1、城市建设中基坑开挖爆破振动对周围建筑物的影响摘要：爆破振动是工程爆破中常见的现象，爆破振动效应的强弱会对爆破工程周围的建筑物产生直接的危害作用。在城市建设中，通过对基坑开挖前试爆阶段爆破振动的测试，分析基坑爆破产生的振动对挡土桩以及周边建筑物的影响，制定出减少爆破振动的最优爆破方案，达到安全施工的目的。 关键词：建筑物，爆破振动，基坑开挖，测试，UBOX-5016，主频 The influence of blasting vibration on the surrounding buildings of the excavation in the construction of city Ab
2、stract: Blasting vibration is a common phenomenon in engineering blasting, blasting vibration effect of blasting engineering, the strength of surrounding buildings directly harm. In the city construction, the excavation before the test stage of blasting vibration testing, analysis of the effects of
3、vibration caused by blasting excavation of retaining pile and surrounding buildings, formulate the optimal blasting scheme to reduce the blasting vibration, achieve the goal of safe construction. Keywords: buildings, blasting vibration, excavation, test, UBOX - 5016, basic frequency 中图分类号：TV551.4+2
4、文献标识码：A 文章编号： 引言 工程爆破（土岩爆破，建筑物拆除爆破，水下爆破等）产生引起相邻介质质点振动，会波及附近地面和地下建筑物，特别是基坑爆破开挖中产生的振动危害比一般爆破更大，当振动强度达到一定数值时，会对这些设施造成内部损伤或永久性破坏，这是爆破技术人员必须关注的安全问题，在城市建设中对基坑爆破开挖的振动测试尤为重要。目前我国已对不同爆破类型，公布了允许振动强度的标准，为精心设计、安全试爆提出了具体要求和依据。 工程概况 工程位于广东省梅州市，为梅州凯旋门花园地下室基坑开挖，开挖深度为 46m 的岩层，拟采用控制爆破的方法进行开挖。现由广东华东爆破拆迁工程有限公司进行设计与施工，考
5、虑该工程在市区，周边车流量大，且附近有在建或已建楼房群，需爆破岩层又在地表以下十多米处，爆破区域与挡土桩相连，爆破环境复杂。现准备采用浅孔控制爆破试爆，检测爆破振动波对挡土墙及周边的影响，以确定对施工安全及周边无危害，消除周边民众的担心和顾虑。 爆破振动测量 3.1 测试仪器 本次测试所使用的是四川拓普测控科技有限公司 UBOX-5016 工程爆破智能监测仪（如图 1） 。本仪器使用的接口是 USB2.0 高速传输、RS-232串行接口；供电方式：锂电池、USB 供电、外部+5VDC。最高采样率可同时达到 50KSps/CH（带浮点放大） 、200KSps/CH（不带浮点放大） 。输入通道：
6、3 通道/台， BNC 单端电压信号输入,多台可并行扩展信号分辨率：16Bit，满足宽动态范围的信号记录。测量精度误差：0.3%，各通道均可与传感器互换具备通道自检、自校准动能。 图 1. UBOX-5016 工程爆破智能监测仪 3.2 测试系统 目前爆破振动的测试及采集系统一般如图 2 所示。整个的测试系统主要组成部分是传感器和记录分析器。采样的通道应该在 3 个通道以上，频率在 0-500Hz 区间之内。 图 2 爆破测试系统图 3.3 计算方法 每个测点需要测试几个方向的分量,由测试要求决定。一般情况下,由于建筑物垂直方向抗震储备能力较大,可以仅进行水平方向两个分量的测试,即测试径向振动
7、速度 V 径和切向振动速度 V 切。有时为了安全起见,需增加测试垂直向振动速度 V 垂。此时,测点质点振动速度为三个分量的矢量和,即 （1） 3.4 爆破振动测试实验及结果 （1）本次爆破总装药量 6Kg，共 4 个炮孔，采用 90 潜孔钻，孔深1.8m，孔距 3m，使用 70 乳化炸药。网路分 2 个段位（孔内毫秒导爆管雷管 1 段、孔外毫秒导爆管雷管 9 段）进行爆破，同段最大装药量 1.5kg。 （2）本次试爆于 2012 年 3 月 28 日 17：13 左右开始起爆，1 号设备所测点距爆区中心水平直线距离 72m 挡土灌注桩上，该测试点高程比爆区所在位置约高 10m。 （3）通过软件
8、分析：1 号设备采集到数据 2 号设备没有触发实验结果见表 1 表 1 试爆实验测试结果 实验结果波形图如下： 图 3 实验波形图 测试结果分析 4.1. 矢量叠加波形 图 4 矢量叠加波形图 上图为数据源波形垂直、横向、纵向三个方向矢量叠加合成波形图，合成所得振动速度最大值通过软件分析得出为：v=0.318cm/s。 4.2 一次微分波形 图 5 通道 1 垂直方向一次微分波形图图 6 通道 2 垂直方向一次微分波形图 图 7 通道 3 垂直方向一次微分波形图 通过对源波形一次微分得出 3 个方向的最大震动加速度分别为：垂直方向 a 垂 max =0.090 g，横向 a 横 max =0.
9、076 g，纵向 a 纵 max =0.093 g。 利用波形分析软件对实验所得是数据进行分析得到的结果复合得到的结果为 v=0.318cm/s。把复合所得的数据对比 GB6722-2003 中爆破振动安全允许标准 （见表 2）我们可以认为本次试爆的结果在国家爆破振动安全允许标准内。本次爆破是符合安全规范的。 表 2 爆破振动安全允许标准 结论 爆破振动是是爆破爆破作业中常见的有害效应，尤其是在城镇浅孔爆破以及拆除爆破中是必须控制的有害效应。结合本试爆实验可得出以下结论和建议。 对城镇浅孔爆破和拆除爆破以及复杂环境下的爆破必须进行试爆实验。 严格控制试爆的药量，实验前要认真进行地质勘查。 试爆
10、以及在正式的爆破设计中必须采取合理的装药参数，进行分段延期起爆。 爆破振动中的径向，切向振动是主要的防护对象，必须得到严格的控制。 参考文献 1霍永基 .爆破地震效应及安全评定方法探讨.土岩爆破文集(第二辑) C1 北京:冶金出版社, 1985. 2张雪亮,黄树棠.爆破地震效应M.北京:地震出版社,1981. 3David E Si, Steven V. C, Matthew N P. Blast vibration and other potential cause of damage in homes near a largesurface coal mine in idianaC. (U. S.)Bureau of Mines, Minneapolis, MN. 1993. 4Charles H D.爆破振动监测与控制M.李香灿,陆来译.冶金部冶金安全教育指导站,1988. 5杨桐桂.露天矿爆破地震动特征及 Fourier 谱分析J.爆破,1984(2):8284.
