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* * *改建工程第二合同段(K11+000〜K11+120)路基石方爆破方案与振动安全分析* * * 工程爆破高新技术公司2010年8 月26 日路基石方爆破方案与振动安全分析一、爆破设计方案1、工程简介* * * (* * *〜市界)改建工程第二标段起点桩号K9+000，终点桩号K11+500。
本标段主要工程包括：主线2.5公里；线路康各庄至市界段，横断面布置为：路面宽度为9 米；两侧土路肩各宽0.75 米，路基全宽10.5 米。
* * * 改建工程第二标段路线全长2.5 公里(起止桩号K9+000〜K11+500)。
路基工程土石大部分已采用机械破碎。
隧道出口段路基(K11+000〜K11 + 120)石方开挖方量约5000m3，由于工期要求，计划采取控制爆破方法开挖。
2、爆区周边环境本标段计划爆破范围：K11+000〜K11 + 120;爆区离村庄距离较远，且村庄在路堑边坡背侧。
爆区平面位置如图 1 所示。
3、路基石方爆破设计方案根据开挖路段的设计资料、周边环境、工程性质的分析，路基(K11+000〜K11 + 120)段石方爆破确定采用中深孔松动爆破施工方案。
该段路基开挖深度2.5 14m。
由于路线两侧100m范围没有建筑物，爆区环境条件好，路堑范围内的岩石设计采取一次钻孔、一次爆破达到设计深度，以保证施工进度。
为了控制爆破振动对远区（300m外）村庄房屋的影响，采用毫秒延期起爆技术，限定最大一段起爆药量，以控制爆破震动对周边设施的影响。
图1 * * *第2标段路基爆破平面位置示意图二、路基石方爆破设计1、爆破参数（1）炸药单耗q：q值大小与岩石性质、爆破自由面数目、炸药种类、炮孔直径等因素有关。
爆破设计取炸药单耗q=030.6 kg/m3，岩石比较完整且坚硬时可取大数值，岩石风化严重时可取小值。
为控制爆破危害，可采用减弱松动爆破。
（2）炮孔直径d:采用潜孔钻钻孔时，炮孔直径？90mm。
新浇混凝土的爆破振动监测水利水电工程建设过程中，爆破开挖与邻近部位混凝土浇筑往往并行施工；同时在新浇衬砌混凝土、喷射混凝土及刚完成灌浆的锚固支护或灌浆帷幕结构等新浇混凝土结构附近进行爆破开挖作业的情况也不可避免，因此普遍存在爆破振动对新浇混凝土的影响问题。
爆破地震效应，直接关系到水工建筑物混凝土施工质量和结构安全，新浇混凝土的爆破振动监测意义重大，L20爆破测振仪性能稳定、功能丰富、操作便捷，符合国家《爆破安全规程》（GB6722—2003）的行业规范要求，是新浇混凝土的爆破振动监测简单实用的解决方案1.320×240单色液晶屏，事件幅值、频率和持续时间现场显示；2.全自动运行模式，自动识别监测环境，智能匹配量程、采样率、触法电平、记录时长；3.9键PVC操作，功能菜单界、良好的人机对话，“爆破记录”、“数据读取”快捷键；4.连接状态自检及错误提醒功能，保障监测稳定；5.接触式开机设计，防误插接头，全封闭铸铝外壳，坚固、防尘、防潮；6.软件支持事件波形智能抓取，自动调整，智能显示；7.软件支持年月日“日历式”数据读取、批量导出；振动监测通道: 3通道,配接三分量地震检波器量程: 最高达35cm/s分辨率: 0.0035mm/s精度: +/-2%@10Hz模数转换: 24Bit（量化台阶1677万）频率范围: 5-500Hz/(1-500Hz)波形记录记录模式: 自动、手动地震触法: 0.007mm/s-350mm/s采样率: 10,240s/秒/通道（独立于记录时间）记录停止模式: 无信号自动停止，固定记录时间自动记录时间: 事件信号长短智能判断，前后各保持有0.5秒预触发数据循环时间: 前后事件触发循环间隔小于2秒存储能力: 10000条少于10秒事件物理规格尺寸: 150*105*50 mm重量: 1.0 Kg电池: 7.2V密封可充电锂离子电池，续航能力可达48小时。
