二氧化碳靜態(tài)爆破施工及方案

1、.word.zl.編制依據(jù)及原那么 4工程概況 4設計概況 4 TOC o 1-5 h z 工程地質及水文地質情況6工程地質情況6工程水文情況8周邊建筑物及管線情況9基坑開挖方案及變更原因分析 10原開挖方案10環(huán)境特點及特殊要求11基坑開挖現(xiàn)狀及困難12基坑開挖平安的特殊要求15開挖方案的選擇16 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 液態(tài)二氧化碳相變致裂巖層方案16二氧化碳相變致裂器的組成及技術參數(shù)16二氧化碳相變致裂器的組成 16主要技術參數(shù)17二氧化碳相變致裂破碎根本原理17二氧化碳相變致裂破碎特點 18二氧化碳相變致裂巖石總體方案設計19

2、二氧化碳相變試致裂方案與實施效果21基坑巖石主體分臺階二氧化碳相變致裂參數(shù)設計23掏槽開挖 23二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石臺階要素圖 24孔網(wǎng)參數(shù)設計26二氧化碳相變致裂器施工工藝28施工步驟 28開設臨空面28鉆孔 28裝管29填塞30平安防護 30連接網(wǎng)路 32點火 32 TOC o 1-5 h z 巖石致裂破碎后檢查33提管回收 33大塊巖石破碎33二氧化碳相變致裂平安與防護措施 35有害氣體影響與平安防護35相變致裂振動效應與防護35相變致裂飛石平安與防護40夏季液態(tài)二氧化碳的運輸、儲存與使用平安42其它危險源的控制與防護措施42平安戒備設計43平安戒備圍 43信號規(guī)定43二氧化碳

3、相變致裂破碎施工作業(yè)考前須知 44監(jiān)測方案 45監(jiān)測的目的和必要性45監(jiān)測目的 45監(jiān)測必要性45監(jiān)測工程設計與監(jiān)測實施45監(jiān)測工程的布置與實施 46監(jiān)測測點布置及要求48監(jiān)測周期和考前須知48施工平安性判別49基坑周邊環(huán)境監(jiān)測 49監(jiān)測管理體系 50信息化施工51施工組織及籌劃 51施工人員組織51主要機械設備52施工順序53施工管理53施工工期53質量、平安、文明等施工保證措施 54質量保證措施54質量管理組織機構54質量職責分配54平安保證措施56平安管理組織機構57重大危險源應急預案57文明施工組織機構61季節(jié)性施工保證措施 63雨季施工保證措施63雨季施工目標64雨季施工準備工作64

4、雨季施工技術措施64夏季施工措施 65夏季施工準備工作65夏季施工平安措施65應急預案 66應急救援責任制及組織機構 66應急救援小組的主要職責6667應急救援小組組長、副組長及成員的職責與分工平安事故應急救援流程67主要應急措施 68建筑物變形較大應急措施68基坑失穩(wěn)應急措施69邊坡護壁滲漏應急措施69基底隆起應急措施70地面開裂、塌陷應急措施70管線變形過大應急措施70應急物資 71應急救援機構聯(lián)系方式 71市軌道交通3 號線一期工程烈士公園東站液態(tài)二氧化碳相變致裂巖石專項施工方案編制依據(jù)及原那么.?市軌道交通3 號線一期工程烈士公園東站車站主體圍護構造施工圖?；.?市軌道交通3號線一期工

5、程KC-2 標段營盤東路站巖土工程詳細勘察報告?.目前我施工單位掌握的現(xiàn)場實際開挖提醒地質資料及實驗數(shù)據(jù)；.目前施工情況和工期的要求；. 我施工單位現(xiàn)有的施工技術、施工管理和機械設備配備能力；.猱破作業(yè)單位資質條件和管理要求 ？ GA990-2012、？爆破作業(yè)工程管理要求？GA991-2012 ；.相關標準、規(guī)： 1 ？建筑深基坑工程施工平安技術規(guī)？ JGJ311-2013； 2 ？建筑地基根底工程施工質量驗收規(guī)？ GB50202-2002 ； 3 ？建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)？ GB50497 2009)； 4 ？建筑基坑支護技術規(guī)程？JGJ120-2012； 5 ？建筑變形測量規(guī)？ JGJ8

6、-201；66 ？爆破平安規(guī)程？(GB6722-2014；) 7 ？氣瓶平安技術監(jiān)察規(guī)程？ TSG R0006-2014。工程概況設計概況烈士公園東站位于晚報大道與車站北路穿插路口北側，沿車站北路由南向北敷設。車站設計中心里程為：Z(Y)DK25+116.676,車站左線起點里程 ZDK24+998.226, 右線起點里程YDK25+024.226，終點里程Z(Y)DK25+209.218。本站施工工法采用全 明挖順作法。車站基坑外包總長為 186.6m,標準段基坑寬24.3m,車站主體基坑深 約20m。車站大小里程端接盾構區(qū)間，均為盾構吊出?；悠桨驳燃墳橐患墶Ｖ黧w圍護構造采用800mm地下

7、連續(xù)墻+支撐系統(tǒng)支護，共設置3道支撐。冠梁 截面尺寸800寬*900高，第一道為支撐為鋼筋混凝土支撐，標準段間距為9m； 第二道為80。t=20mm鋼支撐，標準段間距為 3m；第三道為609、t=16mm鋼支 撐，標準段間距為3m。車站共設4個出入口和2個風亭組，其中3號出入口為遠期 預留。1號出入口及1號風亭合建，位于西湖社區(qū)，2號風亭位于主體北端東側芙蓉 農(nóng)村合作銀行前。2號出入口位于主體北端王府花園綠地，4號出入口位于南端西 側冰火樓前空地。烈士公園東站站位見圖2-1、2-2。”站北路圖2-1烈士公園東站總平面圖.,*GL(800 x900)4_,二銅前混凝土支漳MTO軻隹凝土擋墻MW：

8、L( 000 x900)/1鈍文博1麗。0tl/ =，Ci2工63c銅國榛L_ JIIx.江助仁的書理L8C。厚地下連續(xù)墻800耳業(yè)下連續(xù)地圖2-2烈士公園東站主體構造標準段橫剖面圖,隔 n網(wǎng)制支撐司刑06O9ir-rr, .;=： 16=工程地質及水文地質情況工程地質情況車站主體基坑通過的地層由上至下依次為雜填土，素填土，淤泥質粉質黏土, 粉質黏土，細砂，泥質粉砂巖。局部存在淤泥質粉質黏土和圓礫地層烈士公園東站地質情況如表2-1所示表2-1烈士公園東站地層分布表編R名稱土層厚度層頂局程巖性描述1-2-1雜填土1.00-6.50不等32.95-34.96m褐紅黃色、雜色，濕一飽和，松散狀為主，

