爆破材料

铁路工程爆破振动安全技术规程TB1

发布时间:2023/2/21 15:25:45   
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国家铁路局关于发布铁道行业标准的公告

(工程建设标准年第1批)

国铁科法〔〕19号

现公布《铁路工程地质勘察规范》(TB—)等8项铁路丄程建设标准(详见附表1),自年8月1日起实施。《铁路工程地质勘察规范》(TB—)等7项铁路工程建设标准(详见附表2)R时废止。

以上标准由中国铁道出版社出版发行。

《铁路工程爆破振动安全技术规程》在全面总结近年来铁路工程爆破振动实践经验与科研成果的基础上,规范了爆破振动监测方法以及安全控制措施,为提高监测技术水平、保证煤破施工作业安全提供重要技术支撑。

本规程共分6章,包括总则、术语与符号、基本规定、爆破振动安全允许标准、爆破振动监测、爆破振动控制等,另有1个附录。主要内容如下:

1.“总则”中,规定了本规程适用范围,明确了与铁路相关的爆破工程,其勘察、设计、施工、安全评估、振动监测等要求。

2.“基本规定”中,提出了爆破振动控制指标,明确了监测频次,规定了爆破振动控制技术要求。

3.“爆破振动安全允许标准”中,规定了路基、涵洞、边坡、桥梁、隧道、接触网支柱、站房等主要铁路设备设施的爆破振动安全允许值。

4.“爆破振动监测”中,规定了爆破振动现场监测方法、数据整理与分析、监测报告编写等要求。

5.“爆破振动控制”中,分别从设计、施工和管理方面,提出了降低爆破振动影响、监测控制爆破振动有害效应的技术措施。

在执行本规范过程中,希望各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交中国铁道科学研究院集团有限公司(北京市海淀区大柳树路2号,邮政编码:),并抄送中国铁路经济规划研究院有限公司(北京市海淀区北蜂窝路乙29号,邮政编码),供今后修订时参考。

本规程由国家铁路局科技与法制司负责解释。

主编单位:中国铁道科学研究院集团有限公司。

主要起草人:杨年华、张志毅、孟海利、薛里、邓志勇、郭尧、霍建勋、刘喆。

主要审查人:冯叔瑜、吴剑锋、刘珣、余鹏、张翠兵、傅锋、肖广智、倪光斌、林传年、周顺华、顾毅成、郭胜、王立川、戚金、张俊兵、张金柱、孙永、方俊波、刘建国、田运生、傅洪贤、梅锦煜、吴新霞、史雅语。

1.0.1为统一铁路工程爆破施工的振动安全技术标准,控制工程爆破振动对铁路设备设施和其他保护物的影响,确保铁路工程建设和运营安全,做到安全可靠、技术先进、经济合理,特制订本规程。

1.0.2本规程适用于铁路工程爆破以及其他邻近铁路的工程爆破施工振动安全控制。

1.0.3铁路工程勘察、设计、施工应充分考虑爆破振动安全影响,并采取相应的技术措施。

1.0.4邻近铁路和其他保护物爆破施工时,应进行爆破安全评估和振动监测,爆破安全评估和振动监测应由有相关资质的第三方承担。

1.0.5非铁路工程爆破施工对铁路设备设施有影响时,其勘察、设计、施工、安全评估、振动监测应符合本规程的规定。

1.0.6邻近铁路和其他保护物的工程爆破振动安全控制除应符合本规程外,尚应符合现行国家和行业相关标准的规定。

2术语和符号

2.1术语

2.1.1爆破振动blastingvibration

在岩土等介质中发生爆炸,部分能量以地震波的形式向外传播,引起附近地层和结构物的振动。

2.1.2爆破振动强度blastingvibrationstrength

爆破振动强度用介质质点的运动物理量来描述,包括质点位移、速度和加速度。在工程爆破中,多用质点振动速度峰值表达爆破振动强度。

2.1.3爆破振动速度particlevelocityofblastingvibration

爆破地震波作用下,介质质点往复运动的速度。

2.1.4主振频率dominantfrequency

介质质点最大振幅所对应振动波的频率。

2.1.5振动速度允许值limitsofvibrationvelocity

在保证保护物安全的条件下,保护目标所允许承受的爆破振动速度最大幅值。

2.1.6爆破振动监测blastingvibrationmonitoring

采用专用爆破振动测试仪器对爆破引起的振动进行测试,判断爆破振动峰值、主振频率和振动持续时间等指标值。

2.1.7振动衰减规律relationshipofvibrationattenuation

爆破振动最大值随爆破中段齐爆药量和距离的衰减关系。

2.1.8单段药量chargeweightperdelay

采用延时爆破技术分段爆破时,各延时段齐爆的炸药总量。

2.2符号

V——质点振动速度峰值;

