高速铁路隧道施工13课件.ppt

1、 Page:1高高 速速 铁铁 路路 隧隧 道道 施施 工工 Page:2爆破安全技术爆破安全技术第一节 爆破地震第二节 空气冲击波及飞石安全距离第三节 爆破产生的其它有害效应第四节 电力起爆中早爆事故的产生与预防第五节 瓦斯隧道爆破技术第六节 盲炮的预防及处理 Page:3第一节 爆破地震一、地震的震级和烈度地震学用震级和烈度来衡量地震的大小。1.震级 震级也称为地震强度，用来说明某次地震本身的大小。它是直接根据地震释放出来的能量大小确定的。2.烈度 烈度是指地震在具体地点引起振动的强度标准。它标志着地震对当地的实际影响，作为工程结构抗震设计依据。Page:4地震震级可用地震仪量测；而烈度不

2、是根据地震仪测定的，判断烈度的大小是根据人们的感觉、房屋及建筑结构物受破坏的情况，以及地面出现的塌陷、地裂等现象综合考虑后确定的，因此，地震烈度只能是一种定性的相对数量概念。注意：地震震级和地震烈度是两个不同的概念，如地震比做装药爆炸，那么装药量就相当于地震震级，而装药在爆炸时的破坏作用则是地震烈度。一次地震只能有一个震级，但在不同地区可以有不同的烈度，因为在一个地震区域内，不同部位的破坏程度是不同的。Page:5二、爆破地震效应二、爆破地震效应1.概念 由爆破地震波引起的振动，常会造成附近地面以及地面上物体产生颠簸和晃动，称为爆破地震效应。2.特点（1）爆破地震振动幅值虽大，但衰减很快，破坏

3、范围并不大；天然地震振动幅值虽小，但衰减缓慢，破环范围比前者大的多。（2）爆破地震波振动频率较高，远超过普通工程结构的自振频率；天然地震振动频率较低，与普通工程结构自振频率相接近。（3）爆破地震振动持续时间短；天然地震主震持续时间长多在1040s间。Page:6三、爆破地震的安全判据和安全允许距离三、爆破地震的安全判据和安全允许距离1.爆破地震的衡量标准 爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度。振动强度可以用地面运动的各种物理量来表示，如质点振动速度、位移、加速度等。通过对大量爆破振动量测数据研究后得出，用质点振动速度来衡量爆破振动强度更合理。一般情况下，把爆破振动速度控制在爆破安全规程规定的范围

4、内，可以保证结构物不致受到破坏。Page:72.爆破地震安全判据爆破地震安全判据爆破安全规程对主要类型的建筑物质点振动速度做出了相应规定：（1）土窑洞、土坯房、毛石房屋：1.0cm/s；（2）一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物：23cm/s；（3）钢筋混凝土框架房屋：5cm/s；（4）水工隧道：10cm/s；（5）交通隧道：15cm/s；（6）矿山巷道：围岩不稳定，但有良好支护时10cm/s；围岩中等稳定有良好支护时20cm/s；围岩稳定无支护时30cm/s。Page:83.爆破振动速度的计算爆破振动速度的计算我国常用下列公式计算爆破振动速度：V-保护对象所在地面质点振动速度，cm/s；Q-一次

5、爆破装药量，kg；R-爆心至观测点的距离，m；K、a-与爆破点地形、地质条件有关的系数和衰减指数。可根据爆破安全规程选取，也可通过现场试验确定。aRQKV)(31 Page:9爆区不同岩性的K、a值岩性Ka坚硬岩石501501.31.5中硬岩石1502501.51.8软岩石2503501.82.0 Page:104.爆破安全允许距离爆破安全允许距离爆破安全距离可按下式计算：311)(QVKRa Page:11四、爆破地震效应的控制四、爆破地震效应的控制（1）采用低威力、低爆速炸药 某隧道工程在2号岩石硝铵炸药中混入13%添加剂制成低爆速炸药，使其爆速降至1800m/s。振动观测表明，降振效果明

6、显。（2）采用毫秒爆破 采用毫秒爆破与齐发爆破相比，平均降震约50%左右；分段数越多，降振效果越好。（3）采用预裂爆破或开挖减震沟槽（4）限制一次爆破最大药量。Page:12第二节空气冲击波及飞石安全距离一、空气冲击波安全距离一、空气冲击波安全距离 露天裸露爆破大块时，一次爆破的装药量不得大于20kg，并应按下式确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离：空气冲击波沿隧道传播时，比沿地面半无限空间 的传播衰减要慢，故要求的安全距离也更大，具体的安全距离由上级部门统一规定。325 QR Page:13预防空气冲击波的措施：预防空气冲击波的措施：1.避免使用裸露药包爆破；2.保证堵塞长度和堵塞质

7、量，避免出现冲炮；3.当装药量较大，可采用分次起爆或延期起爆；4.在隧道中进行大规模爆破时，可用沙袋、木材等堆积成阻波墙或阻波堤，以消弱空气冲击波的强度；5.适当加大爆破点下风方向的安全距离。Page:14二、爆破飞石的安全距离二、爆破飞石的安全距离 爆破飞石是指爆破时被爆物体中脱离主爆堆而飞散较远的个别碎块。爆破飞石的飞行方向和飞行距离难以准确计算。爆破飞石产生原因主要有：1.爆破产生的爆生气体多余能量作用于个别碎石上，使其获得较大的动能而飞散；2.被爆介质不均匀，如有软弱面、混凝土浇筑结合面或其它地质构造面时，会在这些软弱部位产生飞石；3.炸药单耗取得过大，最小抵抗线设计或施工误差，也会产