9、局部稍 密狀，由可塑-硬塑狀黏性土混磚渣、混凝土塊、碎 石等回填，多為路基填土，硬質物不均勻分布，頂 部約有40-60cm混凝土路面，硬質物含量不均，堆填 時間5年以上，未完成自重固結。1-2-2素填土1.10-4.20m 不等，平均厚度為 3.01m31.70-34.94m褐黃、褐紅色，濕一飽和，松散，可塑-硬塑狀，黏性土為主，局部含砂礫石及磚渣等，硬質物含量約 為15%。堆填時間5年以上，未完成自重固結。編R名稱土層厚度層頂局程巖性描述1-4-2 (Q4h)淤泥質 粉質黏 土0.60-4.50m 不等，平均厚度為 2.45m28.76-32.22m褐色、灰褐色、黑色，流塑狀，局部受后期人工

10、回 填土的擠壓影響為可塑狀，飽和，夾少量細砂，含 有機質，具異味。該層具高壓縮性，工程性狀差。1-6粉質黏 土1.10-7.80m 不等，平均厚度為 3.94m26.36-32.06m褐黃色，夾灰白色，可塑 -硬塑狀，以可塑狀為主， 含少許黑色鐵鎰質氧化物。無搖震反響，有光澤， 干強度中等，韌性中等。1-7粉土0.50-3.70m 不等，平均厚度為 1.53m24.26-27.31m褐黃色，灰色，很濕-飽和，稍密狀，含細砂、中砂、 云母片及少許黑色鐵鎰質氧化物。搖振反響中等， 無光澤反響，低等干強度，韌性低。1-9細砂0.40-3.00m 不等，平均厚度為 1.40m23.74-27.75m褐

11、黃色、黃色，飽和，稍密-中密狀，含少量礫石， 呈亞圓形，級配一般，粒徑大于0.075mm顆粒含量約90%,成分多為石英質，含云母，泥質充填。1-13圓礫1.20-3.30m 不等，平均厚度為 1.97m23.92-24.85m褐黃色，黃色，飽和，稍密-中密狀，圓礫含量約 50-60%,石英質，多為亞園形，一般粒徑2-20mm,混少重卵石，最大粒徑達 40-60mm,中粗砂充填， 混少許黏性土。1-14卵石0.50-3.10m 不等，平均厚度為 1.80m22.94-24.75m黃色，飽和，稍密-中密狀，卵石含量約 55-60%,成 分多為石英質，圓形、亞園形，一般粒徑 20-40mm, 最大粒

12、徑達60-80mm,中粗砂充填，混少許黏性土。5-1殘積粉 質 黏土0.50-2.00m 不等，平均厚度為 0.80m21.31-22.74m紫紅色，硬塑-堅硬狀，無搖震反響，稍有光澤，韌 性中等，干強度中高等。7-2-2強風化 泥質粉 砂巖0.40-7.50m, 平均厚度為2.40m19.81-23.23m褐紅色，粉砂質構造，厚層狀構造，巖芯呈碎塊狀， 短柱狀。用手可折斷，浸水易軟化，其軟化系數(shù)w 0.75,為軟化巖石。7-2-3中風化 泥質粉 砂巖0.80-36.55m, 平均厚度為15.93m13.54-22.63m褐紅色，粉砂質構造，厚層狀構造，巖芯較完整， 極軟巖。巖芯呈長柱狀為主，

13、少許塊狀，干濕交替 易崩解，巖石質量指標較好。天然單軸抗壓強度 3.1-9.7MPa,平士!值 6.1MPa,極軟巖-軟巖。淤泥質粉粉質粘土HI圖2-3烈士公園東站工程地質剖面圖工程水文情況1地表水：車站場地勘察場地無地表水。2地下水類型及富水性：根據(jù)區(qū)域水文地質資料、現(xiàn)場鉆探及引用資料分 析，場地水文地質條件一般。地下水類型分為填土中的上層滯水、第四系砂卵石層 中的孔隙水及基巖裂隙水?？辈炱陂g正處旱季，根據(jù)現(xiàn)場鉆探揭露情況，填土層富 水性整體較差；孔隙水主要分布在中更新統(tǒng)含水層中，孔隙水富水性中等，屬弱承 壓水；基巖裂隙水賦存量較小，逕流條件較差。3地下水的補給、徑流、排泄及動態(tài)特征上層滯水

14、賦存于填土中，主要受大氣降水、溝管滲水、人工排水補給，以蒸發(fā) 形式或向隔水底板邊緣流滲排泄，水量較小且動態(tài)變化大，分布不連續(xù)。勘察期間 未形成穩(wěn)定水位。孔隙水賦存于砂、卵石層中，受大氣降水和地表水及河水補給，具具有明顯的 豐、枯水期變化，豐水期水位上升，略具承壓性，枯水期水位下降，為弱承壓水。 基巖裂隙水賦存于泥質粉砂巖裂隙中。根據(jù)鉆探揭露及地質調(diào)查，基巖節(jié)理裂隙多 為密閉或微，逕流條件較差，水量甚微，未能形成穩(wěn)定水位?？辈炱陂g場地上層滯水穩(wěn)定水位埋深為 1.87-4.80m相應標高為29.74-32.56m 孔隙水穩(wěn)定水位埋深為 3.8-8.50日 相應標高為26.04-30.30m由于孔隙

15、水引用初勘 鉆孔成果，勘察時季節(jié)變化較大，水位變化較大。2.3周邊建筑物及管線情況車站西側為2-4層的門面、夢澤園小區(qū)27-28層高層建筑；西南側為12層的冰火樓小高層建筑，一層地下室，地下室埋深 4-5m；東側為瑞豐家園2-19層框剪構造，一層地下室，地下室埋深約5m；東側北部為雍景園小區(qū)12層的高層建筑； 各建筑均采用樁根底。表3-1地鐵車站周邊主要建構筑物一覽表工程工程部位建構筑物詳情層數(shù)距構造凈距離/m烈士公園 東站P西南角夢澤園小區(qū)綜合樓冰火樓127西側夢澤園商鋪A、B棟、4層框架構造房，無地下室，為一般性 房屋，根底采用震動沉管灌注樁，樁徑 350,以強風化泥質粉砂巖為樁端持力 層

16、。4A棟凈距：7.8mB棟凈距：8.8m東北角雍景園小區(qū)地上12層高層，建筑形式為樁根底， 持力層為強風化泥質粉砂巖。1217.02東側芙蓉農(nóng)村合作銀行地上單層建筑，無地卜室，混凝土構造111工程工程部位建構筑物詳情層數(shù)距構造凈距離/m瑞府賓館地下1層（層高3.35m）,埋深約5m,地上 5層框架構造，根底形式為人工挖空樁， 持力層為強風化泥質粉砂巖。518.14瑞豐家園地上19層，地面1高度57m,地下1層（層 高3.35m）,構造形式為框剪，根底形式為 人工挖空樁。1930.23基坑周邊建筑物多，且高層建筑距離基坑較近。地鐵車站施工圍管線眾多，地下管線改移后距離車站構造 315m,需要進展

