谐社会”的大环境不符。

青岛海底隧道接线工程是集团公司首次进入青岛地下工程市场，做好青岛主城区大断面公路隧道的控制爆破施工是集团公司保青岛市场进而打入青岛地铁市场的关键。三、选题理由选题理由课题名称青岛主城区浅埋暗挖大四现状调查1、爆破振速控制标准

国家规范：根据中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2003），钢筋混凝土结构房屋安全允许振速为3.5-5cm/s，一般砖房和非抗震的大型砌块建筑物安全允许振速为2.3-3.0cm/s。设计标准：考虑到隧道沿线建筑物为混凝土结构和砖砌结构并存，建筑年代新旧不一，设计单位提出的安全允许振速不超过2.0cm/s。项目部针对接线工程控制爆破施工制定了详细的施工方案，通过增加非电雷管的段数、控制爆破进尺等措施来减少单段起爆的最大药量，通过萨道夫斯基公式理论计算是完全可以达到该标准的。四现状调查1、爆破振速控制标准国家规范：根据中华2、现状调查然而在前期台西三路匝道施工过程中，小组成员在对邻近的一栋二层建筑物进行爆破振速监测时，发现部分爆破循环的振速已经超标，最大爆破振速达到了3.2cm/s。

UBOX-5016-Ⅳ爆破振动记录仪监测人员对建筑物基础进行振速监测2、现状调查

UBOX-5016-Ⅳ爆破振动记录仪监测人员对振速超标了振速爆破振速监测记录表序号测量时间爆破振速(cm/s)是否满足要求满足要求率12008.12.61.8是25%22008.12.62.2否32008.12.72.5否42008.12.72.0是52008.12.81.9是62008.12.82.4否72008.12.92.9否82008.12.93.0否92008.12.103.05否102008.12.102.9否112008.12.113.15否122008.12.113.2否25%，太低了！！爆破振速监测记录表序号测量时间爆破振速(cm/s)是否满足要爆破振速监测图0.51.01.52.02.53.03.54.04.512345678910111213测量次数实测爆破振速(cm/s)实测振速QC小组活动前监测部分爆破振速超过2cm/s。QC小组活动前爆破振速监测情况图爆破振速监测图0.51.01.52.02.53.03.54.五目标设定及可行性分析3.2cm/s2.0c/sm现状目标值

本次活动的目标：我们的目标就是将爆破振速的最大值由原来的3.2cm/s降低为2.0cm/s。目标设定五目标设定及可行性分析3.2cm/s2.0c/sm现状技术保障

A、方案的可行性：爆破方案已经爆破专家论证，从技术角度和理论分析是完全可行的；B、邀请专家现场指导；C、组织相关人员参观类似条件的隧道施工现场，学习相关施工经验。D、抽调经验丰富、技术过硬、责任心强的土木、爆破技术人员负责现场施工。管理保障

A、项目部根据施工特点，组织了一批隧道爆破施工经验丰富、综合管理能力和责任心强的人员组成专项领导小组；B、配备充足资源、建立了一套完善的奖罚激励措施，可保证施工的顺利开展和高效的完成。目标可行性分析目标可行技术A、方案的可行性：爆破方案已经爆破专家论证，从技术角度和六、原因分析

小组针对从排列图中得出的主要问题进行多次讨论，广泛收集现场工人、班组长、质量检查人员的意见，集思广益，相互启发，互相补充，并从5M1E六个方面做出影响爆破振速的因果分析图一：

六、原因分析小组针对从排列图中得出的主要问题进行多风钻性能不匹配因果分析图一

炮孔钻孔精度低人员

测量

材料

机械

方法

爆破振速超过控制标准

未意识到城市控制爆破的重要性周边居民较多人为因素干扰炸药爆速过高毫秒雷管精度不足理论计算取值存在一定偏差方案未能得到正确执行环境

施工人员经验不足技术指导不足现场检查不严仪器精度低仪器没有检测存在偏差钻爆施工作业空间狭小爆破方法不得当装药操作不规范现场地质条件复杂多变风钻性能不匹配因果分析图一炮孔钻孔人员测量材料机械七、要因确认