8、生飞石。4.堵塞长度过小或堵塞质量不好，堵塞物沿堵塞通道飞出，形成飞石。Page:15我国在计算抛掷爆破时，对个别飞石飞行最远距离计算采用经验公式：为防止人员或其它保护对象受到伤害，主要采取以下措施：1.采取控制爆破技术缩小危险区，合理确定爆破参数，特别是最小抵抗线的实际长度和方向，避免出现大的施工误差；2.为爆破危险区内工作的人员设置掩体；3.使人员和可移动保护对象撤出飞石影响区域。WknR220 Page:16第三节爆破产生的其它有害效应一、爆破有害气体的产生与预防 炸药在爆炸或燃烧后会生成NO、NO2、CO、CO2等有害气体，当这些有害气体的含量超过某一限制值时，就会危害人的身体健康。P

9、age:17隧道掘进爆破中，应对爆破有害气体予以足够的重视。地下爆破作业点的有害气体允许浓度名称符号最大允许浓度按体积/%按质量/(mgm-3)一氧化碳CO0.002430二氧化氮NO20.000255氨NH30.00430沼气CH41.0二氧化碳CO21.5 Page:18为了减少爆破有害气体的危害，可采取以下措施：1.尽量采用零氧平衡或接近零氧平衡的炸药，减少爆破有害气体产生量；2.如果爆破点附近有隧道、排水涵洞及独头巷道时，要考虑有害气体沿爆破裂缝或爆堆扩散的可能性，加强防范，以免产生炮烟中毒；3.进行爆破时，要加强通风和爆破后有害气体的检测，以免炮烟熏人。4.加强炸药的质量管理，定期检

10、测炸药质量，注意防水防潮，禁用过期变质的炸药，避免炸药产生不完全的爆炸反应而产生过多的有害气体。Page:19二、爆破噪声爆破噪声是指由于爆破而产生的刺耳的声音。它是爆破空气冲击波的继续，是冲击波引起气流急剧变化的结果。目前，各国提出的噪声控制标准还不统一。美国环保局曾提出以85dB为标准；美国矿务局规定128dB为安全限。对爆破噪声的预防和爆破冲击波的预防措施基本相似，此外加强堵塞、反向起爆等可起到一定的作用。Page:20第四节电力起爆中早爆事故的产生与预防第四节电力起爆中早爆事故的产生与预防爆破材料（或炸药装药）比预期时间提前发生爆炸的现象称为早爆。采用电力起爆时，由于起爆网路在空间形成

11、了一定的闭合线路，如果电路中有电流通过，就有可能导致早爆事故的发生。在电力起爆中引起早爆事故的原因主要有高压电、静电、雷电、射频电和杂散电流等。Page:21一、高压电引起的早爆与预防一、高压电引起的早爆与预防高压电在其输电线路、变压器和电器开关的附近，存在着一定强度的电磁场，如果在高压线路附近实施电爆，就有可能在起爆网路中产生感应电流，当感应电流超过一定数值后，就可引起电雷管爆炸，造成早爆事故。为防止感应电流造成早爆事故，可采取以下措施：1.尽量采用非电起爆系统；2.当电爆网路平行于输电线路时，两者的距离应尽可能加大；3.两条母线、连接线等，应尽量靠近，以减少线路圈定的面积；4.人员撤离爆区

12、前不要闭合网路及电雷管。Page:22二、静电引起的早爆与预防二、静电引起的早爆与预防机械运输、化纤或绝缘物相互摩擦、压气装药等都可产生静电。当静电积累到一定程度时，就可能引爆电雷管，造成早爆事故。减少静电产生的主要措施有：1.用装药器装药时，在压气装药系统中要采用半导体输药管，并对装药工艺系统采用良好的接地装置；2.易产生静电的机械、设备等应与大地相接通，以疏导静电；3.在炮孔中采用导电套管或导线，通过孔壁将静电导入大地，然后装雷管；4.采用抗静电雷管；5.施工人员穿不产生静电的工作服。Page:23三、射频电引起的早爆与预防三、射频电引起的早爆与预防由电台、电视台、中继台、无线电通讯台、雷

13、达等发射的强大射频能，可在爆破网路中产生感应电流。当感应电流超过某一数值时，会引起早爆事故。为防止由于射频电引起早爆，可采取以下技术措施：1.要调查爆区附近有无广播、电视、微波中继站等电磁发射源，有无高压线路或射频电源。在危险范围内，应采用非电爆破。2.爆破现场进行联络的无线电话机，宜选用超高频的发射频率。因频率越高，在爆破网路中衰减越大。Page:24四、杂散电流引起的早爆与预防四、杂散电流引起的早爆与预防 杂散电流是指由于泄露或感应等原因流散在绝缘的导体系统外的电流。杂散电流一般是由输电线路或电器设备绝缘不好或接地不良而在大地及地面的一些管网中形成的。对杂散电流的预防可采用以下措施：1.减

14、少杂散电流的来源，如对动力线加强绝缘，防止漏电，一切机电设备和金属管道应接地良好；2.采用抗杂散电雷管，或采用非电起爆系统等。Page:25五、雷电引起的早爆及预防五、雷电引起的早爆及预防 由于雷电具有极高的能量，而且在闪电的一瞬间产生极强的电磁场，如果电爆网路遭受直接雷击或雷电的高强度磁场的强烈感应，就极有可能发生早爆事故。雷电引起的早爆有：直接雷击、电磁场感应和静电感应三种形式。对雷电引起的早爆事故，可采取以下措施：1.采用非电雷管；2.采用电爆时，在爆区设置避雷或预报系统；3.装药、连线过程中遇有雷电来临征兆或预报时，应立即拆开电爆网路主线与支线，裸露芯线用胶布包裹，并对地绝缘，爆区人员立即撤除危险区。