17、管線沉降監(jiān)測。需要監(jiān)測的地下管 線主要為改移后臨時排水箱涵4m*8m，DN800給水管、DN1500污水管。為確保 周邊建筑和管線的平安，需對其加強監(jiān)控量測。目前影響車站施工的路燈、自來水、軍纜、城通、污水等管線均已改移至車站構造外側，土方開挖及主體構造施工階段無需穿越，無需懸吊保護。基坑周邊管線分布及遷改情況詳見附圖13基坑開挖方案及變更原因分析原開挖方案車站主體長度為212.6m,按照工期進度安排，同時為了保證開挖過程中基坑穩(wěn) 定，構造施工的流水作業(yè)，在車站主體施工完局部圍護樁后，將樁頂冠梁三邊封閉 后便可進展封閉局部的車站主體土方開挖。土方開挖施工由車站兩端頭向車站中間 進展明挖施工，優(yōu)

18、先施工南北端頭盾構工作井。土方開挖施工方案工期為：2017年4月22日至2017年8月29日，施工周期為129天。車站基坑開挖采用多種機械配合的開挖方案，配置 2臺炮機，8臺普通挖機，2 臺0.4m3小挖機，1臺液壓抓斗。為提高工效，各種挖機分層配合，在南北兩端各設 置一個開挖面，自兩端向中間開挖，每個工作面采用臺階法接力式開挖，在基坑下 設小型挖掘機、人工輔助開挖及清底，最后利用液壓抓斗垂直提升?；娱_挖施工為地鐵車站施工中一個最重要的工序，施工中按照施工規(guī)及設計 要求操作，在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時五個要點，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分段、先支后挖的施工原那么。主體基坑

19、由南北兩端向中間開挖，縱向分為 8個開挖段，與主體構造流水段劃分一致。各分段間縱向按1:1放坡。開挖時先從兩端向中間開挖，鋼板橋下部土方 倒運至南側，縱向開挖示意圖如圖 3-1、3-2所示。圖3-1烈士公園東站主體基坑縱向分段示意圖圖3-2烈士公園東站縱向臺階法開挖示意圖環(huán)境特點及特殊要求烈士公園東站基坑開挖在鬧市區(qū)進展，周邊為夢澤園、新華聯(lián)、雍景園、王府花園等密集住宅小區(qū)，且緊鄰省委小區(qū)，環(huán)境比擬復雜；根據(jù)現(xiàn)場實際開挖提醒情況，石方量都比擬大，機械破除難度大，施工噪音較大，就工作環(huán)境考慮，工作場地都比擬狹窄，運渣時間受限制，工地靠近居民區(qū)，噪聲擾民也經(jīng)常受到投訴，引起一些民事糾紛。且基坑臨近

20、小區(qū)，開挖速度及效率都會都周邊建筑物及管線影響較大?；娱_挖現(xiàn)狀及困難基坑開挖從兩端往中間開挖。先開挖北端。流水段劃分為 8 個，南半局部4 個+中間 1 個+北半局部 3個。 兩端采用分臺階放坡開挖，中心拉槽。剩余基坑中部最后一個流水段土方采用垂直提升的開挖方式出土。我單位從 5 月 15 日開場開挖基坑北端頭，因地表8 米以全為淤泥及雜填垃圾，富水量極大， 且需破除既有片石箱涵構造， 挖機在淤泥層中易陷入， 開挖難度較大，現(xiàn)場累計投入 6 臺挖機進展開挖倒運，至5 月 25 日北端井第一流水段開挖至10米處由砂卵石層直接進入中 微風化泥質粉砂巖，巖層界面明顯，膠結性強，挖機及裂土鉤均無法開

21、挖， 采用 2 臺炮機后平均每天向下進尺缺乏1 米 （平均每天破除工程量約為120m3/天），破除速度極慢，距基坑到底還有10米，巖層越往下強度及板結性越強，根據(jù)我單位目前現(xiàn)場取樣進展強度試驗，最大巖層強度到達15MPA,不管是地勘資料或巖層強度均與地勘報告出入較多勘察資料附后 ，我單位在2017年5 月 31 日上午組織勘察、設計、業(yè)主、監(jiān)理等單位對現(xiàn)場土石方分界以及實際開挖巖層情況進展了界定，并初步對如何采取相關措施加快下步土方開挖進展了探討，同時結合絲茅沖站靜態(tài)爆破相關經(jīng)歷提出了靜態(tài)爆破措施。北端井地表淤泥層開挖北端6臺挖機分臺階開挖倒運地表68米以全部為淤泥及雜填垃圾地下810米為砂卵

22、石層地表10米以下進入中微風化泥質粉砂巖層板結性較強，巖層強度大，機械破除開挖效率較慢現(xiàn)場取樣委托專業(yè)檢測機構進展強度試根據(jù)試驗，地表10米處巖層強度平均約驗為15MPA,巖層強度較大?；娱_挖平安的特殊要求根據(jù)現(xiàn)場實際開挖地層提醒情況， 泥質粉砂巖地層板結性強，巖層強度高，機 械破除開挖難度大，效率低下，根據(jù)現(xiàn)場實際及工期籌劃，剩余石方約4600cm3,在分段分臺階開挖及破除情況下僅石方破除需 170天，全部完成主體構造需到2018 年2月份，無法滿足2017年10月主體洞通工期要求，為加快開挖進展，確保工期 要求，結合借鑒絲茅沖站靜態(tài)爆破方案，我單位擬采取液態(tài)二氧化碳相變致裂巖石 工法，需

23、統(tǒng)一考慮巖石破碎方案、防護措施以及清運方法幾個方面的問題，即需要 滿足以下特殊要求：1即根據(jù)工期要求計算日平均破碎量和頂峰期作業(yè)的破碎量，根據(jù)現(xiàn)場狀 況規(guī)劃出鉆孔作業(yè)面，再依據(jù)作業(yè)面情況和環(huán)境條件，選定巖石破碎施工種類。2防護措施應保證平安防護的重點是飛石和控制地震，同時還應考慮破碎噪聲的影響。其開挖邊墻的 維護，已澆混凝土構造的保護，邊墻噴錨支護的保護都是一些特殊的問題。3清運方法根據(jù)破碎量和基坑現(xiàn)場狀況，選擇裝渣設備型號、數(shù)量，如需吊運還要考慮吊 運設備應規(guī)劃施工道路，最后根據(jù)運輸量、運輸作業(yè)時間及運距、現(xiàn)場裝運場地等 條件，選定運輸車輛，保證在規(guī)定工期清運完畢。4本基坑及周圍重點保護目標

24、較多基坑圍護墻的保護；基坑西側商住樓等建筑物的保護；緊鄰基坑周圍的雨污水管、燃氣、軍纜、電纜等主要管線的保護;車站北路的行駛車輛與行人的平安防護。開挖方案的選擇由于基坑周圍環(huán)境比擬復雜，且地下管線施工前期均臨近基坑進展改遷，直接采用機械鑿除硬巖的作業(yè)方式成效太低且平安風險偏高，不能滿足工期及平安要求，不宜采用爆破法進展巖石破碎，烈士公園東站主體圍擬采用“三小一少振動小、飛石距離小、噪聲小與粉塵少的二氧化碳相變致裂器破碎基坑巖石方法，此方法不僅平安，而且符合綠色環(huán)保要求，以便于在確?；又苓吔嬛锲桨驳耐瑫r加快施工進度。破碎巖石類型主要為地表10米以下進入巖層后的垂直向下開挖的中微風化泥質粉砂

