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?1,341,107
?1,294,312Sina Visitor System第25卷 第2期2008年6月
Vo.l25 No.2
文章编号:08)02-0073-04
爆破振动对建筑物的影响评价研究
孙秀民,汪进玉
(中铁十九局集团第四工程有限公司,内蒙通辽028000)
摘 要: 根据沪蓉西高速公路ZK107+157)268段路堑边坡和ZK107+730)816段路堑边坡爆破工程现场爆破振动测试得到的数据,经数学回归分析处理,得到该爆破工程的爆破振动传播经验公式,由所得到的公式计算出在不同的爆破药量下不同距离处建筑物的振动速度,再参照不同类型建筑物在爆破时所允许的安全振动速度标准,对爆区周围民用建筑的安全进行了评价,同时给出了爆破振动安全允许距离。关键词: 爆破振动; 建筑物; 安全评价中图分类号: TD235.46
文献标识码: A
EvaluationofBlastingVibrationEffectsonBuildings
SUNXiu-min,WANGJin-yu
(The4BranchofChinaRailway19BureauGroup,Tongliao028000,China)
Abstract: TheblastingvibrationdataatZK107+157)268roadslopeandZK107+730)816roadslopeof
Hurongxiexpresswaywasobserved,analyzedandprocessed,andthedecayexperienceformulaofblastingearthquakewavewasobtained.Thevibrationvelocityofbuildingsatdifferentdistancewascalculatedbythedecayexperienceformula,withreferencetothesafetylevelofblastingvibrationofbuildingsinourcountry,andthesafetyofbuildingsneartheblastingareawasevaluated.Thesafetydistanceofblastingvibrationfordifferentbuildingswasgivenout.
Keywords:safetyevaluation
随着国民经济建设的快速发展,爆破技术在水利水电、道路交通、地下空间的开发利用、核电站建设与核废料处理、地下军事掩体防护等众多基础设施的兴建中,发挥着越来越重要的作用。它不但加快了工程建设的速度,而且节省了建造成本,技术与经济效果明显。但由于爆破环境的复杂性,爆破理论不成熟,爆破控制措施不合理而产生的一些爆破危害,包括爆破振动、爆破飞石、空气冲击波、噪声、炮烟、尘埃等对周围环境造成了一定的损害,如爆破
工程中因振动造成的结构损伤、变形与失稳、围岩开裂、滑坡等。特别是爆破振动对附近建筑物造成的破坏现象,因其普遍性、复杂性以及容易引起民事纠纷,尤其受到社会关注
。工程爆破时总是设法避
免爆破振动对施工环境和附近结构物带来不利的影响,为了实现这一目的,对爆破振动规律的研究、结构响应分析和结构破坏或损伤的安全判定是十分重要的。根据沪蓉西高速公路ZK107+157)268段路堑边坡和ZK107+730)816段路堑边坡爆破工程现场爆破振动测试得到的数据,对该爆破工程的爆破振动传播规律进行分析研究。参照国家GB爆破安全规程6所规定的不同类型建筑物在爆破时所允许的安全振动速度标准,对爆[1-6]
收稿日期:.
