萨道夫斯基公式在城市地铁爆破施工中的运用

２０１１年第１０期　（总第２１２期）　黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮ１３　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．１０。２０１ｌ　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２１２）　

萨道夫斯基公式在城市地铁爆破施工中的运用　陈　阳　（中交一公局三公司重庆轨道交通六号线二期工程ＢＴ三标）　

摘要：重庆市轨道交通六号线二期工程天生站位于重庆市北碚区繁华区域，爆破过程中，最大限度地减少　爆破振动对周边建筑物的影响为施工关键所在。以天生站施工通道为依托，通过运用萨道夫斯基经验公式，　较为准确地推断出侏罗系中统沙溪庙组（Ｊ２Ｓ）砂质泥岩中Ｋ、　值，以确定单段最大炸药量，正确指导爆破施　工，成功地控制爆破振动速度进行讨论。　关键词：萨道夫斯基经验公式；振速控制；爆破　中图分类号：Ｕ４４２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１０—０３３２—０２　

１工程概况　天生站位于北碚区老城天生路下，大致呈南北向布置，车　站西南方向和西北方向为西南大学，西面紧邻北碚五一科研所，　南面为天生丽街和天生桥农贸市场，东北方向为天生桥小学，附　近为梅花山旅游景点。该区域为成熟的老城区，沿街为大量８　层居住楼。天生路为连接北碚新老城区的重要道路，道路较窄，　车流量较大，交通比较拥挤。沿道路主要管线有通讯光缆、电力　管、给排水管线等。天生站包括一座地下二层岛式暗挖车站及　一条施工通道。车站顶部埋深约ｌ６．５　ｍ，起讫里程为ＹＤＫ５８＋　９３２．５５ｌ～ＹＤＫ５９＋１２３．４０１，总长１９ｏ．８５　ｍ，采用双侧壁导坑法　施工。施工通道全长３４３．０６　ｍ，采用０％～１４％的纵坡从车站　附近的天生丽街正门马路对面进入车站主巷。施工通道拱顶埋　度　≤１．５　ｃｍ／ｓ。　２爆破试验确定参数　萨道夫斯基经验公式（公式１）表明，测点振速与测点距　爆破区域距离和单段最大炸药使用量有关，同时与爆破区域　地质、爆破方法等因素亦有明显关系。　ｙ＝Ｋ（Ｑ　／Ｒ）。　（１）　式中：Ｋ为场地系数；　为衰减系数；口为单段最大装药量，　ｋｇ；Ｒ为测点与爆破位置距离，ｍ。　我们采用成都中科测控有限公司生产的ＴＣ一４８５０爆破　测振仪进行了前期爆破试验，以取得公式中Ｋ、　值。通过３　次爆破试验，从振动实测波形中共获得了２４组ｚ方向、１５　组　方向振速资料。根据测点距离、单段炸药用量和实际振　深介于３．５—１７　ｍ之间。结合周边环境情况，设计爆破振动速　速，采取最小二乘原理进行回归分析，得出Ｋ、　值。　表１　Ｚ方向振速、单段最大药量及距离实测统计表　

图１测点ｚ方向振速波形图　将萨道夫斯基公式变形得：Ｉｎｖ＝Ｉｎｋ．Ｉｎ（Ｑ　／Ｒ）。　设Ｙ＝ｌｎｖ，ａ＝Ｉｎｋ，ｂ＝口，　＝Ｉｎ（Ｑ　／Ｒ），得Ｙ＝口．ｂ．　。　通过３次试爆测出的数据，用最小二乘法原理进行线性　回归后，计算得出ａ，ｂ的数值；求得　＝９０，口ｚ＝１．８５；　＝　１１８，０ｃｘ＝２．１３。　３萨道夫斯基公式的运用　根据以上试验得出的Ｋ、　值，我们将其运用在天生站　施工通道爆破施工中。　

收稿日期：２０１１—０７—１１　作者简介：陈阳（１９８５一），男，助理工程师。　

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每次爆破前，首先确定最近建筑物距离爆破点的的距　离，距离的确定可利用施工电子图，以爆破点为圆心，向周围　作圆，随着圆半径不断增加，最先与圆重合处即为爆破点距　离建筑物最近水平（切向）距离，同时考虑爆破区域的埋深，　作为竖直方向距离。　根据公式，在相同单段装药量情况下，Ｒ越大，Ｖ值越小。　天生站施工通道周边建筑物实际情况表明，通道爆破过　程中，建筑物最小距离爆破点竖直距离仅５　ｍ，为桩号ＡＫ０　＋１７０，取振动速度最大值　＝Ｉ．５　ｅｍ／ｓ计算，此处最大单　段装药量≤１．２　ｋｓ，根据计算设计网络起爆图如图２。　在最不理想情况下，采用机械掏槽，掏槽孔长１　ｍ，宽　１　ｍ，掏槽深度大于炮眼底部５０　ｃｍ，周边眼不装药，作为爆　破时减震孔使用。由于项目所在地毫秒延时雷管最大段位　为１５段，为保证最大限度减少单段雷管炸药用量，连线时采　用二次延时雷管以进一步延长爆破时间；同时严格控制炮眼　深度，炮眼深度不大于１．５　ｍ，且单孔炮眼炸药不大于３节　（０．２　ｋ　节），各段位炸药用量如表３。　第１０期　陈　阳：萨道夫斯基公式在城市地铁爆破施工中的运用　总第２１２期　图２最不利处爆破网络连接图　以上炸药网络连接及单段最大炸药用量是在最大振　速（１．５　ｅｍ／ｅｍ）情况下得出，施工时，采用ＴＣ一４８５０爆破测　振仪进行了试验验证，在距爆破区域最近建筑物处测得　均　＝１．４５３　ｅｍ／ｓ，证明了Ｋ、Ｏｔ值基本正确，也证明了萨道夫斯　基经验公式在爆破施工中的优越性。　为验证公式的正确性，我们又采取相同的装药方式，选　择同一个测点，在ＡＫ０＋２００处再次进行试验，此时，爆破区　域距测点位置竖直深度为１６　ｍ，本次测试共获得７个竖向　振动波形，其结果如表４。　表３　ＡＫ０＋１７０上台阶爆破雷管、炸药用量表　