25、巖以及少量特堅石，需破碎的巖石工程量估算有4.5萬m3,具體工程量以現(xiàn)場實際界定為準。4液態(tài)二氧化碳相變致裂巖層方案二氧化碳相變致裂器的組成及技術參數(shù)二氧化碳相變致裂器的組成二氧化碳相變致裂器又稱致裂管或膨脹管由泄能器、平安片、儲液管、發(fā)Ci3.儲液罐4.發(fā)熱裝置1.卸能器2.平安片圖4-1二氧化碳致裂器構造圖熱裝置、充裝閥組成，如圖4-1所示。液態(tài)二氧化碳氣耀充裝機 旗脹管充氣平臺裝管器旋景器圖4-2液態(tài)二氧化碳相變致裂系統(tǒng)主要組件示意圖主要技術參數(shù)氧化碳相變致裂器主要技術參數(shù)見表4-1。表4-1主要技術參數(shù)表工程51型73型83型95型致裂器外徑mm51738395致裂孔徑mm609010

26、0110-120致裂器長度mm1270103011301300二氧化碳充裝量kg0.80.81.42.3最大充裝壓力MPa9999單套致裂器質量kg14223243根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本工程采用 95型二氧化碳相變致裂器二氧化碳相變致裂破碎根本原理二氧化碳氣體在一定的高壓下可轉變?yōu)橐簯B(tài)，通過高壓泵將液態(tài)的二氧化碳壓縮至圓柱體容器致裂管，裝入平安膜、破裂片、發(fā)熱管和密封圈，擰緊合金帽 即完成了致裂破碎前的準備工作。將致裂管和起爆器及電源線攜至致裂破碎現(xiàn)場，把致裂管插入鉆孔中固定好，連接起爆器。 起爆瞬間脈沖電流使發(fā)熱管點火迅速發(fā)生燃燒反響， 釋放大量的熱量，瞬間將液態(tài)二氧化碳氣化，急劇膨脹產(chǎn)生高壓

27、。由于液態(tài)二氧化碳氣化體積膨脹約600倍，故在致裂管封閉空間的迅速氣化，將使致裂管部瞬間到達300MPa以上高壓狀態(tài)。高壓作用使破裂片發(fā)生剪切破壞，高壓氣體瞬間自泄壓閥沖出，對周圍介質產(chǎn)生強烈的沖擊作用，而使其發(fā)生破壞和位移。從點火至完畢整個過程只需0.4 毫秒，瞬間釋放高壓氣體斷裂和松動巖石。由于是低溫下運行，與周圍環(huán)境的液體，氣體不相融合，不產(chǎn)生任何有害氣體，不產(chǎn)生電弧和電火花，不受高溫、高熱、高濕、高寒影響。在井下致裂破碎時對瓦斯具有稀釋作用，無震蕩，無粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質，致裂破碎過程就是體積膨脹的過程，物理做功而非化學反響。二氧化碳相變致裂破碎特點1具有本質的平安

28、特性。從儲存、運輸、攜帶、使用、回收等方面均十分平安。主機與致裂破碎器材別離，從灌裝至致裂破碎完畢時間較短。液態(tài)二氧化碳灌注僅需13分鐘，點火至完畢僅需4毫秒。實施過程無啞炮，無需驗炮。平安戒備距離短，無平安隱患。致裂管回收方便。2既可定向致裂破碎又可延時控制，特別是在特殊環(huán)境下，如居民區(qū)、隧道、地鐵、井下等環(huán)境，實施過程中無破壞性振動和短波，對周圍環(huán)境無破壞性影響。3在石材開采中不破壞紋理構造，成材率和效率較高。4無雷管，無火藥，無炸藥，無易燃品，無?；?，無需火工庫，管理簡便，操作易學，操作人員少，無需專業(yè)人員值守。5在礦井下使用其性能更加突出，無論是高瓦斯礦井，沖擊地壓礦井、水文地質條件

29、較復雜的礦井還是易自燃礦井均可應用。6材料來源豐富，可就地取材。提高成效，增加效益，降低本錢。減少繁雜的報批審核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆品，灌注后沒有高溫，沒有電壓不會自爆，只要嚴格遵守操作規(guī)程，整個施工操作過程均相當平安。7為獲得較大當量的威力，可根據(jù)現(xiàn)場情況，把致裂破碎筒并聯(lián)使用，或者改良孔徑和增進二氧化碳質量?？伸`活控制。8在應急搶險救援中，可將全部設施托運任何交通工具上。而雷管火藥炸藥等屬管制物品，無此優(yōu)勢?？晒?jié)約大量救援時間。9由于炸藥雷管等的對社會對環(huán)境破壞性，必將控制更加嚴格，因此辦理致裂破碎手續(xù)周期較長，而采用致裂器可隨時進展致裂破碎作業(yè)，實時滿足工程建立的

30、需要。二氧化碳相變致裂巖石總體方案設計總體方案設計根據(jù)工程設計與施工要求以及現(xiàn)場勘察的實際情況，結合以往類似地鐵基坑巖石液態(tài)二氧化碳相變致裂開挖工程積累的經(jīng)歷，對本基坑擬采用 95 型二氧化碳相變致裂設備進展巖石致裂施工。先從北端實施分臺階致裂開挖，待南端基坑形成開挖工作面后，再按基坑原有的自兩端向中間、臺階接力式開挖方案，在南北兩端同時實施分臺階致裂開挖作業(yè)，臺階高度2 至 6 米。圖4-3二氧化碳相變致裂巖石縱向分臺階開挖示意圖為確保二氧化碳相變致裂施工與其它工序如二次破碎、挖運清磴、臨空面修整 等之間的無縫銜接，并增加施工過程中出于保護基坑連續(xù)墻和支撐的需要而調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向的

31、靈活性，擬沿22.7米寬基坑橫斷面分左右兩個半?yún)^(qū)錯開進展二氧化碳相變致裂施工，左右兩個半?yún)^(qū)施工順序如圖4-3中陰影區(qū)域所標記的序 號所示。圖4-4二氧化碳相變致裂巖石開挖方案平面示意圖基坑初始相變致裂開挖區(qū)域如圖 4-4中的1區(qū)假設無可利用的自然臨空面，那 么可在1區(qū)中央位置沿基坑寬度方向先行采用機械方式進展掏槽開挖。待形成臨空 面后，那么可由北向南實施相變致裂作業(yè)。掏槽后 1區(qū)剩下的靠近基坑北端連續(xù)墻 的巖石可采用機械破除的方式進展破除開挖。基坑部邊沿連續(xù)墻和基坑中間的豎向支撐在相變致裂作業(yè)中需要重點進展防 護。對于邊沿連續(xù)墻，每次致裂作業(yè)布孔時，最靠近連續(xù)墻的鉆孔與連續(xù)墻之間預 留一定厚度

