大连湾基床爆夯陆域振动衰减规律研究

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1、大连湾基床爆夯陆域振动衰减规律研究马腾跃胡乃栋大连港口建设监理咨询有限公司辽宁大连116000摘要：本文通过对大连湾基床爆夯的监测，论述了海上爆破时地震波的传播规律，以及介质中含有饱和水时，地震波衰减规律的反演。关键词：爆破振动；饱和水；衰减规律中图分类号：TD235文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）1.简述爆破技术在矿山、水电、铁道、公路、建筑等行业的应用日益广泛，作为爆破三大危害之一的爆破地震问题一直备受关注，它始终是爆破安全技术的主要研究问题之一。由于炸药爆炸时，同时在周围介质中诱发了

2、振动，并通过大地向周围传播,给附近建筑物带来破坏效应及影响。因此，正确地认识爆破地震强度及相关影响因素，了解振动的衰减规律，进而采取相应的减震措施减少爆破地震对周围建筑的破坏，显得至关重要。2.地震效应地震效应是地震波通过地层介质传播引起地表或地下结果质点运动进而使建筑物、边坡、堤坝等发生破坏的现象与后果。其程度一般用地震波的振动强度、频率、持续时间来表征。爆破振动有害效应对周围建筑物的破坏程度是由爆破振动产生的物理量作为标准来衡量的，例如爆破振动质点速度和加速度。在工程上一般用质点振动速度这个物理量来判断爆破

3、振动对被保护对象的破坏程度。在实践中，要控制爆破振动有害效应的影响，使保护对象不受破坏，就要通过实验对爆破质点振动速度进行预测，使之不超过规定的安全振速，即通常所说的爆破振动安全判据。影响爆破振动质点振速的大小主要有两个方面：一是爆区使用的单项药量；二是测点至爆心的距离。除此之外，还与岩土性质及场地条件等因素密切相关。目前我国所应用的质点振速衰减经验公式一般是萨道夫斯基经验公式，即：（1）式中:V—爆破振动质点振速，cm/s；K—与介质特征、爆破方式和条件有关的系数，由实验测定；—地震波衰减指数，由实验测定；—

4、药量指数，一般取1/3或1/2；—一次白破最大药量，kg。由以上公式可以看出，振动速度与成正比，与成反比,且振速与K有关。但当介质中含有饱和水的时候，K值有待进一步确定。3.现场测试3.1测试方案在大连港老港区搬迁改造大连湾杂货及滚装泊位扩建工程中，采用了爆破夯实的技术，本文分析了在不同装药量下，海上爆破对陆地建筑物造成的影响，分析了地震波的衰减规律。大连湾扩建工程中，药包使用乳化炸药制做，要求药量与设计偏差不大于5%，每个药包内插一组起爆体。每组起爆体由胶质炸药内插2发塑料导爆毫秒雷管制成。药包按方格式布置，

5、爆破夯实分三遍进行，第一、三遍药包位置相同，第二遍药包位置与一、三遍错开布置，两施工段之间搭接一排药包。药包之间间距分别为：3.0m、3.5m、4.0m，排距为3.5m，药包布置按基床顶面设计宽度每边缩进1.2～1.3m，见图1。本次测试根据现场实际情况改变装药量的大小，对爆破振动进行测试，具体测试方案示意图如图2所示，实际测点根据现场情况布置。图1药包布置平面示意图3.2测试数据在爆破时由于每次夯实会随实际情况改变，因此研究不同的装药量是否会对附近建筑物造成影响，就显得有所必要。测试装药量分别为260kg、4

6、80kg。其具体数据如表1所示。表1各测点在不同装药量时的振速总药量（kg）码头振速（cm/s）变电所振速（cm/s）车检中心振速（cm/s）海中国振速（cm/s）第一炮第二炮2604801.33421.44560.90191.27060.45730.53570.09670.1720图2爆区测试布点图药量为480kg时码头的振动速度最大为1.4456cm/s，药量为260kg时海中国的振动速度最小为0.0967cm/s。由表1可以看出，同一次爆破中，随着被测点离爆区的距离的增加，振速逐渐降低，即振速与测点到爆区

7、的距离成反比；而随着装药量的增加，同一测点的振速也逐渐增加，即振速与装药量成正比。图3，图4为炸药量为260kg、480kg时码头的振动波形图。图3260kg时码头振动波形图图4260kg时码头振动波形图3.3结果分析通过上述测试数据进行分析可知，对上述两炮的压力波形前方部分进行分析，从导爆索起爆到第一组药包起爆有100～130ms的时差，说明第一组药包雷管可能是毫秒5段或6段雷管；从导爆索起爆到第二组药包起爆有150～182ms的时差，说明第二组药包雷管可能是毫秒6段或7段雷管；故可见有可能使用了不同段的毫秒

8、雷管，可能是段位之间混用了，也可能是雷管误差太大了。对上述两炮的振动波形峰值区进行分析，出现2个波形峰值密集区，第一个峰值密集区为冲击波的入射波形成的峰值，第2个峰值密集区为冲击波的反射波。反射波在时间上滞后于入射波，而且有所衰减。根据爆破结果估计，变电站和护岸在最大齐爆药量达800kg时，爆夯时振动速度可能达到3.0cm/s以上；对岸“海中国”处于有感，振动速度可能达到0.35cm/