从因果分析图中可以看出，影响钢管柱施工质量的因素很多，对末端原因进行要因确认，如下表所示：序号末端因素要因确认结论1未意识到城市控制爆破的重要性现场作业人员没有深刻认识到城市控制爆破施工的重要性，在爆破施工中随意性较强。2施工人员经验不足施工人员大都经历过山岭隧道的爆破施工，但是缺乏城市控制爆破的施工经验3技术指导不足部分技术人员对城市控制爆破施工技术匮乏，导致指导不到位。4现场检查不严现场质量检查制度虽然建立但未责任化，没有签订责任状，分工不清，遇事相互推诿，现场控制不严格，没有奖罚制度，能动性较差。5测量仪器精度低现场测量仪器为一秒级的瑞士徕卡红外全站仪，测量精度和自动化程度满足施工要求。6仪器没有检测存在偏差测量仪器均按规定进行每年定期检测，满足要求7钻爆施工作业空间狭小匝道开挖断面作业面操作空间满足要求。8周边居民存在较大认为因素干扰隧道选址于青岛主城区周边居民较多，居民对海底隧道建设较为理解，人为因素干扰很少×非要因×非要因√是要因×非要因七、要因确认从因果分析图中可以看出，影响钢管柱序号末端因素要因确认结论9炮孔钻孔精度低炮孔钻孔采用φ42钻头人工钻孔，部分工人钻孔精度达不到规范要求，但钻孔精度对振速影响较小10风钻性能不匹配钻孔采用7655风动凿岩机钻孔，满足施工要求11炸药爆速过高爆破施工采用了低爆速的2号岩石乳化炸药，爆速3200m/s，满足要求12毫秒雷管精度不足工程采用了国内常用的非电毫秒雷管，雷管精度一般，易造成不同段位振速的叠加13爆破方法不得当爆破方案经青岛爆破协会及公司专家进行论证，方案可行14装药操作不规范作业工人思想认识还停留在山岭隧道的阶段，装药量不够精确，操作有一定的随意性15理论计算取值存在一定偏差爆破振速通过萨道夫斯基公式理论计算满足标准要求，萨道夫斯基公式中K和α的取值均为经验参数，理论计算可能产生一定偏差16方案未能得到正确实施毫秒雷管分段使用不能正确按照方案实施，掏槽眼的选位也未能按照方案正确执行，造成个别段位单段起爆药量过大，造成爆破振速超标。17现场地质条件复杂多变隧道的地质条件是千变万化的，不同的岩脉和节理的走向都可能会对爆破振速传播产生较大的影响。×非要因√是要因√是要因√是要因√是要因×非要因序号末端因素要因确认结论9炮孔钻孔精度低炮孔钻孔采用φ42钻确