序号　雷管段位　数量（发）　单段炸药用ｍ／ｋｇ　备注　

包括两发二次延时雷管　包括两发二次延时雷管　

二次延时　二次延时　二次延时　二次延时　

表４竖直方向振速、单段最大药量及距离实测统计表　振　（ｅｍ／ｓ）０．Ｏ８　０．０４　０．０２　Ｏ．０４　０．０２　０．０５　０．０４　Ｑ／ｋｇ　Ｉ．２　１．２　０．８　１．２　１．２　１．２　１．２　∥ｍ　１４．７　１４．７　１４．７　１４．７　ｌ４．７　ｌ４．７　ｌ４．７　测试结果再次证明了萨道夫斯基理论公式的正确性。　４结论　（１）萨道夫斯基经验公式具有较强的实用性和参考性，　只要通过前期爆破试验确定好Ｋ、仪值，在后期施工过程中，　只要测出爆破区域与最近建筑物之间的距离便可以通过公　式计算出单段最大装药量，从而较为准确地控制爆破最大振　速，最大限度地减小了对周边建筑以及群众的影响。　（２）本施工通道地质条件、水文条件相对单一，通道穿　越的地质主要为侏罗系中统沙溪庙组（Ｊ２Ｓ）沉积岩，以砂质　泥岩为主，岩性较为单一；场地地下水主要为基岩裂隙水，呈　裂隙滴水状。前期进行的三次爆破试验均在此种地质、水文　条件下进行，因此Ｋ、　值不能指导整个车站的施工，当地质　条件发生变化时，需要重新进行爆破试验，以确定更为准确　的Ｋ、　值。同时在地质条件复杂地段，因多次进行试验，并　采取最ｔｂ－乘原理进行回归分析以确定Ｋ、　值。　（３）受岩层走向、节理、层理关系不同，爆破时Ｋ、０【值在　各个方向不尽相同，因此，在前期试验爆破过程中必须充分　试验，尽可能准确掌握同种地质条件下ｘ、Ｙ、ｚ三方向的场　地系数和衰减系数。　（４）由于篇幅原因，本次试验未给出Ｙ方向振速，实际　试验过程中，Ｙ方向振速、单段炸药起爆量与测点距爆破点　距离亦符合萨道夫斯基经验公式。　５结语　目前对于爆破产生的振动传播及衰减规律还未找到一个　统一的公式，但是萨道夫经验公式还是能较为准确地反映爆破　引起周边建筑物的振动规律。笔者也会继续对此展开深入研　究，争取早日找出爆破产生的振动传播及衰减规律的公式。　

参考文献：　［１］　杜汉清．爆破振动衰减规律的现场试验研究．　［２］李利平，李术才，张庆松等浅埋大跨度隧道施工爆破监测与减　振技术［Ｊ］．岩土力学，２００８，（８）．　［３］爆磁苎鼍　睨程（ｃｍＴｚ￣－２０ＣＢ）［ｓ］．ｊＥ京：中国标准出版社，１９８６．　［４］李玉明，倪芝芳．地下工程开挖爆破的地面振动特征［Ｊ］岩土　力学与工程学，１９９７，１６（３）．　

（上接第３３１页）　各交通区的区位势能的先决条件，其中各交通区的聚集规模　量因子与各交通区的就业岗位和人口等相关，算例中分别选　取各交通区人口和就业岗位数与标准区的比值为生成区位　势能和吸引区位势能的聚集规模量因子。　（２）相对交通可达性分析　由于论文掌握的资料有限很难对各交通区的交通可达　性进行详细分析，结合交通需求和基础设施情况，对各区的　交通可达性只做粗略分析，其中相对交通可达性为交通区交　通可达性与标准区交通可达性的比值。　（３）区位势能分析　由于区位势在求解过程中有许多难以确定的因素，本文　只求解区位势能。　（４）结果分析。　对比分析各区出行生成和出行吸引区位势能的变化和　各区的２００５年及２０２０年区位势能值详见下表１。　从表１可以看出东城区生成区位势能和吸引区位势能　优势均呈增长趋势，但增长缓慢。而萨尔图区吸引区位势能　在逐步提高，且提高幅度很大，超过了其他两区的吸引区位　势能，体现了萨尔图区的区位优势。　萨尔图区为交通中心、石油开采基地，为实现萨尔图区　的优势、配合城市中心转移，加大萨尔图区的交通管理力度　和基础设施建设十分必要。　表１　区位势能变化分析表　

４结论　通过对区位势能研究的理论基础、区位势和区位势能、　区位势能的分类、区位势能在交通管理规划中的应用进行了　研究，并结合大庆市的实际情况计算主城区各个交通区的区　位势能。　

参考文献：　［１］陈永庆．城市副中心发展的相对区位势分析［Ｊ］．系统工程理　论方法应用，２０００，９（４）：３２１—３２５．　［２］黄海军，顾昌耀．城市交通需求分析方法论的发展［Ｊ］．中国公　路学报，１９９５，８（２）：３１—３７．　［３］尹红亮．城市交通管理规划理论体系与关键问题研究［Ｊ］．南　京：东南大学出版社，２００２：４７—８５．　

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