隧道下穿建筑物爆破振动衰减规律研究

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1、隧道下穿建筑物爆破振动衰减规律研究　　Abstract：TheblastingconstructionofAobaogoutunnelunderbuildingsinBazhunRailodelofblastingvibrationattenuationla，itisprovedthatthevibrationpoisthemainfactorthatinfluencestheattenuationla/s；Q――炸药量，齐发爆破时取总装药量，延期爆破时取最大一段装药量，kg；R――从爆破地点药量分布的几何中心至观测点或被保护对象的水平距离，m；β――为药包形状系数，一般取1/

2、3；α――爆破地震随距离衰减系数；K――与地形、地质、爆破方式有关的系数。其中K、α可按爆区不同岩性选取，坚硬岩K取50～150，α取1.3～1.5；中硬岩K取150～250，α取1.5～1.8；软岩K取250～350，α取1.8～2.0。　　1.2爆破振动测试原理及仪器　　本例中监测选用BR-6722（爆破）振动记录仪。该仪器依据国内现行《爆破安全规程》标准设计，数据记录功能为连续模式，可同时显示物理量、主频及记录发生时刻。数据处理采用仪器自带BR-Mini爆破振动分析处理软件，按照萨道夫斯基回归理论，有效分析实测三通道及其合成量的振动速度幅值及频率数据，并对选择适宜的爆破方

3、式和药量起指导作用，以达到最佳爆破效果。　　BR-6722（爆破）振动记录仪测试原理及过程见图1。　　2工程实例　　2.1工程概况　　巴准铁路敖包沟隧道全长3180m，双线铁路隧道，隧道在D1K34+592～D1K34+658段连续穿越敖家沟西梁煤矿职工宿舍、职工食堂及变电站，洞顶覆土约20m，主要为砂质泥岩、砂质黄土，强风化，围岩强度低，稳定性差。为了减少爆破振动对地表构筑物及围岩的扰动，隧道掘进采用上下断面微台阶预裂爆破施工，每循环进尺0.8m，钻孔深度1.0m。爆破设计采用对称楔形6孔掏槽，掏槽孔间距50cm，周边孔间距为40cm，最小抵抗线为60cm，采用间隔装药，其余

4、炮孔采用直径？准35mm标准药卷连续装药，不偶合系数（D）1.5，装药集中度0.07～0.2（kg/m）。　　2.2爆破振动测试方案　　2.2.1测点布置原则　　先在隧道其它施工地段对当前爆破设计下的振动影响进行试验检测，初步总结爆破振动传递规律；下穿建筑物区段隧道施工时，在上台阶开挖时选取离爆心最近的点测试爆破振动引起地表的速度。爆破振动监测测点主要分布在隧道中线处地表、建筑物地基上，按每5m一个断面布设，并根据现场情况适度调整。　　2.2.2测试内容　　在隧道出口段自上台阶D1K34+665里程始，同步隧道施工采集每次爆破施工的振动速度。振动速度测试时，首先在隧道中线处地表

5、进行垂向、径向、切向爆破振动监测，以确定测试到最大爆破振动速度。然后在垂直隧道中线距离约10～40m处地表布设垂直速度传感器2，测试相同爆破作业条件下不同距离的爆破振动特征。　　2.3数据处理　　爆破振动记录仪通过四个通道将传感器采集到的速度信号记录在仪器内存中，保存的数据通过软件BR-Mini软件对数据读取，并计算其特征参数，进行波形分析、频率分析。见图2。　　3隧道下穿建筑物爆破振动规律研究　　3.1振动速度分析　　3.1.1爆破振动速度规律分析　　为了充分掌握爆破振动影响范围，准确判定爆破振动速度与爆心距之间的关系，在敖包沟隧道下穿建筑物施工过程中，对爆破引起的振动进行跟

6、踪监测，采集到21组有效爆破振动数据，爆破振动引起的地表振动最大速度规律见图3。同一爆破条件不同距离的垂向振动速度规律见图4。　　从图3可看出，隧道下穿建筑物施工时，爆破振动速度在地表有水平纵向、水平切向、垂直地表三个方向都有不同程度的振动。对于同一次爆破，水平纵向和水平切向的速度峰值都较垂直速度峰值要小。另外，对照隧道进口测试里程D1K31+615、D1K31+640的测点地表振动速度值，可以看出，虽然进口区段同样采用分段装药毫秒延迟爆破，因其最大段药量、爆心距与下穿建筑物时相比较差别较大，导致地表振动速度都要比下穿建筑物施工区段大得多。　　图4可看出，爆破振动引起的垂向速度

7、峰值随着爆心距的距离不断变化，总体规律为爆心距越大，垂向振动速度越小。　　3.1.2爆破振动速度回归分析　　采用公式（1）对测出的数据进行回归分析可以得出公式中的参数，用来指导爆破参数的设计和优化，控制爆破振动速度。通过BR测振仪的配套软件BR-Mini软件对部分实测数据回归拟合计算，得到BR-Mini软件拟合曲线见图5。　　由拟合结果得到K、α的值为：K=150.3；α=1.52　　因此，预测适用于敖包沟隧道下穿建筑物施工的爆破振动速度公式为：　　V=150.3■■（2）　　根据最大段装药