石方爆破振动监测数据分析(1).pdf

第1 9 卷第l 期 爆破 V c ，l1 9 、nl 2 0 0 2 年3 月B L A S T I N G M a r2 0 0 2 文章编号1 0 0 l 一4 8 7 x 2 0 0 2 0 l 一0 0 7 8 0 3 石方爆破振动监测数据分析 张伟新，娄建武，唐献述 解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京2 1 0 0 0 7 摘要通过对温州市西山东路塔下山石方爆破振动监剐数据进行分析，采用线性、不耦舍装药、孔内与孔 外延时相蛄台的微差爆破方法有良好的减震娃果。在时爆破地震波型分析后发现，段问时差以7 5m s 左右 为最佳。测量的爆破地震波置太振动速度表明．石方爆破对周边建筑抽的振动夥响是安全的。 关t 词石方爆破；振动监测；线性不偶夸装药；微羔爆破 中围分类号 T D 2 3 54 文献标识码 A M o n i t o r i n ga n dA n a l y s i so fS o i lB l a s tV i b r a t i o n i nX i a S h a nM o u n t a i nO fW e n Z h O u Z H A N GW “一z 抽，L o U J i 口”一叫“，L 州GX i Ⅱ”一曲“ E I F co fu n i v e r s ；t yo fs c i e n c e T e c h n i q u eP I ，A ，N a n j i n2 1 0 0 0 7 ，Ch l n a A b s t r a c t B ya n a l y z i l l gt h es e i 锄i cd a t ao b t a i n e dh o mt h e ∞nb I a s te n 9 1 n e e n n gi nE a s tW a y ，x I s h a nW e n Z 1 1 0 u ．i ti sf o u n dt } 1 a tt l l em i u i s e ∞n db I 船t i l l gc a nd e c r e a s et h ee f f e c t o ft h eb l a s tv i b r a t i o n ．T I l eb l a s ts e l s m I cw a v c i n d i c t s1 h a t7 5r n si sb e s tt od 酋i g nt 1 1 ei n t e r v a lt i m ei ns o i fb I a S te n g i n e e r i n gT h ev i b r a t 地nd a t ac 。n 6 r I mt h a tt l l e b l a 吼v m r a t i o n ’se f { e c t 。叭h es u r r o u n d i T l gb u l I d l n g si ss a f e K e yw o r d s S 。i l b l a s t ；V l b r a t i o nm o n i t o 血g ；L i n e rc } m r g e ；M l i s e c 。n db I a s t i n g 1工程环境及施工概况 温州市某公司在开发西山东路十九号地块时， 需对原塔下山体进行爆破清除。该山体东西最长约 1 3 5m ，南北最宽为6 0m ，山体东端最高处至现有室 外地坪需爆破开挖1 83m ，山顶几乎与紧邻的金天 集团4 栋楼顶平齐，总爆破方量为7 50 0 0r n 3 。爆破 施工持续1 0 个月。为确保周围民房的安全，我们 采取了各种有效的减震措施，并在整个爆破施工期 间，对每次爆破进行了跟踪监测。 1 ．1 工程环境 西山东路十九号地块即原塔下山所在地。山体 岩石介质为中等坚硬的凝灰岩。其周围环境见图l ， 收稿日期2 0 0 10 9 1 3 作者简介张伟新 1 9 6 6 一 ．男；南京解放军理工大学 工程兵工程学院高级工程师． 图l 爆破施工环境图 山体东侧距金天宅楼3 栋为O ．8m 、距4 栋为3m ． 南侧紧靠西山东路 交通流量很大 西侧距民房最 近约2 ．5m ，北侧距精神病院配电房为3m 。该山 体三面均系民房，其中西侧靠近山体的西山东路 3 2 6 号、3 2 8 号及北侧3 2 8 弄的房屋，都为已使用数 十年的单层或2 ～3 层旧民房，属非抗震性建筑。 东侧的金天3 栋、4 栋楼房，系几年前建造的有桩多 万方数据 第1 9 卷第l 期张伟新等石方爆破振动监测数据分析 层建筑，属抗震性建筑。 1 ．2 施工概况 石方爆破通常采用孔径为8 9 ～1 5 0m m 的中深 孔微差爆破。本工程为充分减小爆破地震效应，设 计采用了小孔径6 4 ～7 5m m 线性不耦台装药 药卷 为} 5 0m m 的乳化炸药，大部分孔深为8 ～1 2m 、加 密孔间排距 18m 2 ．5m 、2m 24m 、孔内延 时与孔外延时相结合的多段微差延时爆破方法，延 时微差为5 0 ～1 2 5m s 。考虑到周围房屋距爆破点 很近，在山脚边采用了浅孔微差爆破的方法。同时， 设计了如下起爆顺序由临空面向后逐排延时．每排 又由中间向两侧延时，左右交错延时起爆。在每次 爆破前均彻底清理临空面上的墟渣，为前几排炮孔 的爆渣向前推出、后几排炮孔爆渣的松动创造了有 利条件。 