楊 帆，楊嘉明，閆占豹，劉 凱

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 130021）

爆破振動對建筑物的影響監(jiān)測

楊 帆，楊嘉明，閆占豹，劉 凱

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 130021）

對巖石、土料場的爆破在很多行業(yè)是必不可少的一項工作，由于巖土本身的地質情況、爆破手段、距離及炸藥量的多方面影響，爆破對周邊建筑物的破壞影響程度也不同，因此在爆破時適時監(jiān)測到達建筑物的振動波，根據頻率的變化分析對建筑物造成的影響，計算相應的最大炸藥量值，為施工提供必要的參考資料，既能優(yōu)化設計方案，又可以為施工節(jié)約成本，減少一定的糾紛。

爆破；振動監(jiān)測；頻率；影響；建筑物

壩基、土石料場的爆破開挖在水工土建工程中是很重要的一部分，國家在保護耕地、居民建筑及人身傷害的方面也在逐年加大力度，因此爆破的手段及炸藥量的控制成為了施工過程中較難控制的工作。因此爆破振動測試是近幾年來施工過程中必須采取的監(jiān)測手段，一方面通過監(jiān)測可以指導爆破施工，增進爆破施工效率；另一方面確保被保護物（工區(qū)周圍人員和建筑物）的安全性，避免糾紛發(fā)生，給企業(yè)帶來利益。

1　原理

爆破振動監(jiān)測原理是在爆破時，利用監(jiān)測儀器監(jiān)測質點振動速度的3個分量值、主振頻率及振動速度隨時間的衰減變化曲線。對振動波的頻率進行分析，評價爆破對建筑物的破壞程度，并根據公式計算已知距離使用的最大爆破炸藥量。

爆破振動監(jiān)測采用國產的L20型爆破測振儀，每套儀器帶有三向正交（垂直、橫向和軸向）振動速度傳感器，同時記錄3個方向的爆破地震波形?，F(xiàn)場用測繩量出爆破點距監(jiān)測點的實際距離，X傳感器方向指向爆破點，傳感器應用石膏泥固定在監(jiān)測點位置，使其與地面完全耦合。4套可一次記錄12組數(shù)據，通過分析軟件，可讀取3個方向的質點振動速度。

2　工程概況

自貢小井溝水利工程，水庫大壩位于岷江左岸一級支流越溪河中上游螺螄凼河段上，距榮縣保華鎮(zhèn)約6.0 km，距縣城40 km，距自貢市85 km。水庫總庫容量1.68×108m3，正常蓄水位429 m。壩型為面板堆石壩，現(xiàn)已施工。大壩壩長約255 m，壩高87.6 m。工程由大壩樞紐、輸水工程、灌溉工程三部分組成。

土石料場有大壩上游的大河壩料場、大壩下游的蚱蜢寺料場，移民安置點對應為天宮壩安置點、楊家山安置點。此次監(jiān)測是針對大河壩料場爆破對天空壩移民點及附近民房的振動影響。

3　地形　　地質情況及物性參數(shù)

樞紐區(qū)位于越溪河中上游螺螄凼河段上，一般河床高程為340～345 m，兩岸山脊高程為420～520 m，相對高差為80～180 m，屬侵蝕構造低山地貌。壩址區(qū)為基本對稱的“V”形谷，地形坡度為25°～40°為主，局部陡崖。樞紐區(qū)屬鐵山背斜南東翼，山脊呈NEE向沿鐵山背斜展布。谷坡地形受巖性控制，較硬的厚層塊狀砂巖地段一般基巖裸露，為陡坡峭壁；而軟弱巖石地段則為緩坡，覆蓋崩積物。

樞紐區(qū)分布基巖為三迭系上統(tǒng)須家河組，第四紀全新統(tǒng)松散堆積層為沖洪積層、崩塌堆積層、崩坡積層、坡殘積層。巖性為泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、碳質頁巖、泥質頁巖、粉砂巖、砂巖等。

4　工作布置

為了測得爆破對移民安置區(qū)的影響，分別在移民點及附近村莊民房作質點振動速度監(jiān)測，每次4個測試點，1號監(jiān)測點位于移民點距料場最近處，2號監(jiān)測點位于羅榮華民房一樓，3號監(jiān)測點位于李澤明民房一樓，4號監(jiān)測點位于移民點距料場最遠處；為估算土石料場爆破開挖地震波的場地指數(shù)K和衰減系數(shù)α，在料場爆破位置沿直線方向作質點振動速度監(jiān)測，每次4個測試點。因爆區(qū)半徑大、藥量多，故選取較大爆心距試驗。

5　成果分析

大河壩料場于2014年2月15日17時53分爆破，爆破單響藥量為758 kg，總炸藥量2 800 kg。爆破位置為大河壩料場II區(qū)；梯段微差擠壓及邊坡預裂，主爆孔排間距為3 m×2.5 m，梅花形布置67個主爆孔；導爆管雷管毫秒段別為Ms07，Ms09，Ms13，Ms15。天空壩移民點及附近民房爆破振動監(jiān)測數(shù)據爆破振動結果見表1。

表1　天空壩移民點及附近民房爆破振動監(jiān)測數(shù)據

數(shù)據評估：根據GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》振動安全標準對于一般民用建筑物要求頻率f≤10 Hz時，質點振動速度在1.5～2.0 cm/s范圍內；當10 Hz＜f≤50 Hz時，質點振動速度在2.0～2.5 cm/s范圍內。此次測量只有4號儀器監(jiān)測的Y方向質點振動速度頻率大于10 Hz，實際監(jiān)測的振動速度為0.418 8 cm/s，符合標準規(guī)定的范圍值；其它監(jiān)測點均在標準規(guī)定范圍內。

大河壩土石料場爆破開挖采用薩道夫斯基公式回歸計算。于2014年2月17日18時15分爆破，爆破單響藥量為900 kg，總炸藥量3 600 kg。爆破位置為大河壩料場II區(qū)；梯段微差擠壓及邊坡預裂，主爆孔排間距為2.8 m×2.5 m，梅花形布置96個主爆孔；導爆管雷管毫秒段別為Ms07，Ms09，Ms13，Ms15。各點爆破振動矢量合成數(shù)據見表2。

表2　爆破振動矢量合成數(shù)據

不同爆心距對應的預估算最大單響炸藥量見表3。

表3　預估算最大單響炸藥量

大河壩和蚱蜢寺土石料場在石料開采爆破過程中，對上述兩個移民安置點房屋震動較小，不會對房屋造成結構性影響。

6　建議

1）施工爆破嚴格按微差爆破設計使用導爆管雷管段別，保證單響炸藥量不超過設計用藥量。條件允許時盡量選用高段別導爆管雷管，避免爆破能量集中疊加造成震動過大。

2）爆破施工宜采用大抵抗線、掘溝、掏槽等爆破方式，防止炸藥能量釋放過大、過快，減小對移民安置區(qū)的影響程度，充分利用預裂縫的減震效果。

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TU751.9；TV698.1

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1002-0624（2016）01-0042-03

2015-08-07