32、的巖石作為保護層，且最靠近連續(xù)墻的鉆孔最小抵抗線應小于保護層厚 度。對于基坑中間的豎向支撐，除在堅向支撐與最靠鉆孔之間應留夠防護距離外， 還可采用合理調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向，降低相變致裂能量對豎向支撐穩(wěn)定性 的影響。二氧化碳相變致裂設計方法與流程針對基坑區(qū)域巖石特性和施工要求，依據(jù)我公司在類似基坑二氧化碳相變致裂 施工的布孔致裂參數(shù)進展設計，確定初步孔網(wǎng)參數(shù)后進展基坑巖石的試致裂，通過 試致裂的巖石致裂效果、振動效應、噪音污染等，再優(yōu)化調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)直到二氧化 碳相變致裂效果滿足設計要求、重點目標振速滿足平安標準。二氧化碳相變致裂設 計流程如以下圖所示：圖4-5二氧化碳相變致裂設計流程圖二氧

33、化碳相變試致裂方案與實施效果在前期了解設計施工要求、現(xiàn)場勘察巖石特性與施工環(huán)境的根底上，為進一步 驗證二氧化碳相變致裂施工對于本基坑巖石開挖的適用性，并獲得二氧化碳相變致 裂設備與基坑巖石和巖層特性相匹配的孔網(wǎng)參數(shù)，為正式施工方案設計提供可靠數(shù) 據(jù)，于2017年6月10日實施了基坑巖石的二氧化碳相變試致裂。試致裂作業(yè)區(qū)域位于基坑北端距基坑口部約10m的臺階面上，臺階高度約5m,臺階作業(yè)寬度約8m,臺階邊沿不規(guī)那么，共設置4個致裂孔，4個致裂布設位置依 臺階邊沿形狀而調(diào)整。孔距 a為1.7-2.0m,最小才6抗線w為1.8-2.3日鉆孔深度為 3.5-4.2m不等，致裂孔孔徑為130mm。每個致

34、裂孔裝填1根致裂管，并用專門填塞 料進展填塞。填塞后致裂孔口部位全部采用規(guī)格為 4mx 2mx 0.02m規(guī)格的鋼板進展 覆蓋。具體布孔方案平面圖如圖 4-6所示：圖4-6基坑巖石試致裂布孔平面示意圖四個致裂孔一次齊爆，致裂后的效果如圖 4-7所示。巖石致裂深度與致裂孔深 度相一致，致裂孔靠近臨空面一側巖石被致裂后崩落崩塌，致裂孔背向臨空面一側 約1米區(qū)域巖石也被致裂松動，可被裂鉤直接破除。致裂巖石塊度明顯大于爆破開 挖的塊度，但均可被裂鉤較輕松二次破解。致裂瞬間，振動很小，致裂聲響根本被基坑附近車流聲響所掩蓋。從試致裂效 果說明采用二氧化碳相變致裂開挖巖石的施工方案是適用于本基坑開挖要求的。

35、試致裂孔網(wǎng)參數(shù)設計根本上能實現(xiàn)當前深度距基坑口部約10米巖石強度和巖層特性與二氧化碳相變致裂設備性能之間較好的匹配，可為正式施工方案設計提供重要依據(jù)。所采用的平安防護措施到位且有效。圖4-7二氧化碳相變試致裂效果圖基坑巖石主體分臺階二氧化碳相變致裂參數(shù)設計掏槽開挖1切割槽的開設基坑的特點只有一個自由面，四周沒有自由面，巖石夾制作用強，對巖石致裂 破碎很不利，為了取得較好致裂破碎巖石的效果，必須在破碎區(qū)的一端或中間采用 機械破碎的方法開出一定寬度和深度的溝槽，為后續(xù)的二氧化碳致裂巖石創(chuàng)造一個 側向自由面，以取得較好的破碎效果。如圖 4-8所示。70 75、70 751.40mSCU3切圖槽305

36、0cm圖4-8傾斜掏槽切割示意圖掏槽口盡量靠近基坑一端連續(xù)墻進展開設，如圖4-4中1區(qū)或2區(qū)靠近基坑北端連續(xù)墻一側。這樣可保證整個巖石相變致裂開挖方向背向基坑兩端地連墻，以減 少相變致裂對基坑兩端地連墻的擾動影響。二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石臺階要素圖1開挖臺階沿22.7米寬基坑橫斷面開設左右兩個開挖工作面，錯開交替進展二氧化碳相變 致裂施工，可創(chuàng)造側向自由面，為施工過程中調(diào)整臨空面和最小抵抗線方向提供更 多的靈活性。工作面臺階高 3-6m,寬約10.5m可現(xiàn)場調(diào)整。如以下圖4-9所示。A、第一次致裂區(qū)左半斷面鉆孔致裂B、第一次致裂區(qū)左半斷面爆渣挖運C、第二次致裂區(qū)右半斷面鉆孔致裂D、第二次

37、致裂區(qū)右半斷面爆渣挖運第一次致裂區(qū)第二次致裂區(qū)圖4-9相變致裂臺階示意圖在前期基坑深度約10米處的巖石試致裂的根底上，設計二氧化碳致裂器破碎巖石臺階要素如圖4-10所示。說明：L1為提升桿；L2、 L3、L4為致裂管；每孔 致裂管根數(shù)由孔深和致 裂管長度確定。不用提升桿的情況 下，L1表示堵塞長度。圖4-10巖石破碎臺階要素圖孔網(wǎng)參數(shù)設計1致裂孔直徑：D=110-130mm2臺階高度：H=3.0-6.0m臺階高度低于3m時，不得實施二氧化碳相變致致裂作業(yè)，最正確臺階高度以5m為宜。3最小抵抗線： W=1.52.3m每次致裂布孔時，最靠近連續(xù)墻的致裂孔最小抵抗線不宜大于1.5m,以確保致裂能量盡

38、可能多的從臨空面方向釋放，降低從防護層傳入連續(xù)墻中的能量比例，以 減弱致裂振動對連續(xù)墻的影響。由于基坑巖層越往下，巖層板結性越強，巖石強度越高，故最小抵抗線應隨巖層深度增大而適當減小，可將抵抗線調(diào)小為W=1.51.8m4臺階坡度角：a=6080臺階坡度角盡可能接近90為好。最小不得低于60，低于60時，必須采用液壓破碎錘或裂鉤進展修整，以防止出現(xiàn)致裂孔底部抵抗線過大而使巖石無法致裂的結果。假設巖石強度太硬，采用液態(tài)破碎錘和裂鉤均無法增大臺階坡度角時，側可在鉆孔時采用傾斜鉆孔的斜孔布孔方式?？椎男倍葢M量與臺階坡度相一致。 5致裂孔間隔： a=1.7-2.0m隨著巖層深度加大，巖石強度增強，致裂

