隧道爆破監測中存在的問題及分析

楊環榮 賢良華 向飛

（廣西長興工程建設有限公司，廣西 南寧 530200）

伴隨著我國交通信息網絡的不斷完善，相關隧道爆破技術也在不斷進步，隧道爆破的安全性能以及日后檢測中的穩定性成為重要關注點，是否對周圍地質產生影響，是否危機范圍內部建筑的安全等關注點。此外隧道爆破會產生強大的沖擊波，其振動力度會對周圍的居民建筑造成損害、松化地質土層引發自然災害、居民與附近動物造成恐懼的情況的發生。因此，爆破振動問題是隧道爆破監測中最為嚴峻的問題，針對這一問題，應當針對隧道爆破中的相關技術與器材進行分析研究，結合減振方法與振動標準進行層次劃分，逐漸掌握隧道爆破減振方法。此外在進行爆破工程之前，應當對范圍地區內的地質、建筑、人畜進行調查，采用爆破監測技術進行管理，應用先進減振技術進行爆破施工。

一、隧道爆破監測——大寧路躍進隧道為例

大寧路躍進隧道地處廣西，人流量較為密集，周圍基礎建筑設施多，地質條件復雜，因此在進行大寧路躍進隧道的爆破時，應當采取必要的措施對爆破產生的振動沖擊波范圍進行預測，對中心振動波進行監測，著重結合周圍山體區域對爆破振動的反應程度，從而精確計算出能夠實行完美爆破的炸藥數量比例；此外，對地質振動源的主振動頻率進行時間段與距離的把控，從而達到監測爆破過程的目的，以保障相關爆破器材及施工人員的安全，提供此次爆破過程的安全性。

（一）爆破路段概況

大寧路躍進隧道位于大新縣碩龍鎮門屯村丘陵地區，躍進隧道左線設計長度331m，右線設計長度295m，隧道凈距13.8m，最大埋深約121.24m。由于該地地處廣西，是地質板塊的交接處，經歷太平洋板塊與亞洲板塊的活動區域，由此形成以南東向的斷裂帶，并且該地常年受夏季風與海洋水汽的侵蝕，地質地貌隨之改變，溶蝕裂隙較大，巖體松散，巖體結構與巖脈相互交錯，地質巖石中的裂隙呈現SE269°～310°方向生長，隧道的橫向巖石結構與山體的結構紋理相互交錯。最后，該隧道山體上部覆蓋大量山體沉積巖石泥土，隧道內部巖石以中風化灰巖為主，為Ⅳ，Ⅴ類圍巖礦石為主。

（二）隧道爆破振動速率值的計算

在《隧道爆破安全規程》一書對隧道爆破振動速率值的閾值有著明確規定，即由于隧道爆破引起的地質振動的速率值，對傳統磚瓦居民建筑不能超過2.0～3.0cm/s，對范圍內部的電信設施及器材的閾值為1.5cm/s。

（三）隧道爆破振動速率監測器

進行隧道爆破作業時，對振動頻率的測量通常是由測振器材鏈接振動傳感器，將測量的結果在計數器上進行顯示，從而組成隧道爆破振動速率監測器，通過上述設備的構建，采用前沿效率器與漸弱電力阻信進行聯合振動測量，如下圖2 所示隧道爆破振動速率監測器：

二、大寧路躍進隧道爆破振動速率監測

根據大寧路躍進的地質地貌進行巖石振動閾值計算，再將周圍居民建筑、電信設施進行統計分析，將大寧路躍進的隧道爆破速率監測分為三個監測計劃，首先對右部大寧路躍進隧道進行爆破振動檢測；其次對左部大寧路躍進隧道進行爆破振動檢測；

隧道爆破振動檢測結果如圖3 所示：

大寧路躍進隧道爆破振動的性質及原則：在進行隧道爆破過程時，由于進行的是人為爆破，因此爆破導致的振動波及范圍較小，并且呈現逐漸漸弱趨勢，能夠較快進行振動消散；此外，人為爆破進行瞬時爆破，因此爆破頻率極高，但主要振動源消散較快，容易被附近地質山體進行振動頻率的吞噬，其主要爆破振動頻率維持在30～90 Hz。

三、大寧路躍進隧道爆破振動分析

隧道爆破容易對周圍建筑設備造成振動，從而引起相關基礎設施的損壞，降低設施設備的使用周期，因此，在進行隧道爆破時，針對振動頻率對周邊建筑的試驗探討顯得十分重要，也為后續工程進度提供參數估計，結合大寧路躍進隧道的垂直走向振動速率、橫向振動速率及切向振動速率對爆破點的藥物比例進行分析，藥量比例公式為：σ-3/R ρ=從而得出相關質點方向的擬合曲線，如下圖4、5、所示：

根據上述示意圖可知，不同方位的質點方向振動速率與藥量比例關系呈現擬合回歸分布，符合國際通用的振動速率與藥量比例關系。

在進行爆破作業時，將主要地點集中于低頻率地區，在一定的巖石土層內部關注振動持續縮減的趨勢發展，將隧道爆破振動規律進行經驗系數和漸弱指數的運算，從而能夠解決隧道爆破過程中的振動問題，為后續相關作為進行地質探查與檢測。

結束語：根據上述相關信息進行大寧路躍進隧道爆破振動研究得出，在進行大寧路躍進隧道爆破過程中對周圍電信基礎設施的影響力地較弱，不會形成嚴重設備設施損壞；地面爆破過程進行振動頻率額計算與爆破藥物比例存在回歸線性關系；人為爆破的主要振動集中于大寧路躍進底部，能夠隨著距離的增加而逐漸漸弱，因此的出，在進行相關隧道爆破監測作業時，根據上述實驗方式與行為，能夠進一步提高隧道爆破施工的安全性。

大寧路躍進第一監測計劃結果

大寧路躍進第二監測計劃結果

大寧路躍進第三監測計劃結果