土石方爆破震動監測分析及安全性研究

朱 龍

（重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400041）

土石方爆破震動監測分析及安全性研究

朱 龍

（重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400041）

為研究場地整平土石方控制爆破相關實踐理論，以綦江工業園區土石方工程為背景，采用露天淺孔爆破。采用TC—4850對附近的建（構）筑物進行爆破震動監測。得出現場監測數據，對其振動數值進行MATLAB線性回歸分析，預測測點二、三在安全值范圍內最大起爆藥量。

爆破；震動；起爆藥量

1 引言

在爆破施工工程中，爆破產生的飛石、震動對附近的建(構）筑物、儀器設備、交通有極大的危害。故對場地整平土石方控制爆破進行設計和優化，有著重要的理論和指導意義。目前各國常規的做法都是用薩道夫斯基公式對爆破振動的分析與計算，在場地整平土石方爆破工程中，地理地形的復雜多變和場地地質的不單一性，使得測量數據有了顯著的差異。前人通過理論及實際工程對減震溝爆破減震效果研究、實測數據對基于環境振動標準的爆破振動安全性研究。

2 工程環境

該工程位于綦江工業園北渡鋁產業園內匯程鋁業三期場平工程，場地情況見圖一，橫跨場平區域有一檔220KV高壓線；線高100米。

圖一場地情況圖

根據現場踏勘及地勘資料獲悉，地塊土層主要為人工填筑土和殘坡積土層，下伏基巖由砂巖和泥巖組成。巖土層序正常，無滑坡、危巖、泥石流等不良地質現場。

3 爆破方案的選擇

爆破方案的選擇應該滿足對爆破飛石、爆破震動進行嚴格的控制，采取有效的安全防護措施，控制爆破震動、飛石、沖擊波等方面的危害影響，確保附近的建（構）筑物的安全。選用具體的爆破方案如下：

（1）采用毫秒瞬發雷管技術，電雷管起爆方法。控制爆破用藥，降低爆破震動多帶來的危害。

（2）采用不耦合裝藥，最大限度的利用爆破所產生的能量，增大巖石的破碎率，減少二次爆破，方便裝車、運輸等。

（3）采用臺階爆破，在爆破作業時，充分利用臨空面，減去爆破難度，也起到降低爆破震動。

4 爆破參數的選擇

（1）孔徑：孔徑76mm，藥卷直徑32mm；

（2）臺階高度和超深：臺階高度2.0m，超深1.0m，堵塞長度1.5m；

（3）孔間距和排距：采用大孔徑小排距的原則選擇，各排相互之間采用梅花形式錯開布孔，孔距1.2m，排距0.8m。

5 測點位置選擇及監測方法

5.1 監測位置

該工程爆破環境較為良好，爆破區南臨高壓鐵塔、蓄水池、旗能鋁廠等重點保護對象。為了準確的監測爆破震動對周邊設施、建（構）筑物的影響程度。根據現場情況選取3個點進行監測（圖一）。

5.2 監測實施方法

爆破前，將拾振儀安放在監測目標臨近爆破區的堅硬平整的地面，使用粘結劑將拾振儀與地面固定，安裝結束之后，進行試測。爆破結束之后，使用計算機提取所測得的數據，對爆破震動信號進行分析。

6 爆破效果及振動結果與分析

(1)爆破的實測振速時程曲線圖，表明周邊大型的電氣設備和高壓線對測振儀的干擾影響較小，這也保證了測試的有效性，減少了測試的誤差。

表一 爆破震動監測數據表

(2)根據蓄水池現場的實測數據和裝藥量，采用薩道夫斯基經驗公式運算，運用MATLAB進行回歸分析。通過對藥量、最大振速、距離的變化，線性擬合出α、K的值。

得到本工程的K、α的值，分別是210和1.91。殘差變化值在-0.2到+0.1之間。

（3）根據《爆破安全規程》（GB6722—2014）規定爆區不同巖性的α、K的值：

根據砂巖的性質和實際工程和地質情況分析，線性回歸出的α、K符合《爆破安全規程》（GB6722—2014）所規定的數值，從而可得到分析的合理性。

根據蓄水池的實測數據和線性規劃分析，可以確定在測點2和測點3最短距離的最大裝藥的計算，因為整體上符合振動強度隨距離增大而遞減的規律。爆破區離測點2最近的距離為120m，測點3離爆破區的最近距離為143m。則取測點2來計算最大裝藥量來。可得到最短距離的最大裝藥量Q為118kg。

7 結語

（2）理論結合實際，利用現場的實測的監測數據，運用薩道夫斯基經驗公式為基礎，MATLAB2014a線性回歸分析，擬合出適合本工程爆破的 α、K，為相似的場平爆破工程提供了參考依據。

（3）對于今后的大型土石方場平爆破工程中，對爆破震動在施工建設時應該優化爆破方案設計，同時切實落實有效的爆破安全防護措施，嚴格組織施工，加強安全管理。

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TU714

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1007-6344（2016）07-0249-01

朱龍（1990） 男 漢族 四川巴中 在讀碩士研究生 從事隧道及地下工程