39、孔間距可適當減小，可設置為a=1.5-1.8m6致裂孔角度：6=90 垂直鉆孔優(yōu)先采用垂直布孔方式， 有利于鉆孔和裝填致裂管施工。 但假設巖石強度太硬，采用液態(tài)破碎錘和裂鉤均無法增大臺階坡度角時，側可在鉆孔時采用傾斜鉆孔的斜孔布孔方式?？椎男倍葢M量與臺階坡度相一致。 7致裂孔排數(shù)： N=1 排基坑巖石致裂時，為確保施工的絕對平安性，只采用設置一排致裂孔的布孔方式。8單排致裂孔個數(shù)： 5-6 個分左右兩個半?yún)^(qū)開挖根據(jù)具體臺階工作面寬度和臺階邊沿輪廓形狀應靈活調(diào)整布孔數(shù)量。9孔網(wǎng)距離地連墻1.5m 的平安距離進展布設。最靠近連續(xù)墻的致裂孔與墻間的保護巖層厚度不得小于1.5m,在正式施工時，應在最

40、靠近致裂區(qū)域的連續(xù)墻位置設置振動測試傳感器，測試相變致裂對連續(xù)墻產(chǎn)生的振動水平，并結合圍護樁位移、支撐軸力、地下水位、地面沉降、深層土體水 平位移等監(jiān)測數(shù)據(jù)分析致裂振動影響。假設聯(lián)動監(jiān)測系統(tǒng)某個指標出現(xiàn)戒備值，那 么應增大保護層厚度或調(diào)整相變致裂施工布孔方案。嚴重時，應立即停頓相變致裂 施工作業(yè)。二氧化碳相變致裂器施工工藝二氧化碳相變致裂器施工工藝一般分為鉆孔、裝致裂管、填塞、連線、平安戒 備、點火、檢查、回收等，如圖 4-11所示。鉆孔 裝致裂管 填塞 連線平安戒備 一點火 |1 檢查 提管回收圖4-11二氧化碳致裂器施工工藝施工步驟開設臨空面用機械在基坑一端或中間開挖一定深度與較為陡峭的臨

41、空面或溝槽。鉆孔1鉆孔要領操作手應掌握鉆機的操作要領，熟悉和掌握設備的性能、構造原理及使用考前 須知，具有熟練操作的操作技術，并能掌握不同性質巖石的鉆鑿規(guī)律。2鉆孔根本方法開口時對于完整的巖面，給小風不加壓，應先吹凈浮渣，慢慢沖擊巖面，鉆出 空窩后，旋轉鉆具下鉆開孔。當鉆頭進孔后，逐漸加大風量至全風全壓快速鑿巖狀態(tài)。對于硬巖，應選用高質量高硬度的鉆頭，送全風全壓，但轉速不能過高，防止損壞鉆頭，對于軟巖，應送全風加半壓，每進尺1.01.5m提鉆吹孔一次，防止孔底積渣過多而卡孔。 3泥漿護孔方法對于孔口巖石不穩(wěn)固狀態(tài)，應在鉆孔過程中，采用泥漿護壁。泥漿護壁的操作程序為：致裂孔鉆鑿23m,在孔口堆放

42、一定量的含水粘黃泥，用鉆桿上下移動，將黃泥代入孔并浸入破碎巖縫。當不考慮對邊坡的影響、且邊孔無側向臨空時，為了克制巖體的夾制作用，邊孔距離凌空面尺寸應縮短0.50.8m。 4致裂孔驗收與保護1致裂孔驗收檢查致裂孔深度與孔網(wǎng)參數(shù)；復核抵抗線；孔中有水時不能施工。在驗收過程中發(fā)現(xiàn)堵孔、深度不夠，應及時補鉆。2致裂孔保護每個致裂孔鉆完后立即將孔口用塑料或編織袋等材料堵塞好，防止雨水或其他雜物進入致裂孔?？卓诘膸r石清理干凈，防止掉入孔。一個致裂區(qū)鉆孔完成后盡快實施致裂。裝管根據(jù)致裂孔深度將致裂管一節(jié)一節(jié)的裝入孔。 根據(jù)臨空面高度H 及孔深 L 調(diào)整致裂管節(jié)數(shù)，最上方連接提升桿。采用深埋管致裂而無需連接

43、提升桿時，裝填完致裂管，即可進展填塞作業(yè)。填塞 1連接有提升桿時的填塞方法采用連接有提升桿的裝管方式時，填塞后，提升桿外露長度 A： 0.3三A三0.5m=填塞材料采用棱角清楚的碎石粒，并將其堆放在致裂孔周圍。將填塞材料慢慢放入致裂孔，同時敲擊外露提升桿部位，便于填塞材料下沉壓實。亦可采用手持振動棒振動，提高填塞效率。 2采用深埋管無需連接提升桿時的填塞方法此時填塞長度不得小于 2.5m， 填塞粒采用棱角清楚的碎石粒， 并將其堆放在致裂孔周圍，裝完致裂器后，慢慢將填塞料放入致裂孔，讓填塞料填實致裂管與致裂孔間的間隙，最后一直裝填至致裂孔孔口，并用振動棒振實。 3填塞作業(yè)考前須知1填塞材料中不得

44、含有碎石塊或潮濕石屑。2致裂孔有水時，在填塞過程中容易形成泥漿或懸空，使致裂器周圍無法填塞密實。致裂效果不好，甚至造成致裂器從空中飛出。3填塞過程中要防止導線砸破。4加固處理。填塞完畢后，將每組致裂器的提升管用鋼絲繩連接起來，控制個別致裂器飛散或滑落。平安防護二氧化碳相變致裂器致裂破碎巖石時會有個別石塊飛出，飛石飛出半徑為4-5m,假設爆破點距離地面 5m時需用竹夾板、地毯、密目網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)覆蓋在基鋼管竹架板 地毯斷面圖圖4-12基坑空中隔離防護示意圖坑上部的混凝土支撐上，防止飛石飛出基坑。防護覆蓋如圖4-12所示。具體方法用竹架板排列3m的寬度，2m的長度，然后用兩根鋼管固定，作為一塊整體防護

45、材料使用，爆破時采用人工將加工后的竹架板鋪設在基坑的橫梁上，由 基坑邊向基坑中心鋪設，直至把需要爆破區(qū)的上方全部覆蓋，最后在竹架板上方再 鋪設一層地毯，防止細小的飛石飛出基坑。當基坑上方混凝土支撐不具備鋪設上述防護材料時，可采用深埋布設致裂管的方式裝填致裂管，去掉提拉桿，每個孔上方保證2.5m以上填塞長度，且填塞料用振動棒振實。然后采用4mx 2mx 0.02m規(guī)格的鋼板對致裂孔進展覆蓋防護， 鋼板上 方還可采用砂袋壓實，臨空面那么可鋪設鋼絲網(wǎng)。多重防護措施以確保無飛石現(xiàn)象。連接網(wǎng)路導電網(wǎng)路的連接是一個關鍵工序，假設一次致裂孔數(shù)較多，必須合理分區(qū)連接, 以減少整個導電網(wǎng)路的電阻值，分區(qū)時要注意

