土石方爆破震動監(jiān)測分析及安全性研究

朱 龍

（重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院 重慶 400041）

土石方爆破震動監(jiān)測分析及安全性研究

朱 龍

（重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院 重慶 400041）

為研究場地整平土石方控制爆破相關(guān)實踐理論，以綦江工業(yè)園區(qū)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(gòu)）筑物進(jìn)行爆破震動監(jiān)測。得出現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，對其振動數(shù)值進(jìn)行MATLAB線性回歸分析，預(yù)測測點(diǎn)二、三在安全值范圍內(nèi)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(chǎn)生的飛石、震動對附近的建(構(gòu)）筑物、儀器設(shè)備、交通有極大的危害。故對場地整平土石方控制爆破進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，有著重要的理論和指導(dǎo)意義。目前各國常規(guī)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(fù)雜多變和場地地質(zhì)的不單一性，使得測量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)對基于環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)的爆破振動安全性研究。

2 工程環(huán)境

該工程位于綦江工業(yè)園北渡鋁產(chǎn)業(yè)園內(nèi)匯程鋁業(yè)三期場平工程，場地情況見圖一，橫跨場平區(qū)域有一檔220KV高壓線；線高100米。

圖一場地情況圖

根據(jù)現(xiàn)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(zhì)現(xiàn)場。

3 爆破方案的選擇

爆破方案的選擇應(yīng)該滿足對爆破飛石、爆破震動進(jìn)行嚴(yán)格的控制，采取有效的安全防護(hù)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(gòu)）筑物的安全。選用具體的爆破方案如下：

（1）采用毫秒瞬發(fā)雷管技術(shù)，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(chǎn)生的能量，增大巖石的破碎率，減少二次爆破，方便裝車、運(yùn)輸?shù)取?/p>

（3）采用臺階爆破，在爆破作業(yè)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(shù)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(diǎn)位置選擇及監(jiān)測方法

5.1 監(jiān)測位置

該工程爆破環(huán)境較為良好，爆破區(qū)南臨高壓鐵塔、蓄水池、旗能鋁廠等重點(diǎn)保護(hù)對象。為了準(zhǔn)確的監(jiān)測爆破震動對周邊設(shè)施、建（構(gòu)）筑物的影響程度。根據(jù)現(xiàn)場情況選取3個點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測（圖一）。

5.2 監(jiān)測實施方法

爆破前，將拾振儀安放在監(jiān)測目標(biāo)臨近爆破區(qū)的堅硬平整的地面，使用粘結(jié)劑將拾振儀與地面固定，安裝結(jié)束之后，進(jìn)行試測。爆破結(jié)束之后，使用計算機(jī)提取所測得的數(shù)據(jù)，對爆破震動信號進(jìn)行分析。

6 爆破效果及振動結(jié)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(shè)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(jiān)測數(shù)據(jù)表

(2)根據(jù)蓄水池現(xiàn)場的實測數(shù)據(jù)和裝藥量，采用薩道夫斯基經(jīng)驗公式運(yùn)算，運(yùn)用MATLAB進(jìn)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(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）規(guī)定爆區(qū)不同巖性的α、K的值：

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

根據(jù)蓄水池的實測數(shù)據(jù)和線性規(guī)劃分析，可以確定在測點(diǎn)2和測點(diǎn)3最短距離的最大裝藥的計算，因為整體上符合振動強(qiáng)度隨距離增大而遞減的規(guī)律。爆破區(qū)離測點(diǎn)2最近的距離為120m，測點(diǎn)3離爆破區(qū)的最近距離為143m。則取測點(diǎn)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(jié)語

（2）理論結(jié)合實際，利用現(xiàn)場的實測的監(jiān)測數(shù)據(jù)，運(yùn)用薩道夫斯基經(jīng)驗公式為基礎(chǔ)，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(jù)。

（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(shè)時應(yīng)該優(yōu)化爆破方案設(shè)計，同時切實落實有效的爆破安全防護(hù)措施，嚴(yán)格組織施工，加強(qiáng)安全管理。

[1]劉先林,周傳波,張國生.隧洞開挖爆破振動監(jiān)測與振速預(yù)測分析[J].爆破，2008,25(3):96-106.

[2]王孝廣,夏壽亮,趙英拓.撫順東露天礦爆破減震安全技術(shù)措施[J].露天采礦技術(shù),2015,20(9):63-69.

[3]王旭光,中國工程爆破協(xié)會.爆破設(shè)計與施工[M].北京：治金工業(yè)出版社, 2011.5.

[4]孟吉復(fù),惠鴻斌爆破測試技術(shù)[M].北京：治金工業(yè)出版社,1992.12.

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