所采用的爆破振动监测仪器为D S z 一1 型便携 式地震仪，6 5 型抬震器垂直向单分向记录仪，后期 用S Z Y 数字式爆破自记仪。 为准确测定爆破对周围民房的影响程度，在选 择爆破振动监测点时，以距爆破区最近的民房作为 观测点，整个爆破过程中的9 个监测点分布情况见 图1 。测点布置在所测房屋临爆破点的墙基地面， 距墙体0 ．5m ，地面为1 5c m 厚的水泥地面。 2 振动数据分析 目前一般都采用加速度值或速度值来衡量振动 强度。本次监测依据的G B 6 7 2 2 8 6 ，以速度值作为 爆破地振动效应强度的衡量参数| l j 。 在1 0 个月的爆破振动监测中．共进行大小爆 破1 5 次，采集了1 5 组爆破振动数据。各次爆破振 动测试的详细情况见表1 。地震波主频与结构物自 振主频之间的接近情况直接影响建筑物在爆破振动 作用下的振动响应程度，为了解临近爆破区建筑物 的振动特性，以确定爆破振动对它的振动效应，监测 时对金天3 栋的自振周期进行了测定。 由表1 知．在山体西侧、北侧的民房测得的最大 振动速度达22 3c m ／S ，山体东侧的新建楼房．测定 的振动速度最大为2 ．5 6c m ／s ，均小于国家规定的 安全振动速度。同时在爆破前和爆破后，对周围房 屋进行了检测对比．未发现有明显的位移和裂缝。 这说明在所有的爆破中，其周边的建筑物都是安垒 的。 研究表明，爆破造成的建筑物破坏，有以下两种 情况一是振动强度过大，即振动速度大，造成破坏； 二是在特定的地质条件下，建筑物的自振周期跟爆 破振动峰值的周期相～致，造成两种波形叠加产生 共振而导致建筑物的破坏_ 2J 。从监测结果可看出 金天3 栋所测得的建筑物自振周期为0 ．2 4s ，而爆 破峰值周期在O0 7s 左右．二者相差甚大，也就是 爆破振动反应谱和建筑物的反应谱不一致。这说明 本次工程爆破的高频振动不会对临近建筑物产生共 振。 表1西山东路】9 号地块爆破测试记录表 注每次的最大装药部位一般都在距保护目标较远的地方。 万方数据 爆破 目前工程爆破界所采用的爆破振动预报公式为 前苏联的萨道夫斯基公式 。 掣 a 采用最小二乘法求出式中的系数，本工程爆破中自， “为七 2 】4 ，c ， l8 。 4 结论 通过对长期的爆破振动跟踪监测数据分析，可 以得出以下结论 1 现场测定的最大爆破振动速度都在爆破 安全规程规定的安全速度范围之内，同时爆破地震 波的最大周期远小于建筑物的自振周期。因此．这 种爆破振动不会对爆破区临近的居民房屋造成损 坏 2 爆破方案设计和减震措施是有效的。在进 行爆破设计时，针对本工程的周围环境和现地质条 件，为达到安全高效的目标，最大限度地采用了控制 爆破的使装药充分分散的原理和微差爆破的i 殳计思 路，多分段少装药，以尽量减少最大段药量的方法来 控制爆破振动的危害。同时，对起爆顺序也做了合 理的编排。在第J 3 次爆破时，总装药量32 0 0 妇， 共分2 3 6 段．最大段药鲢3 2k ，总爆破延时1 6 ．5 s 。在距爆破点只有1 0 m 的西山东路会天3 栋1 1 8 室西墙 8 。测点 的地震波速度为l6 lc t n ／s 。在每 次爆破前，彻底清理临空面r 的松渣，为爆破创造较 好的临空面，对地震波的衰减起了积极的作用； 3 本爆破工程的施工对象为中等坚硬的凝灰 岩介质．其 、“值范围分别为 - 2 i2 ．。 J8 测试结果与规程所推荐的公式和系数基本铂符。 通过对爆破振动波形阿分析发现，在段延时问 隔为1 0 0n s 时，各段的地震波峰值完全分开，f f l 下 个地震波的出现时间并没有在上一个地震波衰减阶 段出现，因而微差时间还可以适当缩短．但不应短于 5 0m s ，建议采用7 5m s 。但在最大段药量较大时． 延时间隔需延长。 参考文献 1 张雪亮．爆破地震效应[ M ] ．北京地震出版社，1 9 8 1 ， 1 0 31 2 5 ． 2 刘殿中工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 址．1 9 9 9 ．1 8 42 0 7 ． 3 张永哲爆破地震波传播特性研究[ J ] ．爆破，2 0 0 0 增 刊 61 0 ． 4 娄建武普通民房爆破振动破坏分析【J ] 爆破．2 0 0 0 4 8 一1 3 卡牛粜睾* 斗素半等睾鬻举鬻粜弗睾幸睾睾来米牵睾来素咔* } 崔卡* } 粜亲斗{ | } 果粜米米卡米米米沫来求米卡等鬻 长江蔬菜2 0 0 2 年征订启事 长江蔬菜为全国优秀科技期刊，也是全国发行量最大的蔬菜专业期刊。本刊面向蔬菜 全行业，发布最急需、最实用的科技成果；研究最真实、最可信的市场预测；剖析最迫切、最棘手 的行业难题。栏目设“本期主题”、“科技与工作”、“分析与预测”、“信息集萃”四大皈块，涵盖新 优品种、栽培技术、病虫害防治、产销研究、经验交流、土壤肥料、选种育种、设施园艺、学术园 地、蔬菜种子信息等小栏目，内容丰富、信息量大，科学实用、可操作性强。 长江蔬菜为月刊，大1 6 开本，6 4 页。邮发代号为3 8 一1 2 9 ，每册订价3 ．8 0 元，全年订价 4 5 ．6 元；全国各地邮局均可订阅，也可直接汇款到本社邮购。 地址湖北省武汉市万松园路1 5 号，邮编4 3 0 0 2 2 电话 0 2 7 8 5 7 5 1 5 ll 8 5 7 6 2 4 1 5 睾半睾睾斗来米米米鼍亲睾崇咔带来{ I 杀崇睾来睾* } * 粜斗睾谱睾带来来来拳米素卡等半睾半等* } 睾粜睾* 粜* 万方数据