46、各個支路的電阻平衡，保證每個致裂 器獲得一樣的電流值。在網(wǎng)路連接過程中，應利用專用電阻表檢測網(wǎng)路電阻，網(wǎng)路 連接完畢后，必須對網(wǎng)絡所測電阻值與計算值進展比擬，如果差異較大，應查明原 因，排除故障，重新連接，網(wǎng)路連接的接頭應用高質量絕緣膠布纏緊，保證接頭質 量。網(wǎng)路連接采用串聯(lián)方法，如圖 4-13所示。點火采用高能起爆器點火。點火前，首先檢查起爆器是否完好正常，起爆器應及時 充電，保證提供足夠電能，并能快速充到致裂破碎需求的電壓值；在連接主線前必 須對網(wǎng)路電阻進展檢測，當戒備完成后，再次測量網(wǎng)路電阻值，確定正常后，才能將主線與起爆器連接，然后等待點火命令。巖石致裂破碎后，及時切斷電源，將主線與起

47、爆器別離。巖石致裂破碎后檢查致裂破碎后5 分鐘后由致裂破碎工程技術人員對現(xiàn)場進展檢查，只有在檢查完畢確認平安后，才能發(fā)出解除戒備信號和允許其他人員進入施工現(xiàn)場。致裂破碎后檢查容：1破碎堆是否穩(wěn)定，有無危坡、危石；2有無危險邊坡、不穩(wěn)定破碎堆、滾石和超圍塌陷；3最敏感、最重要的保護對象是否平安；4施工區(qū)域為地下或通風條件較差的半開放式空間時，應對致裂變部位進展局部有害氣體檢測。提管回收1提管過程中，提拉方向應與提升桿方向一致。2嚴禁暴力操作，假設提升桿不能提出，需對巖石進展二次破碎后再取出。3將致裂管收回，進展二次充裝使用。大塊巖石破碎在致裂過程中，不可防止的會產(chǎn)生個別的大塊巖石，而這些大塊巖石

48、超過了生產(chǎn)要求規(guī)格或挖裝機械的鏟斗容量時，必須對這些大塊巖石進展二次破碎?？刹捎闷扑殄N或柱式劈裂機進展二次破解。液壓破碎錘是一種非常重要的高效作業(yè)的新型的破碎工具，主要用來完成采石場的采石作業(yè)或者巖石的破碎等。液壓破碎錘在工作過程中必須以動力源、工作介質及能量轉換為根底才能運開工作的。這里動力源是液壓泵，工作介質就是常用的 液壓油。運動過程中把液壓能轉換為機械沖擊能，即以液體壓力驅動液壓缸中的活 塞往復運動對外做功，并對外輸出能量束進展工作，如圖 4-14所示。此種方法效率高，根本無飛石，是破碎二次巖石的最理想的主要方法，一是工 作效率高，二是平安性好。圖4-14機械破碎大塊巖石示意圖對于塊度

49、較大、較硬、破碎錘二次破碎效率較低的大塊硬巖，那么可以采用先鉆機鉆孔，后用柱式劈裂機進展劈裂的二次破碎方案。柱式劈裂機是由動力站泵送高壓液壓油驅動劈裂棒上的多個柱塞伸出作用于鉆孔壁，對鉆孔壁產(chǎn)生120mpa以上的準靜態(tài)作用力，使鉆孔壁附近巖石介質發(fā)生拉斷破壞而裂開。其劈裂效果如圖4-15所示。.word.zl.-.word.zl.圖4-15柱式劈裂機二次破碎大塊巖石柱式劈裂機對大塊硬巖進展劈裂的方法最大的優(yōu)點是效率高、致裂能力大、無 飛石、無任何噪音，是一種平安環(huán)保的機械破除施工方法。4.9二氧化碳相變致裂平安與防護措施有害氣體影響與平安防護液態(tài)二氧化碳相變致裂過程中會釋放大量二氧化碳氣體，特

50、別是在封閉受限空 間，假設不及時采取通風措施，會在工作面區(qū)域形成較高濃度的二氧化碳氣體富集 區(qū)，易使作業(yè)人員產(chǎn)生二氧化碳中毒現(xiàn)象。本地鐵基坑采用明挖方式，巖石相變致 裂作業(yè)面深度一般在離基坑口部 10-20m區(qū)域，為半受限空間，通風條件要好于蓋 挖施工的地鐵基坑。但為防止致裂作業(yè)后，作業(yè)面出現(xiàn)二氧化碳富集的可能，可在 起爆致裂五分鐘后，由檢查人員利用潛孔鉆風管對致裂區(qū)域進展強行通風2-3分鐘。相變致裂振動效應與防護相變致裂振動效應對基坑周邊建構筑影響根據(jù)中南大學科研團隊屢次現(xiàn)場實測結果，在二氧化碳相變致裂施工過程中，二氧化碳相變致裂系統(tǒng)破巖時所引起炮孔周圍介質的質點振速，僅為炸藥爆破的1/10

51、乃至更低詳見？高壓氣體膨脹制裂系統(tǒng)破碎礦巖時振動的監(jiān)測與評估報告 ？,而且比炸藥爆破振動衰減更快，距致裂中心5m以外，振動水平就已低于0.1cm/s。對 于本基坑臨近建筑物最近距基坑邊 7.2m的振動效應遠低于相關國家標準中規(guī)定 的臨界值。根據(jù)？S破平安規(guī)程？GB6722-2014,爆破振動平安允許標準見表 4-2。表4-2爆破振動平安允許標準序號保護對象類別平安允許質點振動速度VI cm/sf 10Hz10Hzf50Hz1土窯洞、毛坯房、毛石房屋0.150.450.450.90.91.52一般民用建筑物1.52.02.02.52.53.03工業(yè)和商業(yè)建筑物2.53.53.54.54.25.0

52、爆破振動監(jiān)測應同時測定質點振動相互垂直的三個分量。注1:表中質點振動速度為三個分量中的最大值，振動頻率為主振頻率；注2:頻率圍根據(jù)現(xiàn)場實測波形確定或按如下數(shù)據(jù)選?。旱锸冶苀小于20Hz,露天深孔爆破f在10Hz60Hz之間，露天淺孔爆爆破 f在40Hz100Hz之間；地下7孔爆破f在30Hz100Hz之間，地下淺孔爆破f在 60Hz300Hz 之間。相變致裂振動效應對地連墻和豎向支撐的影響與防護基坑部與四周地連墻和中部豎向支撐緊挨著的巖石均需要破除開挖。采用相變致裂開挖時產(chǎn)生的振動效應雖然要遠低于炸藥爆破的，但對于距離很近的目標，如 地連墻或豎向支撐，也會產(chǎn)生較高水平的振動響應，對其力學穩(wěn)定

53、性產(chǎn)生影響。為 防止不利影響，需對地連墻和豎向支撐進展相變致裂平安防護設計和振動監(jiān)測。1地連墻和豎向支撐的平安防護設計1相變致裂布孔時，需在最近致裂孔與地連墻或豎向支撐間保存1.5m厚的保護層，致裂孔不可距地連墻或豎向支撐太近。與此同時最靠近地連墻和豎向支撐的 致裂孔的抵抗線可適當調(diào)?。☉∮诒Ｗo層厚度）2調(diào)整臨空面方向和抵抗線方向，防止出現(xiàn)抵抗線方向背向地連墻或豎向支 撐的情況，以降低相變致裂時傳入巖石部的能量向地連墻或是豎向支撐方向傳播的 比例。在臨空面和抵抗線方向無法調(diào)整時，應減小抵抗線，以使致裂釋放的能量大 局部從臨空面卸載掉，從而降低對地連墻或是豎向支撐的振動影響。3可在地連墻或豎向