作者简介:孙秀民(1975-),男;通辽:中铁十九局集团第四工程有
程的安全实施提供参考,从而避免民事纠纷。2.2 回归分析结果
1)在ZK107+157)268段路堑边坡爆破区对于垂直速度,K=183.78,A=1.7895,相关系数r=0.921,线性关系显著,爆破振动速度经验公式为
1爆破开挖与振动测试
1.1 爆破开挖概况
沪蓉西高速公路ZK107+157)268段路堑边坡和ZK107+730)816段路堑边坡均为强风化灰岩,层状构造,岩体裂隙发育。路堑边坡石方爆破均采用手持式凿岩机钻孔,孔径40mm,孔深2)3m,孔间距2.0)2.5m,抵抗线为1.5)2.0m,炸药单耗为0.35)0.45kg/m,多排孔微差起爆,共使用5段非电导爆管,采用袋装铵锑炸药和乳化炸药,装药结构为连续装药,最大一段爆破药量为94.5kg。1.2 振动测试
在ZK107+157)268段路堑边坡爆破区进行2次爆破试验,布置2条测线,每条测线布置8个测点(每个测点埋设水平和垂直传感器2个,总共16个传感器);在ZK107+730)816段路堑边坡爆破区进行3次爆破试验,布置3条测线,每条测线布置8个测点(每个测点埋设水平和垂直传感器2个,总共16个传感器);振动测点按照离爆源近密远疏的原则布置,测点布置示意图如图1所示。ZK107+157)268段路堑边坡和ZK107+730)816段路堑边坡爆破区振动测试数据列于表1和表2
对于水平速度,K=188.19,A=1.7315,相关系数r=0.936,线性关系显著,爆破振动速度经验公式为
2)在ZK107+730)816段路堑边坡爆破区
对于垂直速度,K=148.56,A=1.7532,相关系数r=0.905,线性关系显著,爆破振动速度经验公式为
对于水平速度,K=158.89,A=1.7326,相关系
数r=0.912,线性关系显著,爆破振动速度经验公式为
3 爆破振动对建筑物的影响评价
3.1 安全评价标准
根据国家GB爆破安全规程6,评价爆破对不同类型建筑物的振动影响,应采用不同的安全允许标准。地面建筑物的爆破振动判据,采
图1 爆破振动测点布置示意图
用建筑物所在地点的振动速度和主振频率进行评
判。按照国家GB爆破安全规程6部分建筑物的爆破振动安全允许标准见表3。3.2 爆破振动对建筑物的影响评价
ZK107+157)268段路堑边坡石方开挖爆区距临近建筑物距离的平面图见图2,ZK107+730)816段路堑边坡石方开挖爆区距临近建筑物距离的平面图见图3。
根据图1和图2中建筑物距爆区的距离以及施
工单位在整个施工过程中采用的最大一段药量为94.5kg,利用上面回归得到的式(2))式(5)可计算出各建筑物在该最大爆破药量爆破时的振动速度值,见表4。再根据GB爆破安全规程6所规定的建筑物爆破振动安全允许标准(见表3),就可以得到爆破振动对建筑物影响的评价结果(4)2 爆破振动传播规律回归分析
2.1 爆破振动传播衰减规律
根据国家爆破安全规程及国内、外研究成果,爆破振动传播与衰减规律一般采用萨道夫斯基的经验公式
式中,V为爆破振动速度,cm/s;K为与地质、爆破方法等因素有关的系数;A为与地质条件有关的地震波衰减系数;Q为与振速V值相对应的最大一段起爆药量,R为测点与爆心的直线距离,m;Q=
第25卷 第2期
孙秀民 等 爆破振动对建筑物的影响评价研究
表1 爆破振动测试数据(垂直振速)
测点距离最大一爆心的段装药距离/m量/kg25.32.39.50.58.71.77.83.25.32.39.50.58.71.77.83.
73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.73.73.73.73.73.73.73.73.
垂直振速/(cm#s-1)6.4.2.2.1.1.0.0.7.6.3.1.1.1.1.0.2.2.1.1.0.0.0.0.2.1.1.0.0.0.0.0.
频率/Hz41.41.48.32.44.44.32.41.65.73.39.62.48.44.48.32.39.32.41.39.41.41.31.29.41.36.32.36.41.29.41.34.10.36.48.32.47.36.36.32.
表2 爆破振动测试数据(水平振速)爆次
测点距离最大一爆心的段装药距离/m量/kg25.32.39.50.58.71.77.83.25.32.39.50.58.71.77.83.
73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.73.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.73.73.73.73.73.73.73.73.5555
水平振速/(cm#s-1)8.5.4.2.1.1.0.0.7.4.3.2.2.2.1.1.3.3.2.1.0.0.1.1.2.1.1.0.0.0.1.1.
频率/Hz36.44.44.41.36.41.36.44.65.73.41.39.36.41.36.44.52.36.41.41.36.41.32.41.41.52.32.44.32.41.27.41.11.44.39.36.36.41.44.44.
ZK107+157)268爆区
ZK107+157)268爆区
38.73..38.73..15.26.40.50.71.79.46.58.5840
38...46....46..26.40.50.71.79.46.58.
ZK107+730)816爆区
ZK107+730)816爆区
表3 爆破振动对建筑物影响的安全允许标准
序号1234保护对象类型土坯房、毛石房屋、土窑洞
一般砖房钢筋混凝土结构房屋一般古建筑与古迹
安全允许振速/(cm#s-1)
&10Hz0.5)1.02.0)2.53.0)4.00.1)0.3
0.7)1.22.3)2.83.5)4.50.2)0.450)100Hz1.1)1.52.7)3.04.2)5.00.3)0.5
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