埋地管道爆破振动安全允许判据试验探究张紫剑;赵昌龙;张黎明;赵明生【摘要】为了探究埋地管道的爆破振动安全允许判据而进行现场监测试验,试验利用TC-4850N测振仪和DH3820应变测试系统对埋地管道的爆破振动和管道应变分别进行监测.首先通过不同主振频率下的管道最大轴向应变分析发现最大应变主要集中在35 Hz以下,然后将主振频率小于35 Hz和大于35 Hz的峰值振速统计量分别拟合分析.结果表明:不同频率段的相关参数和萨氏公式有所不同,因此应在一定频率范围内分别确定爆破振动安全允许峰值振速.实际施工过程中应结合具体情况确定爆破施工方案,而不能仅根据模糊的法律规范条款简单决定爆破施工方案.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】5页(P12-16)【关键词】爆破振动;埋地管道;主振频率;拟合分析;安全判据【作者】张紫剑;赵昌龙;张黎明;赵明生【作者单位】贵州新联爆破工程集团有限公司,贵阳550002;贵州新联爆破工程集团有限公司,贵阳550002;贵州大学矿业学院,贵阳550025;贵州大学矿业学院,贵阳550025;贵州新联爆破工程集团有限公司,贵阳550002;中国矿业大学(北京),北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD235.1《爆破安全规程》(GB6722—2014)中规定了土坯房、民用建筑、商业建筑、隧洞、巷道等的爆破振动安全允许标准，却缺少埋地管道的安全允许标准，地下管网是城市的生命线，涉及输油、输气、输水、通讯等方方面面，一旦受损会造成重大安全事故，如果爆破施工区域与在役埋地管道毗邻，而《爆破安全规程》(GB6722—2014)和《中华人民共和国石油天然气管道保护法》并没有明确规定管道的安全允许振速[1,2]。
在实际施工过程在役管道附近常常需要进行爆破作业，因此，埋地管道的爆破振动峰值振速安全范围仍有待研究。
学者们对管道最大安全峰值振速的研究方向各不相同，蒲传金等人认为桩井爆破对邻近埋地管道影响的主要因素是爆心距和桩井深度，只要采取有效技术措施即可在管道50 m范围内实施桩井爆破[3]。
岩土开挖爆破震动效应安全判据的探讨摘要：岩土开挖爆破作业引起的振动，影响邻近结构的地基，影响结构的安全。
所以，爆破振动效果必须控制在安全范围内，合理确定爆破振动效果的安全判据十分重要。
关键词：爆破；振动速度；频谱；作用时间；安全判据通过理论分析和爆破振动监测数据的影响，最后讨论了爆破地震波的频谱，作用时间的影响建立爆破振动安全判据的影响，提出了基于粒子振动速度峰值和辅助，地震波频谱和时间尺度的安全标准和确定合理的爆破参数、爆破参数来减少地震强度、频谱，行动时间危害建议。
一、普遍采用的爆破震动效应安全判据目前，爆破振动效果的安全判据通常用单一的爆破振动强度因子(颗粒振动位移、速度和加速度)来描述。
大多数学者认为，颗粒振动速度与建筑物(结构)的破坏和结构失稳关系最为密切，颗粒振动速度在建筑物(结构)的破坏中起着重要作用。
因此，采用颗粒的峰值振动速度来评价爆破振动效果。
它的优点是爆破地震波所携带的能量与产生的地应力有关，与结构中产生的动能和应变(应变)力有关。