K——与爆破作用条件、地形地质条件有关的爆破振动系数;

α——与爆区至测点间的地形、地质条件有关的爆破振动哀减指数;

Q——炸药量,齐发爆破为总装药量,延时爆破为单段齐爆药量;

R——测点至爆源的距离;

S——爆破点至铁路或其他保护物的距离;

[V]——爆破振动速度允许值;

f——爆破振动主振频率;

r——相关系数;

CMA——中国计量认证简称,是根据中华人民共和国计量法的规定,由省级以上人民政府计量行政部门对检测机构的检测能力及可靠性进行的一种全面的认证及评价。

3基本规定

3.0.1铁路工程前期勘察应查明线路附近对爆破振动敏感的重要保护物,进行详细地质勘探,提供爆破开挖区至重要保护物区间的有关地质资料。

3.0.2铁路工程设计应充分考虑爆破振动对重要保护物的安全影响,优化线路走向,尽量绕避或采取爆破振动安全控制工程措施。

3.0.3邻近铁路爆破施工及邻近其他重要保护物的铁路工程爆破施工,应进行爆破专项设计,并对爆破振动等有害效应进行专项安全评估。专项安全评估单位应持有公安部门颁发的相应许可证,并具有铁路工程爆破设计、施工或科研相关经验。专项安全评估项目负责人应具有高级爆破作业人员许可证资格。

3.0.4邻近铁路的爆破设计方案和专项安全评估意见应征得铁路运输企业同意。

3.0.5专项安全评估应包括下列内容:

1根据铁路工程和设备设施的相关资料,被保护对象的性质和特点,爆区与保护物的相对位置、距离以及场地条件等,论证爆破振动安全控制指标的合理性。

2评价爆破设计方案的可行性、钻爆参数的合理性。

3论证爆破有害效应的影响范围是否可控,爆破振动控制方案与施工措施是否合理。

4爆破振动监测方案和安全保证措施是否可行。

5事故预防对策和应急预案是否适当。

6其他需要论证的事项。

3.0.6工程爆破振动安全控制应符合下列要求:

1铁路设备设施的允许爆破振动强度以最大质点振动速度作为控制指标时,应以xyz三向振动速度向量模的最大值为安全评价依据。

2根据不同的爆破类型考虑爆破振动频率对保护物的安全影响。爆破前可根据类似工程或现场实测波形估算振动频率范围,爆破过程中根据振动监测波形作频谱分析,计算主振频率。

3铁路设备设施的爆破振动安全允许值,应根据保护对象的结构类型、状态、重要性以及爆破条件等因素综合选用。

3.0.7邻近铁路爆破施工及邻近其他保护物的铁路工程爆破施工应开展爆破振动监测。爆破振动监测频次可根据爆破点至保护目标的距离确定,并应符合表3.0.7的规定。

表3.0.7爆破振动监测频次要求

3.0.8重要保护物的爆破振动监测频次应由专项安全评估确定。非铁路部门的保护物,若对爆破振动监测频次有相关要求,应按照其要求执行。

3.0.9爆破设计方案的编制、审核人员应具有从事相应级别的爆破作业许可证资格。爆破设计方案应对爆破振动衰减进行计算分析.确定爆破振动安全距离或最大允许单段爆破药量。

3.0.10爆破区m范围内有振动控制保护物时,应进行爆破试验,监测分析爆破振动传播衰减规律,获取衰减参数。监测测点宜布置在具有代表性的监测断面上,同次测点不应少于5个,宜按对数距离间隔布置。