认

主

要

因

素一、未意识到城市控制爆破的重要性二、毫秒雷管精度不足三、理论计算取值存在一定偏差四、方案未能得到正确实施五、现场地质条件复杂多变确一、未意识到城市控制爆破的重要性二、毫秒雷管精度不足三、理八、制定对策序号要因目标对策采取措施负责人完成时间完成地点1未意识到城市控制爆破的重要性每个人都重视城市控制爆破施工加强对技术和爆破作业人员的教育和培训工作完善制度责权明确1．由总工负责对每个技术人员明确城市控制爆破施工能够的重要性，领会技术人员的重要职责和肩负的重要使命；2.由技术室负责做好现场作业人员的思想教育和技术培训工作；3.由工程部负责制订施工班组奖罚办法，签订协议，建立激励制度xxxxxx08.12.15工地会议室施工现场2毫秒雷管精度不够保证毫秒雷管精度满足要求选择精度更高的毫秒雷管1.由工程部和物资部牵头，与青岛市爆破物品供应公司一起，购买精度更高、价格合理的毫秒雷管xxxx08.12.20青岛市爆破物品供应公司3理论计算取值存在一定偏差理论计算与监测振速更接近根据现场的地质条件、节理走向不断调整K和α的取值1.负责收集现场的地质变化资料，做好地质素描，通过理论计算和监测振速的对比不断修正K和α的取值，使理论计算振速与监测振速更接近xxxx08.12.12～09.1.20匝道施工现场八、制定对策序要因目标对策采取措施负责人完成完成1未意识到城序号要因目标对策采取措施负责人完成时间完成地点4方案未能得到正确实施爆破方案能够被正确领会并实施加强对爆破作业人员的技术交底工作1．由工程部和技术室负责对现场爆破作业人员进行有针对性的技术交底，不走形式，保证现场作业人员能够领会方案的意图；2.技术室做好爆破作业人员的现场施工的技术指导工作；xxxxxx08.12.15工地会议室施工现场5现场地质条件复杂多变根据现场的地质条件采用最合理的爆破参数根据现场的地质条件、围岩级别不断调整爆破设计，选择合理的爆破参数1.技术室及时掌握掌子面的地质变化情况，根据现场的时间情况选择最合理的爆破参数，调整爆破装药设计，使爆破设计与现场实际相结合，更具可行性。xxxx08.12.12～08.12.30并贯穿整个施工过程匝道施工现场序要因目标对策采取措施负责人完成完成4方案未能得到正确实施爆针对现场人员未意识到城市控制爆破的重要性采取措施

实施一九对策实施1.由总工负责对每个技术人员明确城市控制爆破施工能够的重要性，领会技术人员的重要职责和肩负的重要使命；2.由技术室负责做好现场作业人员的思想教育和技术培训工作；3.由工程部负责制订施工班组奖罚办法，签订协议，建立激励制度针对现场人员未意识到城市控制爆破的重要性采取措施实施一九组织相关人员学习领会城市控制爆破施工的重要性

经过学习教育，现场作业人员领会了城市控制爆破施工的重要性，感觉到了自身的责任重大。效果确认达到了预期目的组织相关人员学习领会城市控制爆破施工的重要性经过

毫秒雷管精度不足

实施二

国内目前高精度的毫秒雷管以电子数码雷管和ORICA-LP毫秒雷管为代表，但是价格太高不符合经济性的要求。工程部和物资部牵头，与青岛市爆破物品供应公司一起，在市场上选择购买精度更高、且价格较为合理能够接受的毫秒雷管。经多方比选采用了山东银光科技有限公司生产的毫秒延期导爆管雷管，精度误差在±5ms左右，有效地避免了不同段位爆破振速的叠加，满足施工要求，且价格合理，符合经济性的要求。毫秒雷管精度不足实施二精度较高的毫秒延期导爆管雷管

新的毫秒延期导爆管雷管购进后，经现场试验，精度满足施工要求。效果确认达到了预期目的精度较高的毫秒延期导爆管雷管新的毫秒延期导爆管雷

理论计算取值存在一定偏差

实施三

常用的爆破振速计算公式萨式公式：

R—爆源与需要保护的建筑物之间的距离R，m；Q—

炸药量，kg。延时爆破为最大一段药量；K、α—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质有关的系数和衰减指数，按下表选取。K、α均为经验参数，受地质、节理走向影响，对计算结果影响较大。专人负责收集现场的地质变化资料，通过理论计算和监测振速的对比不断修正K和α的取值，使理论计算振速与监测振速更为接近，达到了预期目的。1.8～2.0250～350软弱岩石1.5～1.8150～250中硬岩石1.3～1.550～150坚硬岩石αK岩性理论计算取值存在一定偏差实施三常用的萨道夫斯基公式计算结果与监测数据基本吻合

通过理论计算和监测振速的对比不断修正K和α的取值，使理论计算振速与监测振速更为接近，达到了预期目的。效果确认达到了预期目的实测1.95cm/s萨道夫斯基公式计算结果与监测数据基本吻合通过理论计