有学者建议用颗粒的振动加速度来评价爆破振动的效果。
其原因是颗粒的振动加速度与爆破振动产生的惯性力密切相关，便于爆破振动荷载的转换和结构应力的分析。
规定的代码中地面粒子的振动速度峰值的建筑(结构)的建筑应该作为标准评价爆破振动效应是否安全，和主要的标准价值类型的建筑(结构)建筑物(称为安全振动速度的代码)应该被指定。
根据波动理论，爆破地震波可以合理地假定为由不同振幅和不同圆频率的简谐波组成。
爆破地震的各强度描述因子(位移、速度和加速度)是频率和时间的函数，各物理参数相互关联。
对于特定结构，其振动响应由结构本身的峰值、谱组成、振动持续时间和振动特性参数决定。
广泛应用于当前工程峰值质点振动速度控制爆破振动安全判据的影响，使得过去的爆破地震波传播规律的研究，往往只注意峰值质点振动速度的衰减，爆破地震波的分布频率和时间，爆破地震波衰减规律研究的作用。
虽然简单地将颗粒的振动峰值速度作为爆破振动效果的安全判据简单易行，但经过大量的爆破振动效果监测，仍存在一些不足。
爆破振动安全判据研究作者：朱卫斌
来源：《世界家苑》2020年第04期
摘要：回顾了国内外爆破振动安全判据的发展历程并分析了其存在的问题，最后提出了爆破振动安全判据未来的研究方向。
关键词：爆破;爆破振动;安全判据
随着社会经济的发展及科学技术的进步，爆破被广泛地应用于矿山开挖、道路交通、水利水电建设、城镇房屋拆除等工程领域。
爆破为人类生产建设提供极大便利的同时也给周围环境构成了潜在的威胁，尤其是爆破振动效应造成的周边建筑物开裂、门窗损坏、精密仪器失准等一系列问题极易引发民事纠纷。
提出一种科学、合理、实用的爆破振动安全判据对爆破周边的影响对象进行安全性评估一直是众多科研人员所致力于解决的关键问题，其将为爆破作业提供有效的指导。
本文主要论述了国内外爆破振动安全判据的发展过程，针对每一种安全判据存在的问题做了简要分析，最后提出了其未来的研究方向。
1 单因素安全判据
位移、速度、加速度都可以作为衡量爆破振动强度的物理量，但经研究发现速度和加速度是较为理想的指标。
至于二者中哪一个更适合作为爆破振动影响的评估标准，每个国家或行业的规定都不尽相同。
1.1 以加速度作为爆破振动安全判据
部分专家分析认为，加速度能够与爆破振动产生的惯性力联系起来，便于进行建筑结构内力分析及换算对建（构）筑物结构产生影响的地震作用。
因此，在爆破振动安全标准研究初期，包括美国在内的一些国家都是采用加速度作为爆破振动控制指标。
我国最新修订的《爆破安全规程》（GB 6722-2014）中也新增了核电站及受地震惯性力控制的精密仪器、仪表等特殊保护对象需要采用爆破振动加速度作为安全判据的规定，但值得注意的是，此規程中并没有给出具体的参考数据，有待进一步研究完善。
1.2 以速度作为爆破振动安全判据
大量试验和观测表明，爆破地震动破坏程度与质点振速大小的相关性最好，且振速与岩土性质有较稳定关系。
此外，利用速度可以和地震波所携带的能通量与所产生的地应力相联系，并和结构中产生的动能和内应力建立关系。
在后期的爆破技术发展过程中，峰值振速作为爆破振动安全判据被法国、日本、澳大利亚、美国等大多数国家所采用。
我国最早制订的《爆破安全规程》（GB 6722-1986）也同样采用了此指标，见表1。
2 振速-频率联合安全联合判据
随着爆破技术在工程实践中的深入应用，人们发现仅仅采用峰值振速这种独立阈值理论具有很大的局限性。
在某些爆破作业中，按《爆破安全规程》（GB 6722 -1986）进行安全评估后本应该出现损坏的建筑物在实际爆破中却相安无事，而峰值振速很小的却出现了意想不到的损坏。