4爆破振动安全允许标准

4.1一般规定

4.1.1铁路设备设施的爆破振动安全判据以质点峰值振动速度和主振频率为主。当爆破振动影响范围内有多项铁路设备设施,应同时满足各项保护物的爆破振动速度允许标准。

4.1.2铁路工程的爆破施工对其他保护物造成振动影响时,其爆破振动速度允许值以国家及其他行业标准为依据,尚无标准的应进行专家论证。

4.2路基

4.2.1铁路路基爆破振动安全控制标准应根据结构形式和技术状态等因素综合确定。

4.2.2铁路路基爆破振动安全允许值应选择迎爆侧路肩的质点振动速度最大峰值为基准。

4.2.3铁路路基爆破振动安全允许值可按表4.2.3确定。

表4.2.3铁路路基爆破振动安全允许值

4.2.4特殊路基或有特殊要求线路,其爆破质点振动速度安全允许值应进行专家论证。

4.3涵洞

4.3.1铁路涵洞爆破振动安全控制标准应根据结构类型、建筑材料、覆土厚度和技术状态等因素综合确定。

4.3.2铁路涵洞煺破振动安全允许值应根据结构类型选择迎爆侧涵洞侧壁、顶板或底板的质点振动速度最大峰值为基准。

4.3.3铁路涵洞爆破振动安全允许值可按表4.3.3确定。

表4.3.3铁路涵洞爆破振动安全允许值

4.3.4特殊结构涵洞或有病害的涵洞,其破质点振动速度安全允许值应进行专家论证。

4.4边坡

4.4.1铁路边坡爆破振动安全控制标准应根据地质条件、支护类型、边坡高度和稳定状态等因素综合确定。

4.4.2岩石边坡煺破振动安全允许值应以坡顶边缘的质点振动速度最大峰值为基准。

4.4.3岩石边坡爆破振动安全允许值可按表4.4.3确定。

表4.4.3岩石边坡爆破振动安全允许值

4.4.4特殊边坡或有病害的边坡,其爆破质点振动速度安全允许值应进行专家论证。

4.5桥梁

4.5.1铁路桥梁爆破振动安全控制标准应根据结构类型、建筑材料、支座类型和技术状态等因素综合确定。

4.5.2铁路钢结构桥、圬工桥、混凝土及预应力混凝土桥的爆破振动安全允许值应以无列车通过时桥墩顶部的质点振动速度最大峰值为基准。

4.5.3—般桥梁的爆破振动安全允许值可按表4.5.3确定。

表4.5.3桥梁爆破振动安全允许值

4.5.4特殊结构桥梁或有病害的桥梁,其爆破质点振动速度安全允许值应进行专家论证。高速铁路、城际铁路桥梁,其爆破振动速度允许值应减小10%。

4.6隧道

4.6.1铁路隧道爆破振动安全控制标准应根据地质条件、结构形式、断面、埋深和技术状态等因素综合确定。

4.6.2铁路隧道爆破振动安全允许值位选择迎爆侧洞壁至爆源最近处的质点振动速度最大峰值为基准。

4.6.3铁路隧道结构爆破振动安全允许值可按表4.6.3确定。

4.6.4无衬砌、有缺陷和有病害的铁路隧道,以及隧道内有特殊要求的设备设施,其爆破质点振动速度安全允许值应进行专家论证。高速铁路、城际铁路隧道,其爆破振动速度允许值应减小10%。

4.7接触网支柱

4.7.1铁路接触网支柱爆破振动安全控制标准应根据安装位置和材质类型等因素综合确定。

4.7.2接触网支柱爆破振动安全允许值应以支柱基座的质点振动速度最大峰值为基准。

4.7.3接触网支柱基座的爆破振动安全允许值可按表4.7.3确定》

表4.7.3接触网支柱基座的爆破振动安全允许值

4.7.4特殊接触网支柱,其爆破质点振动速度安全允许值成进行专家论证。

4.8站房

4.8.1铁路站房爆破振动安全控制标准应根据结构形式和技术状态等因素综合确定。

4.8.2铁路站房爆破振动安全允许值应以靠近爆源侧的室外地面的质点振动速度最大峰值为基准。

面的质点振动速度苡大峰值为基准。

4.8.3铁路站房爆破振动安全允许值可按表4.8.3确定。

表4.8.3铁路站房的爆破振动安全允许值

4.8.4铁路站房内有仪器仪表、通信设施等需要监测的,其爆破质点振动速度安全允许值应进行专门论证。

5爆破振动监测

5.1—般规定

5.1.1爆破振动监测应符合下列要求:

1测点布置要考虑工程爆破动力响应条件,按照爆破质点振动速度安全允许值的基准要求布置测点。

2监测方法和仪器设备应符合相关标准的规定。

3监测设备成定期进行校准或标定,并满足精度要求。

5.1.2爆破振动监测前应进行爆破振动监测设计并编制实施计划。

5.1.3爆破振动监测单位应具有爆破振动检测的计量认证资质和铁路工程爆破监测业绩;监测人员应持有公安部门颁发的《爆破作业人员许可证》。

5.2现场监测

5.2.1现场监测应符合下列规定:

1收集地形地质、保护对象、爆破设计文件、爆破实施情况等资料。

2合理选择自触发设定值。设置的量程、记录时间及采样频率等应满足被测物理量的要求。

3合理选择开机时间,做好仪器和人员安全保护。

4需要进入运营线路内布设测点时,应使用具有远程控制功能的测试设备,并可根据爆破程序,设置开机指令。

5监测过程中应做好爆破振动安全监测的原始记录。

5.2.2传感器的安装应符合下列规定:

1安装前根据测点布置情况对测点及其传感器进行统一编号,约定传感器的X方向为水平径向,Y方向为水平切向;Z方向为垂直向。严格控制每一测点的传感器安装角度,方向误差不大于3。

