1.工程概況
布心小區(qū)場(chǎng)平I程開(kāi)挖瀑破石方量約15500 m3,巖石為普?qǐng)?jiān)石(風(fēng)化大理巖),較破碎,開(kāi)挖深度2~6 m。采用鉆孔控制爆破法施工,使用F40 mm的淺眼小臺(tái)階控制爆破。
場(chǎng)平工程場(chǎng)地位于深圳市布心村,北面為特區(qū)二線鐵絲網(wǎng),網(wǎng)外為居民住宅樓,距爆區(qū)約100 m;東面距工地35 m為華秀花園l棟、2棟多層居民住宅樓;西面隔小區(qū)公路有泰和花園①~⑤號(hào)和春曉苑1~3棟多層住宅樓,與爆區(qū)距離約35 m;南面隔小區(qū)公路有城建集團(tuán)太自居11號(hào)樓和14號(hào)樓,與爆區(qū)距離約40 m,東南面還有城建集團(tuán)太自居幼兒園的兩棟小樓。環(huán)境如圖l所示。
2.爆破方案
本工程采用毫秒爆破,炮孔間距1.1 m,排距0.7 m,每次起爆5排,分4段起爆,延時(shí)間隔25 ms,炸藥單耗為1.2 kg/m3,采用電起爆系統(tǒng)。
3.爆破振動(dòng)測(cè)試方案
本次測(cè)試的目的是為了找出此處爆破振動(dòng)傳播規(guī)律,以此來(lái)指導(dǎo)爆破施工,確定單段最大藥量和安全防護(hù)距離。共進(jìn)行了3次爆破振動(dòng)傳播規(guī)律的測(cè)試。每次測(cè)試時(shí)均以爆源中心為起點(diǎn)布置一條測(cè)線,測(cè)線上以一定間距分布測(cè)點(diǎn),測(cè)試各測(cè)點(diǎn)垂直方向的地面振動(dòng)速度。為保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,測(cè)點(diǎn)位置處用粘結(jié)劑將鐵板牢牢粘在基巖上,傳感器通過(guò)底座的磁鐵固定于鐵板上,從而保證了傳感器與基巖一起振動(dòng)。每次在起爆前打開(kāi)自記儀,以防止儀器的誤觸發(fā)。
4.振動(dòng)測(cè)試結(jié)果(表l~表3)
表l 藥量、距離與振速測(cè)量情況表(8月4日)
測(cè)點(diǎn)編號(hào)
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單段最大藥量/kg
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距爆源距離/m
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比例距離/(R/Q-1/3)
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振動(dòng)速度/(cm/s)
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1
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27
|
49.6
|
0.061
|
1.031
|
2
|
27
|
54.9
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0.055
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0.828
|
3
|
27
|
62.0
|
0.048
|
0.63
|
4
|
27
|
70.0
|
0.043
|
0.2188
|
5
|
27
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77.9
|
0.039
|
0.4453
|
6
|
27
|
82.0
|
0.037
|
0.508
|
7
|
27
|
86.0
|
0.035
|
0.4219
|
8
|
27
|
90.4
|
0.033
|
0.5
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表2 藥量、距離與振速測(cè)量情況表(8月6日)
測(cè)點(diǎn)編號(hào)
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單段最大藥量/kg
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距爆源距離/m
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比例距離/(R/Q-1/3)
|
振動(dòng)速度/(cm/s)
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9
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12
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33.8
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0.0677
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0.969
|
10
|
12
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59.5
|
0.0386
|
0.7031
|
11
|
12
|
72.5
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0.0316
|
0.1563
|
12
|
12
|
79.5
|
0.0288
|
0.2431
|
13
|
12
|
87.1
|
0.0263
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0.1797
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表3 藥量、距離與振速測(cè)量情況表(8月10日)
測(cè)點(diǎn)編號(hào)
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單段最大藥量/kg
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距爆源距離/m
|
比例距離/(R/Q-1/3)
|
振動(dòng)速度/(cm/s)
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14
|
10
|
47.77
|
0.0451
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0.6405
|
15
|
10
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64.31
|
0.0335
|
0.539
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16
|
10
|
69.5
|
0.031
|
0.297
|
17
|
10
|
74.28
|
0.029
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0.2656
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18
|
10
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81.6
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0.0264
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0.1641
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5.布心小區(qū)振動(dòng)衰減規(guī)律
在土巖類介質(zhì)中爆破振動(dòng)速度的傳播遵循以下規(guī)律:
在這里,定義 X=R/Q1/3 為比例距離,上式就可變?yōu)椋?/div>
V=KX-a
式中:V為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度,cm/s;Q為單段最大藥量,kg;R為質(zhì)點(diǎn)距爆源距離,m;K、a為場(chǎng)地系數(shù)和衰減指數(shù)。
根據(jù)所測(cè)試的18個(gè)數(shù)據(jù),運(yùn)用最小二乘法回歸出一條最優(yōu)曲線,從而得到在這種環(huán)境條件下的場(chǎng)地系數(shù)和衰減指數(shù)K、a值。
回歸出的曲線如圖2所示。
擬合出的公式為:
V= 143.17X-1.7876
回歸的相關(guān)系數(shù)為0.8408,表明擬合良好。
據(jù)此,該地區(qū)的場(chǎng)地系數(shù)和衰減指數(shù)K、a值為:K=143.17,a=1.79。
圖2 爆破振動(dòng)速度與比例距離擬合曲線圖
6.幾點(diǎn)體會(huì)
(1)爆破振動(dòng)測(cè)試中,分析數(shù)據(jù)的合理性是極其重要的。在本次測(cè)試中,我們測(cè)到爆破振動(dòng)的一個(gè)異常波形如圖3所示。
圖3 振動(dòng)衰減渡形圖
它對(duì)應(yīng)的最大值為0.48 cm/s,而此波形對(duì)應(yīng)的單段最大藥量是27 kg,距離爆源45 m,所得結(jié)果有異常。經(jīng)仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)在測(cè)試點(diǎn)處是一塊大孤石,且周圍有較多的碎塊。正是由于上述原因,使得振動(dòng)在此孤石上衰減很快。因此,我們?cè)谝院蟮臏y(cè)試中,應(yīng)注意選點(diǎn),防止測(cè)點(diǎn)選在大塊孤石上,造成數(shù)據(jù)失真。
(2)經(jīng)頻譜分析(圖4),本場(chǎng)平工程的爆破振動(dòng)特征頻率為48.5 Hz。此頻率與當(dāng)?shù)亟ㄖ锏淖哉耦l率相差較大,對(duì)它們的影響較小,故在此種條件下,爆破振動(dòng)對(duì)建筑物不會(huì)造成任何危害。
圖4 典型頻譜
(3)通過(guò)數(shù)據(jù)處理,找出了此處的振動(dòng)傳播規(guī)律,指導(dǎo)了下一步的施工。