基坑开挖爆破振动速度的监测和控制

时间：2025-04-04

第56卷第6期

有色金属(矿山部分)

2004年11月

基坑开挖爆破振动速度的监测和控制

田运生张立国陈超于亚伦

(北京科技大学)

摘要:采用DSVM-4C爆破振动记录仪对爆破开挖基坑地震效应进行监测,通过数据分析,得出了爆破地震波衰减经验公式,提出了控制爆破振动速度的技术措施。关键词:爆破开挖基坑振动速度控制

1 工程概况

华能汕头电厂二期主厂房开挖项目包括汽车机房、A排外、煤仓间、锅炉房、集控楼等的基地开挖。整个项目包括土方6055m3,石方54498m3合计60553m3,其中汽轮机房开挖到-0.5m,煤仓间开挖到-610m,锅炉房开挖到-015m,A排外开挖到-310m、-410m、-418m,集控楼开挖到-410m。

依据区域地质资料和勘察结果,场地基底岩石为燕山晚期第二次、第三次、第五次侵入的花岗岩(CY),其表层覆盖为第四系滨海相沉积物(Qm)和基岩风化残积土(Qel)及局部的人工填土(Qs),第四系厚度由北向南渐浅,最大厚度(北端煤场)约30m左右;个别地段(汽车、锅炉位置)基岩直接出露地表。

二期主厂房开挖项目的石方爆破开挖,因与一期电力生产设施毗邻,所以必须制定严格的危险预控方案和监控措施,确保一期主厂房内现有电力生产设施的正常使用和二期开挖工程的顺利进行。

用一台DSVM-4C型测振仪,沿一期主厂房和二期主厂房基础的相邻位置处布置一条监测线,均匀分布4个测点。

在每次爆破前,首先布置好测试仪器,对仪器进行检查,记录爆破的总药量、单段最大药量和测点至爆源中心的距离。爆破后对监测数据整理制表,将监测结果上报华能汕头电厂工程部。当爆破振动速度的监测值大于要求的数值时,除向工程部汇报外,应及时通知施工方(十五冶)采取相应的技术措施,调整爆破参数,降低爆破振动强度,从而保证爆破施工过程中一期主厂房的安全和厂房内仪器设备的正常运转。

213 拾振器的安装

DSVM-4C型测振仪使用时,拾振器分为两部分:探针和ZCC-201C型速度传感器。安装拾振器前须在测点位置挖一个500mm@500mm@300mm的探坑,并用硬物把坑底砸实;然后把探针垂直打入坑底300~500mm深;第三步是把ZCC-201C型速度传感器安装到探针上,并联接到DSVM-4C测振仪的对应测试通道。

214 确定反映爆破地震强度的参量

由于爆破地震破坏判据受到许多因素的影响,所以迄今为止,尚无统一的认识与标准,多数是根据自己多年的试验研究提出不同的判据,如速度、加速度、位移、能量比、频率和折算距离等。目前多数倾向于用质点振速为依据,很显然,爆破地震强度越大,介质的质点振动速度就越高,当其振速超过某一数值时,建筑物就将破坏。因此,这里采用振速作为判据[2]。

2 测振仪器和测振方法

211 测振仪器

本次爆破振动监测采用北京矿冶研究院总院生产的DSVM-4C型振动测试仪监测主厂房。DSVM-4C型测振仪采用高速微控制器,将速度传感器输出的电压量或加速度传感器输出的电荷量进行处理,然后由仪器内高速12位A/D转换器将此电压量进行量化并将量化结果保存到存储器内。利用该仪器与计算机的RS-232串口通讯可将测试的数据结果保存入计算机磁盘,利用分析软件进行分析、处理[1]。212 测点布置

田运生在读博士生北京 100083

3 测试结果和分析

311 测试结果

有色金属(矿山部分)

归拟合,拟合结果如下:

Y=1160X-4179

由此求得系数K、a的值为: a=1160 K=e4179=12013

第56卷

始至9月26日结束,在一个月的时间内监测了57次开挖爆破,共得到测试数据462个。第一条监测

线采用一台DSVM-4C型测振仪,主要任务是监测爆破振动对主厂房及基础的作用,保证主厂房及基础不受损坏。表1为第一条监测线监测数据。312 数据分析

爆破振动速度涉及多个变量,这些变量间的关系不能严格从理论上推倒得出,可以根据实测资料用统计回归方法得到。按照萨道夫斯基公式:

v=K(Q1/3/R)a式中,v)质点振动峰值速度,cm/s;