2测点应布置在结构物上指定位置点,振动速度传感器与被测目标的表面应牢尚粘结,形成紧密连接。

3所有测点位置应测出三维坐标,确定至爆源的空间距离。

5.3监测数据整理与分析

5.3.1爆破振动监测位做好数椐储存和记录,填写爆破振动监测记录单,并应符合本规范附录A的要求。

5.3.2监测数据输人专用分析软件进行处理,分别读出质点振动速度的峰值、对应的时间和爆破段别等,并宜采用快速傅里叶变换(FFT)方法进行频谱分析,获得爆破振动主振频率。

5.3.3爆破振动速度按相R时刻的三向振动速度值进行向量的模计算,并根据向量模对应时间的波形,取最大波峰值作为爆破振动速度最大值。

5.3.4现场监测数据应及时分析,比较监测的爆破振动速度最大值和振动速度允许值,判别爆破振动的安全性,分析爆破施工中存在的问题,提出改进建议。

5.3.5爆破振动传播袞减规律统计分析应符合下列规定:

1将相同地形地质条件和爆破条件下测得的质点振动速度峰值、对应的单段爆破药量、测点距离,根据式(5.3.5)采用最小二乘法回归计算,求得值。

式中V——质点振动速度峰值(cm/s);

K、a——与爆区至测点间的地形、地质条件有关的爆破振动系数和衰减指数,由统计分析获得;

Q——炸药量,齐发爆破为总装药量,延时爆破为单段齐爆药量;可按对应于v值时刻爆炸的单段药量(kg;

R——测点至爆源的距离(m),

2对回归计算结果应进行相关性检验,相关性系数r应不小于0.8。

3实测数据不能满足爆破振动衰减规律计算条件时,不宜进行统计分析。

5.4监测报告

5.4.1爆破振动安全监测报告位包括监测目的和方法、测点布置、测试系统的标定结果、实测波形图及处理、各种实测数据、判定标准和判定结论等内容。

5.4.2多次爆破的监测项目,应在每次爆破振动监测后及时提交监测简报,待现场监测工作结束后编制完整的监测报告。

5.4.3监测报告应由取得计量认证合格证书的检测机构出具,并在其监测报告上使用中国计量认证(CMA)标记。

6爆破振动控制

6.0.1爆破振动安全控制设计应符合下列规定:

1铁路爆破施工宜采用限制单段最大药量控制振动安全,并可采用电子雷管等先进爆破器材和技术优化爆破设计。

2爆破振动安全核算时,宜将延时时差小于15ms的起爆药包按同段累加计算单段爆破药量。

3隧道开挖爆破应区分掏槽孔、底板孔、周边孔、扩槽孔的最大允许单段起爆药量。初步设计中掏槽爆破的振动衰减系数K值可取常规预估值的1.5倍,周边孔爆破的振动衰减系数K值可取常规预估值的0.5倍,振动哀减指数值根据地质条件按常规预估值选取。施工阶段按围岩类别进行现场振动速度监测获取相应炮孔的爆破振动衰减参数后,可据此调整爆破设计。

4边坡开挖爆破应采用光而爆破或预裂爆破。坡面预裂爆破设计应根据周边保护物的振动允许值核算单段起爆药量、设计起爆网路。预裂爆破的振动衰减参数K、a值宜通过现场爆破试验获取,初步设计中预裂爆破的振动系数K值可取常规预估值的1.5倍,振动哀减指数《值根据地质条件按常规预估值选取。

6.0.2爆破振动安全控制可采取下列措施:

1炮孔布置和延时网路设计应尽量保证每个炮孔起爆时有良好的临空面条件。隧道掏槽爆破中宜增加空孔或采用多级斜孔楔形掏槽降低爆破振动。

2爆源后侧有振动敏感保护物时,可在煤破区边缘预先进行预裂爆破或预设密集隔振孔。

3采用不耦合装药结构或孔内分段装药降低爆破振动幅值。

4调整最小抵抗线方向和起爆阵面,避开最小抵抗线和起爆阵面法线背向振动敏感保护物。

5采用电子雷管调整逐孔起爆时差,降低爆破振动幅值、提高爆破振动频率。

6在重要保护物前方开挖减振沟,减振沟宽度以方便施工为原则,深度和长度根据被保护物与爆源关系确定。

6.0.3爆破振动安全控制行理应符合下列规定:

1实测爆破振动达到保护物的振动速度安全允许值的85%时,应对爆破施工发出预警,加强爆破振动控制措施。

2实测爆破振动达到保护物的振动速度安全允许值时,应提出整改措施。

3实测爆破振动超出保护物的振动速度安全允许值时,应停工整改,并经论证批准后方可继续爆破。

附录A爆破振动监测记录单

本规程用词说明

执行本规程条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便在执行中严格对待。

(1)表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用“必须”;

反面词采用“严禁”。

(2)表示严格,在正常情况均成这样做的用词:

正面词采用“应”;

反面词采用“不应”或“不得”。

(3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先成这样做的用词:

正面词采用“宜”;

反面词采用“不宜”。

(4)表承有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。



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