在总结前人经验的基础上，国内外学者对爆破振动安全标准又进行了大量研究，结果发现建（构）筑物的破坏与爆破振动的频率也具有密不可分的关系。
特别地，当爆破振动频率与建（构）筑物自振频率相接近时容易造成共振反应，从而导致建（构）筑物出现较大损坏。
在后续的发展过程中，振速-频率联合安全判据逐渐取代了原来的峰值振速理论并成为如今应用最为广泛的爆破振动评判标准。
我国从《爆破安全规程》（GB6722 -2003）开始对毛石房屋、非抗震大型砌块建筑物、钢筋混凝土结构房屋等保护对象的频率首次进行了规定，到《爆破安全规程》（GB6722 -2014）又对03版规程中未涉及的水工隧道、矿山巷道、新浇大体积混凝土等保护对象的频率做了相应的规定，详见表2和表3。
3 多因素安全判据
结构的破坏是与结构动力响应有关的多种因素综合作用的结果，其与爆破地震波的强度、频率特性、持续时间以及结构的固有频率、阻尼比等因素都有关。
因此，有学者认为振速-频率联合安全判据仅是对独立阈值理论的延伸，不能全面体现爆破振动效应的影响因素和危害实质。
随着工程爆破实践的深入发展与爆破技术理论的不断完善，越来越多的多因素安全判据被学者们提出。
娄建武等提出基于反应谱分析的RSI安全评价指标，第一次在爆破振动安全判据中考虑了结构动力特性的影响;凌同华从能量角度提出了综合考虑爆破地震动三要素影响的TEDI;李洪涛等建立了考虑爆源形式、爆破振动频带分布和结构物动力特性影响的等效峰值振速评判准则;赵明生等提出了能反映爆破振动特性和建（构）筑物的响应特性的响应速度安全判据。
从理论上讲，这些多因素判据能更全面地对爆破周边保护对象进行安全评估，也极大地推动了爆破技术的发展步伐。
但由于缺乏大量工程实测数据的支撑和检验，在未来的推广应用中其可靠性与合理性还得接受进一步的考证。
4 未来的研究方向
（1）考虑爆破振动持续时间的影响。
从爆破地震动三要素来讲，持续时间也是一个不可忽略的影响因素，特别是其在微差爆破技术中所产生的累积损伤效应值得关切。
因此，众多学者呼吁要在工程爆破中考虑持续时间造成的影响。
（2）综合考虑爆破地震波特性与建（构）筑物自身特性。
建（构）筑物的破坏是多种因素综合作用的结果，目前研究中过份强调爆破地震波特性的影响而对建（构）筑物自身特性考虑不足，应当综合考虑二者的相互作用。
（3）建立工程爆破数据库。
由于爆破工程的复杂性，目前很多安全判据无法得到大量实测数据的验证。
通过建立工程爆破数据库实现数据的共享，可以有效解决此类问题。
5 结语
爆破技术是工程实践领域的一个重要环节，爆破振动安全判据的制定则关乎着人类的生命财产安全。
随着研究的深入，相关知识理论将会不断得到完善，爆破技术也将会在工程领域发挥更加有效的作用。
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[6] 凌同华.爆破震动效应及其灾害的主动控制[D].中南大学，2004.
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[9] 许红涛，卢文波.几种爆破震动安全判据[J].爆破，2002（01）.
[10] 刘先锋，况龙川，孔凡林，等.爆破震动安全判据评述[J].四川建筑科学研究，2010（05）.
[11] 罗忆，卢文波，陈明，等.爆破振动安全判据研究综述[J].爆破，2010（01）.
作者简介：朱卫斌（1995—），男，云南曲靖人，硕士研究生，研究方向：工程抗震。
