爆破震動(dòng)影響監(jiān)測方案

1、 爆破震動(dòng)影響監(jiān)測方案石家莊交大建筑設(shè)計(jì)研究有限公司目 錄1. 試驗(yàn)?zāi)康募耙罁?jù)-21.1 試驗(yàn)?zāi)康?21.2 試驗(yàn)依據(jù)-22試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)荷載工況-22.1 試驗(yàn)設(shè)備-22.2 系統(tǒng)標(biāo)定-32.3 震動(dòng)影響判別標(biāo)準(zhǔn)-33. 震動(dòng)影響測試-43.1 測試系統(tǒng)-43.2 測點(diǎn)布置-53.3 測試結(jié)果及分析-61. 試驗(yàn)?zāi)康募耙罁?jù) 1.1 試驗(yàn)?zāi)康模?）通過對施工現(xiàn)場正常爆破作業(yè)時(shí)，測量爆破沖擊震動(dòng)時(shí)不同距離處的震動(dòng)頻率及場地周邊的震動(dòng)速度； （2）通過實(shí)驗(yàn)，分析場地周邊土壤的震動(dòng)衰減特性； （3）根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對爆破施工造成的周邊房屋的影響做出綜合評價(jià)。1.2 試驗(yàn)依據(jù)本實(shí)驗(yàn)采用參考標(biāo)準(zhǔn)如下： （

2、1）爆破安全規(guī)程（GB 67222003）； （2）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 500112001）；（3）建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GB 500232009）； （4）參照標(biāo)準(zhǔn)：德國DIN41501986。2. 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)荷載工況2.1 試驗(yàn)設(shè)備表2-1 震動(dòng)試驗(yàn)測試設(shè)備序號儀器名稱規(guī)格型號生產(chǎn)廠家數(shù)量用途1低頻傳感器891中國地震局工程力學(xué)研究所9信號采集2功率放大器（六通道）891中國地震局工程力學(xué)研究所2信號放大適調(diào)3抗混濾波器LC1201朗斯測試技術(shù)有限公司1采樣濾波4低頻震動(dòng)標(biāo)定臺中國地震局工程力學(xué)研究所2傳感器標(biāo)定5激光位移計(jì)LK-150日本1高精密位移測量6智能信號數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)I

3、NV306東方震動(dòng)與噪聲技術(shù)研究所1數(shù)據(jù)分析7電動(dòng)震動(dòng)臺ES-10蘇州東菱震動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司1傳感器系統(tǒng)標(biāo)定2.2 系統(tǒng)標(biāo)定現(xiàn)場測試前，為保證測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在實(shí)驗(yàn)室對測試用的891型傳感器及放大器、采集儀進(jìn)行了系統(tǒng)標(biāo)定。2.3 震動(dòng)影響判別標(biāo)準(zhǔn)施工中根據(jù)不同地質(zhì)條件，依據(jù)設(shè)計(jì)需采用爆破法施工，爆破誘發(fā)的地面震動(dòng)對建筑物的影響，可通過對地基土震動(dòng)的特性參數(shù)如振幅、頻率、速度和地面質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)加速度來確定等級、影響范圍及施工安全距離。目前國內(nèi)常用的安全爆破國家標(biāo)準(zhǔn)有爆破安全規(guī)程，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爆破震動(dòng)安全判據(jù)以震動(dòng)速度作為判別依據(jù)，規(guī)定了一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足的安全震動(dòng)速度要求如表

4、2-3所示，本次測試采用爆破安全規(guī)程規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爆破震動(dòng)影響判別。表2-3 爆破安全規(guī)程中的安全震動(dòng)速度建筑物類型安全允許振速/（cm·s-1）10Hz10Hz 50Hz50Hz 100Hz土窯洞、土坯房、毛石房屋0.51.0-0.71.21.11.5一般磚房、非抗震大型砌塊建筑物2.02.52.32.82.73.0鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋3.04.0-3.54.5-4.25.0水工隧道715交通隧道1020礦山巷道1530水電站及發(fā)電廠中心控制室設(shè)備0.5國外爆破震動(dòng)對建筑物的震動(dòng)安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)常用的有德國DIN41501986標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爆破震動(dòng)安全判據(jù)以震動(dòng)速度擬矢和作為判

