新建建筑物周边爆破振动监测及控制论文_程均,樊伟

摘要：本文以某高职院校新建校区建筑物为载体，综合利用线性回归分析法及萨道夫斯基公式对爆破振动实施监测控制，利用爆破测振采集仪反馈信息，对不同地质情况的及不同爆源中心的爆破参数加以调整，采取相应的减振技术措施，最大程度上减小爆破振动对临近建筑物的危害，保证施工质量及施工安全。

关键词：建筑物；线性回归；萨道夫斯基公式；爆破振动；监测控制；减振措施

1、工程概况

本项目位于达州市城北西南职业教育园区中部。学校规划区西靠南北主干道，东依城市次干道，北临园区生态核心公园，南接园区公共服务中心。项目总用地面积为14.53公顷，被自东向西穿过的溪流分为南北两个片区，北部片区面积9.79公顷，为学校主校区，南部片区面积4.74公顷，为学校汽车类实训基地，

1.1北区爆破区域

该区域爆破面积为52884㎡，爆破总方量约为55.26万方。该区域包含建筑物6栋，设计高程为311.5m～335.5m，原高程为316.92m～348.16m，开挖深度约为11.1m～21.24m。

1.2南区爆破区域

该区域爆破总面积为18437㎡，爆破区域紧临园区主干道南北干道，且位于边坡位置，开挖深度约为0.17m～6m。

1.2.1区域4位于整个场区最南侧，区域面积约为17114㎡，爆破总方量约为7.9万方。含21-24号地块，设计建筑物为12号实训楼（二期施工）。该爆破区域最大开挖深度约为22.75m。

由于园区工期紧张，房屋建筑与场平土石方存在穿插施工，爆破振动将对建筑物造成一定影响，利用爆破测振仪的监测数据及时对爆破参数调整，达到不同作业环境下的的爆破振动控制。

2、爆破参数的确定

2.1本工程建筑物为钢筋混凝土结构，爆破振源中心距被保护体建筑最短距离为15m，爆破作业采用毫秒延迟爆破设计，根据《GB6722-2014爆破安全规程》13.2.2的规定，工业和商业建筑物露天深孔爆破振动速度控制在4.2cm/s以内，为保证安全有效选取3.5cm/s，见表1。本次爆破工程设计方案中，爆破振动安全验算采用萨道夫斯基公式进行线性回归正反验算：V=K•[Q1/3/R]α、R=（K/V）1/α•Q1/3、Q=R3•（V/K）3/α[5]

式中：V为被保护物质点的振动速度，cm/s；Q为最大单段药量，kg；R为爆源至被保护物的距离，m；K为地质参数，α为衰减系数。

2.2根据《爆破安全规程》（GB6722-2014）13.2.4确定，K取250，α取1.8时，R取最近距离15m，则重点被保护建筑物所允许的最大单段药量如表1所示

表1：临近被保护建筑物所允许的最大单段药量

3、减振措施

3.1按照监测数据及岩石变化情况和爆源中心位置的变化情况，及时调整R值、K值及α值，在确定了安全振动速度、最小抵抗线、孔距、排距、孔径、孔深等参数后，其单孔装药量Q也就被确定了，采用毫秒微差间隔爆破，分散爆破药量，减小一次起爆药量，是爆破振动最为关键的因素之一，同时作为爆破振动控制的措施，也是最有效的减震措施之一；

3.2在爆破施工前，在新建建筑物与被爆体之间开挖一条深 2 m～3m的减震沟，根据炮孔深度确定，能有效地降低爆破振动对建筑物的影响，同时也是对被爆物体增加自由面扩大爆破效果的措施；

3.3施工减振孔，对相邻装药炮孔可根据现场监测情况适当在其当中增打减振孔，减小爆破振动传播；

3.4减小谐振，选择合理的间隔时间。本工程的爆破量大，每次爆破孔数多，总装药量较大，按爆破设计要求采用毫秒微差间隔爆破，控制单段起爆药量，根据重庆安稳电厂场外燃料系统运输工程施工时监测得出的经验，采用间隔时间为 75～125 m•s的微差延时爆破。

4、爆破监测的有关参数和结果

4.1按照爆破设计控制单段起爆药量的毫秒延迟爆破监测成果图

矢量合成波形

5、结论

通过对被保护体新建建筑物设置测振点，临近的土石方爆破工程振源中心为监测对象的爆破振动的监测与控制实践，在不同环境和不同减振措施的条件下，对现场爆破监测的数据进行了分析，得到以下几点结论：

（1）验证了采用毫秒爆破及不耦合装药结构，严格按照爆破安全规程控制单段起爆药量的近距离爆破施工的安全性和可行性，振动范围符合规范要求；

（2）通过采用间隔时间为 75～125 m•s的微差延时爆破，通过矢量合成数据分析得出测点的振动峰值明显低于未采取之前的振动峰值，振动峰值降低率为41%，微差延时爆破是控制爆破振动效应的行之有效的技术措施；

（3）开挖减振沟及减振孔可以明显降低爆破振动幅值，同一测点的振动峰值降低率为28%。在爆破区域与被保护物之间开挖减震沟，将有效保护爆破中心周边建筑物；

（4）在房屋建筑施工与土石方爆破工程施工穿插作业时，可以综合利用毫秒延时不耦合装药技术和微差爆破技术，结合开挖减震沟创造新自由面及施作减振孔等技术手段有效降低爆破振动速率，是工程施工中安全、快速、高效作业的有力保障。

参考文献：

[1]谢维嘉.爆破振动对邻近建筑物的影响[J].建筑安全，2014，29（8）：71-74；

[2]济南城建集团有限公司.“全国市政行业市政工程科学技术奖”获奖项目展示 临近建筑物爆破振动控制施工技术研究[J].市政技术，2015（6）：1-2；

[3]唐小军，程杉.临近高层建筑场平爆破控制技术[J].工程爆破，2018（4）：77-81；

[4]熊祖钊，易流，黄小武，et al.城市复杂环境下基坑土石方爆破振动控制研究[J].爆破，2016（1）：45-49；

[5]《爆破安全规程》（GB6722-2014）

论文作者:程均,樊伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/2

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