方案未能得到正确实施

实施四

1.由工程部和技术室负责对现场爆破作业人员进行针对性的技术交底，不走形式，保证现场作业人员能够领会方案的意图；

2.技术室做好爆破作业人员的现场施工的技术指导工作，杜绝经验主义；纠正了爆破人员习惯的掏槽眼中轴对称设置，而是采用掏槽眼非中轴对称设置于远离建筑物一侧，增加的爆源和建筑物之间的距离，降低了爆破振速。方案未能得到正确实施实施四利用晚间时间技术室对作业人员进行技术交底

实施后分段毫秒雷管能够正确按照方案使用，掏槽眼的选位也能按照方案正确实施。效果确认达到了预期目的掏槽眼采用非中轴对称设置于远离建筑物一侧，降低爆破振速利用晚间时间技术室对作业人员进行技术交底实施后分

现场地质条件复杂多变

实施五

技术室及时掌握掌子面的地质变化情况，包括围岩级别、节理发育程度以及走向，根据现场的实际情况选择最合理的爆破参数，调整爆破装药设计，使爆破设计与现场实际相结合，更具可行性。实施后爆破装药设计更具针对性，光爆效果良好，取得了预期的目的。现场地质条件复杂多变实施五及时了解围岩地质变化情况调整装药设计

技术人员及时掌握掌子面的地质变化情况，调整爆破装药设计，实施后爆破装药设计更具针对性，光爆效果良好，取得了预期的目的。效果确认达到了预期目的及时了解围岩地质变化情况调整装药设计技术人十、效果检查

通过本次QC小组的攻关活动，有效的解决了台西三路匝道施工爆破振速超标的问题，振速监测结果如下：效果一序号测量时间爆破振速(cm/s)是否满足要求满足要求率12008.12.211.8是100%22008.12.212.0否32008.12.221.95是42008.12.222.0是52008.12.231.9是62008.12.232.0是72008.12.241.9是82008.12.242.0是92008.12.251.8是102008.12.251.9是112008.12.261.85是122008.12.261.8是十、效果检查通过本次QC小组的攻关活动，有效的解决了台QC小组活动后爆破振速监测情况图爆破振速监测图0.51.01.52.02.53.03.54.04.512345678910111213测量次数实测爆破振速(cm/s)实测振速QC小组活动后监测爆破振速基本都控制在2cm/s。QC小组活动后爆破振速监测情况图爆破振速监测图0.51.QC活动前3.2QC活动后2.0Max=3.2Max=2.0OKQC活动前3.2QC活动后2.0Max=3.2Max=2.0

通过开展此次QC活动，通过本次QC小组的攻关活动，有效的解决了台西三路匝道施工爆破振速超标的问题，振速监测结果均小于2.0cm/s,达到了预期目标。

实施前实施后爆破振速监测结果均小于2.0cm/s合格率对比图25%100%100%

目标达到了！通过开展此次QC活动，通过本次QC小组的攻关活动，有效

通过QC质量活动，带动全体员工加强控制爆破管理，规范了爆破施工工艺，保证了台西三路匝道爆破振动速度满足规范和设计要求。通过控制爆破以及爆破振速的控制，保证了匝道周边12座建筑物的安全，周边居民对爆破施工反映很小，目前未发生一起民扰阻工事件，避免了项目部在此方面的额外投入和损失。此外，还确保了工程进度，经济效益和进度效益都十分显著。效果二项目建筑物维修及扰民费用计算式建筑保护维修费50000元／座×12座=600000元扰民费110户×250元／户.月×2月＝55000合计655000元通过QC质量活动，带动全体员工加强控制爆破管理，规范

青岛海底隧道接线工程是集团公司首次进入青岛地下工程市场，做好青岛主城区大断面公路隧道的控制爆破施工是集团公司保青岛市场进而打入青岛地铁