54、支撐與最靠近的致裂孔間設置一排防振孔，以降低相變 致裂對二者的振動影響。4靠近地連墻或豎向支撐的防護層巖石采用機械破除的方式進展開挖。2地連墻與豎向支撐的振動監(jiān)測當相變致裂作業(yè)布孔時，存在致裂孔靠近地連墻或豎向支撐保護層邊沿區(qū)域 時，可對相變致裂時的地連墻和豎向支撐進展振動監(jiān)測。1振動測試系統(tǒng)振動測試系統(tǒng)一般包括三級，即傳感器、中間適配放大器和記錄存儲分析處理 儀器設備。傳感器將原始振動信息變換為所需的信息，放大器可將傳感器轉換的微圖4-16振動監(jiān)測系統(tǒng)框圖弱信號進展濾波阻抗變換處理并放大后輸入到記錄設備。一般常見的振動監(jiān)測系統(tǒng) 框圖如4-16所示。2振動測試點布置a.為深入相變致裂施工對連續(xù)

55、墻和豎向支撐的振動影響，需在靠近致裂區(qū)域最近的振動效應較大的區(qū)域布置較密的測點， 以便測定振動強烈的區(qū)域以及振動強度隨致裂中心變化規(guī)律。由于地連墻垂直壁面無法設置振動測點，可同時在靠近連續(xù)墻的巖石外表上和在基坑口部地連墻上設置測點。為研究相變致裂時地連墻的動力效應， 應在基坑口部地連墻水平面上距致裂中心不同水平距離上布置測點；對于豎向支撐，那么應在豎向支撐不同高度位置上設置測點。為研究相變致裂振動效應作用特征，就需在一定圍，在特定的地質地形條件下，測定相變致裂地震波的傳播規(guī)律。測點數(shù)目要足夠多，一般測線上測點不少于2 個。為防止試驗數(shù)據(jù)密集在某一區(qū)域，相鄰兩測點距離呈對數(shù)規(guī)律。3測試儀器的正確

56、使用a.測試儀器的頻率響應任何一種儀器都有一定的頻率響應圍，由不同儀器組成的測量系統(tǒng)也應有一定頻率響應圍。所謂頻率響應圍，是指在此圍，系統(tǒng)測試的靈敏度相等或在一個允許誤差的圍。因而在爆破振動測試中應特別注意測試系統(tǒng)頻率響應是否滿足要求，針對性地選用適宜的儀器。b.儀器動態(tài)量程圍應特別注意儀器的量程問題，根據(jù)具體情況采用適宜的測量儀器。3傳感器的安裝及防護a.傳感器的安裝為了可靠地得到相變致裂振動或構造動力響應的記錄，拾振器必須與測點的外表結實的結合在一起，否那么在相變致裂振動時往往會導致傳感器松動、滑動，使得信號完全失真。假設測點外表為堅硬巖石，可直接在巖石外表修正一平臺；巖石風化，那么可將風

57、化巖石層去除， 再澆注一混凝土墩； 測點外表為土質時， 一般將外表松土夯實，鋪以砂或碎石， 再澆注混凝土墩， 然后將傳感器固定在其上， 固定可采用如下方法：采用環(huán)氧砂漿、 環(huán)氧樹脂或其他強度粘合劑， 在枯燥情況下， 還可采用石膏、水玻璃等材料。在澆注混凝土墩時，先預埋固定螺栓，然后用壓板將傳感器底板與預埋螺栓 緊固相連。對于帶螺栓傳感器在沙土介質中的安裝，應將傳感器上的長螺桿全部插入被 測介質，使傳感器與介質嚴密相聯(lián)。b.傳感器的防護在野外測試時，應對傳感器進展必要的平安防護。一般在測點處預制混凝土、金屬盒或其他防護措施。4測振數(shù)據(jù)分析與利用每次測試后應及時整理出測振數(shù)據(jù)，明確相變致裂對連續(xù)墻

58、與豎向支撐所產(chǎn)生的振動水平，并及時與其它監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)如圍護樁位移、支撐軸力、地下水位、地面沉降、深層土體水平位移等進展比對分析，以綜合判定相變致裂振動對連續(xù)墻等目標產(chǎn)生的實質性影響。假設聯(lián)動監(jiān)測系統(tǒng)某個指標出現(xiàn)戒備值，那么應增大保護層厚度或調(diào)整相變致裂施工布孔方案。嚴重時，應立即停頓相變致裂施工作業(yè)。4.9.3相變致裂飛石平安與防護飛石是氣體膨脹產(chǎn)生能量拋擲出來的碎塊。由于巖石構造比擬復雜，紋理、裂隙發(fā)育，各種性質不同的天然巖石不是理想的勻質彈性體，且不同巖石在高溫、高 壓狀態(tài)的性質至今還沒有準確的狀態(tài)方程可依，所以對氣爆出現(xiàn)飛石的準確計算還 難以做到。采用二氧化碳氣體膨脹致裂技術，只要去除作

59、業(yè)面散石，適當加大孔網(wǎng) 參數(shù)，減小巖石破碎程度，再配合使用爆被，嚴格按照設計和施工規(guī)進展鉆孔、裝 管和填塞作業(yè)，采取嚴密的平安防護措施，可以防止產(chǎn)生飛管、飛石。具體措施如 下：1選用科學合理的參數(shù)，最小抵抗線不小于 1.5m,孔膨脹管埋深超過2.5m, 深埋的方式可更加有效的抑制致裂作業(yè)的噪音。2保證填塞質量；填塞材料選用枯燥的帶棱角的碎石米填塞炮孔；填塞時 逐層填實，炮孔最上局部填塞材料應反復壓實。3采用深埋管的裝填方式時，應在炮孔部位覆蓋防爆毯或鋼板、砂袋等， 假設在臨空面前方不遠處有無法移動的設備時，還可在臨空面上設置鋼絲網(wǎng)，進展 多層覆蓋防護，可有效控制破碎飛散物。多層覆蓋方式如以下圖

60、所示：圖4-17多層覆蓋防護示意圖孔口部位覆蓋鋼板時，應采用4mX2mX 0.02m規(guī)格的鋼板，鋼板數(shù)量根據(jù)致裂 孔個數(shù)與分布區(qū)域面積確定。應確保每個致裂孔被鋼板覆蓋時，孔中心距鋼板邊沿 不得小于0.8m。4采用提拉桿的裝管方式時，除了填塞好外，應采用竹夾板、地毯、密目 網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)覆蓋在基坑上部的混凝土支撐上，防止飛石飛出基坑。 ： ： am , * ：-：-：-：!：2J：/竹架板 地毯I一 二 I 1”i -I; -；一- ” .; ：-*用畫國一 國叫葡=:!=:里由s 1 ;.i. ;+ “I卜山川 4 ，* 卜-Kb i r- - + + H.3，.,平面圖地毯 竹架板圖4-18基坑