《南水北调工程天然气管道限制区爆破振动参数的选取》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南水北调工程天然气管道限制区爆破振动参数的选取（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南水北调工程天然气管道限制区爆破振动参数的选取摘要:南水北调工程S49标中渠道石方开挖受陕京天然气管道限制影响，石方 爆破开挖前必须确定相关的爆破参数;陕京天然气管道为西气东输的主要管道，是 极其重要的设施,根据国务院石油天然气保护条例，必须保证天然气管道的安全, 本文介绍爆破试验参数取得的过程。关键词:水利工程施工爆破参数现场试验安全振速陕京天然气管道1前言南水北调中线京石段应急供水工程S49标段标位于河北省易县境内，累计桩 号194+884.29199+538.7。渠道长度4.6km,3座左岸排水建筑物及4座交通桥。 工程等级为I等。总干渠渠道为1级建筑物。渠道工程:本标段渠道长4655.
2、3m, 石渠段最大挖深达到39m。渠道爆破开挖区与石油天然气管道相交，交叉桩号为 195+934.182196+205.182，影响爆破施工长度为1.3km。依据石油天然气管道 保护条例（国务院第133号令），陕京管道两侧50m内禁止爆破,50m500m范围 内进行爆破应事先征得管道企业同意，在采取安全爆破措施后方可进行。经与管 道设计与管理部门协商后,决定先进行爆破试验，经监测管道安全无恙后再进行爆 破生产施工。2陕京天然气管道安全判据的确定根据国家颁布的爆破安全规程中并无天然气管道的安全允许振速标准。陕京 天然气管道为极其重要的设施,国内还没有在天然气限制范围内进行石方爆破开 挖的先例。如
3、何确定陕京天然气管道安全判据是保证爆破施工时天然气管道安全 重要依据,目前还没相关的资料如何确定其爆破安全允许振速，为此，根据设计部 门关于天然气管道的材料标准要求，经过专家论证，参考国外相关类似工程的经验, 确定陕京天然气管道的安全允许振速为v=3cm/s。并进行现场爆破试验确定爆破 地震波的传播规律与衰减规律，求得K与a值，建立振速、最大单响炸药量、安全 距离的相互关系。3爆破试验方案根据确定的天然气管道安全判据，在现场选取试验点爆破试验,从爆源到天然 气管道方向共布置了 5个振动观测点。最近距离36.1m，最远距离226.2m，测点的 间距大约按对数等间距分布，其中第五点布置在管道上部地
4、面。每个测点均布置水平向和铅垂向两台传感器。爆破振动测点共布置了 10台传感器。爆破参数如下：孔径100mm,孔深12.0m,孔距3.5m，排距3.0m，堵塞长度4.0m，单位耗药量: 平均0.15kg/m3;单孔药量:平均16.5kg;分段单响药量控制在41.4kg80.25kg,爆破 总药量为364kg;起爆网路采用孔外毫秒微差起爆网路，孔间采用Ms3和Ms5两段 接力起爆雷管，孔内采用Ms5段雷管;爆源距管道的距离226.2m。根据爆破安全规程(GB6722-2003)的规定，爆破振动控制主要以质点振动 速度为主。因此，本次测试采用质点振动速度传感器，配接IDTS3850型爆破振动 记录
5、仪。爆破时将传感器受振动产生的模拟信号进行数字转换后自动存储于记录 仪内，然后通过记录仪的RS232接口与计算机连接,由专用软件进行数据分析处 理。4爆破试验观测成果爆破记录仪在试验时采用自动触发模式,为了不丢失触发前的信号头,在信号 缓存区预留一定的空间来记录保存信号头。爆破产生的地震动是随机振动，在某 一点的振速和频率都是随空间与时间变化的函数。根据表1中实测的爆破振动数 据,采用最小二乘法，进行回归分析可以得到当地地形地质条件下的爆破地震波传 播衰减规律。将实测结果采用包络线处理方法，得到的爆破地震波的传播衰减规 律为：式中：v为质点振速,cm/s;R为测点距爆源距离,m;Q为最大单响药
6、量,kg。爆破试验实测振动测试结果见表1。5陕京天然气管道爆破振动观测成果分析当单响药量控制在40kg左右时,6个炮孔组成3段顺序微差起爆,段间起 爆时差为50ms，由于振动波的叠加作用其产生的振速大于单响药量为80kg时的 单段起爆振速。表明多段起爆时要考虑振动波的叠加作用。单响药量控制在40kg多段与80kg单段时，距爆源226.2m处的天然气管 道实际最大振速仅为0.29cm/s，小于规定的安全标准3.0cm/s，低于一个量级，管道 处于安全状态。 爆破试验的结果表明，采用的爆破方案是可行的，选择的爆破参数是合理 的，不会危及天然气管道的安全。 根据爆破振动速度回归公式，距天然气管道不同
7、距离处宜采用不同药量 控制标准。国家爆破安全规程中规定,当采用多段毫秒微差爆破时，按最大单响药量 计算质点振动速度,不是用总药量。此时质点振动状态由各段药量相继产生的地 震波组成,总药量决定振动的持续时间的长短。总药量的多少由每次爆破的总方 量来确定，每次爆破方量根据施工进度和爆区位置与环境来确定。本次爆破试验 振动持续时间达850ms,天然气管道安然无恙,正式施工时,起爆网路应合理编排, 振动持续时间应控制在1500ms左右，孔间时差控制在50100ms。6陕京天然气管道爆破施工参数的确定根据工程情况,以不同安全允许振速为标准，不同分区处最大单响药量控制标 准见表2。根据现场各观测点的实际振
8、动速度进行回归分析得到爆破地震波传播的衰 减经验公式，指导正式施工中单响药量、安全距离、质点振速相互关系的安全校 核。施工中根据开挖条件的变化，孔距、排距、孔深、装药结构进行适当调整，最 大单响药量必须严格控制，距管线不同距离应选择不同的最大单响药量，不能超过 安全允许药量。爆破施工时，因采用毫秒微差爆破,雷管的起爆时差有一定误差，分段较多造 成振动波叠加的随机性较大，其次由于爆源地质条件的不均一性以及堵塞状态的 差别,使每次爆破炸药能量转化为地震波的比例不一致，因此单响药量的控制还要 有一定的安全系数。施工中进行全过程的安全监测，根据监测结果的信息反馈随时调整爆破方案, 修正爆破参数，严格控制爆破振动不超过安全允许标准，确保天然气管道运行安 全。7结语通过爆破试验观测确定爆破地震波的传播规律与衰减规律,求得了 K与a值, 建立了振速、最大单响医药量、安全距离的相互关系。以此确定相关的爆破控制 参数,在确保天然气管道安全运行的前提下，在施工过程中验证爆破试验所取的参 数,严格控制其安全振速在允许范围内，为今后相关类似工程提供了施工经验。参考文献1中国水利水电科学研究院南水北调中线京石段应急供水工程（河北段）S49标段爆破试验振动观测报告