5、別依據(jù)，規(guī)定了一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足的允許安全震動(dòng)速度，如表2-4所示。其中，速度峰值擬矢和定義如下： （1）式中：為垂向震動(dòng)速度峰值；為徑向震動(dòng)速度峰值；為切向震動(dòng)速度峰值。表2-4德國DIN41501986標(biāo)準(zhǔn)建筑物類型頻率范圍 (Hz)安全允許震動(dòng)速度（）基礎(chǔ)樓房上部樓板工（商）業(yè)建筑物<10204010502040501004050民用建筑<105151050515501001520敏感及重點(diǎn)保護(hù)建筑<1038105038通常地面震動(dòng)在地表面引起的破壞力主要是s波、面波的水平和豎向震動(dòng)。由于豎向震動(dòng)一般只相當(dāng)于自重的增減，而建筑物在豎向的強(qiáng)度儲備一般

6、是比較大的，除特別規(guī)定外，一般不予考慮 。建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中地震烈度與相應(yīng)的水平和垂直加速度的關(guān)系(表2-5)。表2-5 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范地震烈度/級水平加速度/g垂直加速度/g80.2000.4070.1000.2060.0500.1050.0250.053、震動(dòng)影響測試 3.1測振系統(tǒng)爆破震動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)采用的震動(dòng)測量儀器是由國家地震局工程力學(xué)研究所生產(chǎn)的891型測振儀，該測振儀主要用于測量地面、結(jié)構(gòu)物的脈動(dòng)或工程震動(dòng)。每套測振儀包括891型拾振器9臺，891型六線放大器1臺。該拾振器設(shè)有小速度、中速度、大速度和加速度4檔。放大器具有放大、積分、濾波和阻抗變換的功能?？筛鶕?jù)需要，選取拾振器上

7、微型開關(guān)及放大器上參數(shù)選擇開關(guān)選擇響應(yīng)的檔位，即可獲取被測點(diǎn)的加速度、速度及位移參量。拾振器加速度的最大量程可達(dá)20m/s2，與891型放大器配接后的分辨率1×10-5，完全可以測到爆破對房屋的震動(dòng)影響。采集分析系統(tǒng)采用的是由北京東方震動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所研制的DASP軟件，該軟件是一套完善的信號示波、實(shí)時(shí)頻譜分析軟件，各種采樣參數(shù)和分析參數(shù)可調(diào)，集成了最常用動(dòng)態(tài)分析的測試和分析手段，其結(jié)果可以通過多種方式輸出，系統(tǒng)見圖3-1、圖3-2所示。拾振器放大器數(shù)據(jù)采集儀計(jì)算機(jī)圖3-1 震動(dòng)測試系統(tǒng)框圖圖3-2 現(xiàn)場震動(dòng)測試系統(tǒng)3.2 測點(diǎn)布置 3.2.1爆破點(diǎn)測點(diǎn)布置為了分析震動(dòng)場分布，了解震動(dòng)隨距離的衰減情況，監(jiān)測距離施工爆破點(diǎn)周邊范圍的地面震動(dòng)三向速度、地面震動(dòng)響應(yīng)頻率，參考爆破施工路段現(xiàn)場踏勘及地勘報(bào)告分析，采用沿爆破地點(diǎn)由近及遠(yuǎn)輻射布置測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)布置的三個(gè)速度傳感器，分別為垂直地面方向（垂向）、水平徑向（其長軸指向爆破源）、水平切向（垂直于徑向），所有測點(diǎn)處于同一高程位置。每個(gè)觀