爆破振动安全距离与围岩爆破松动圈范围的确定1.爆破振动安全距离根据实测中的爆破参数及测试数据,按《爆破安全规程》(GB 6722-2003) 中萨道夫斯基经验公式计算爆破振动安全允许距离,即:R=(K /V)1/aXQ1/3式中,R为爆破振动安全允许距离(m); K、a为与地质条件、爆破方法等 相关因素的系数和地震波衰减指数,围岩条件越好,K值越大;V为建(构)筑物 安全允许质点振动速度;Q为单段最大起爆药量根据重庆地区地质条件,围岩级别以W、V级为主,考虑到地质破碎带的存 在,K值应适当降低,取90,a为地震波衰减系数,取1.5对于建(构)筑物安全允许质点振动速度V,取一般砖混结构房屋安全允许 振速为2.7cm/s,隧洞有大掉块与小的塌落时的质点振速为25cm/s,衬砌砼出现 裂缝,隧洞顶板有塌方时的质点振速为45 cm/s;参考相关文献资料,对于单段最大起爆药量Q,考虑到分部开挖中的最大断 面施工,可取一次爆破总药量中最大掏槽段药量,为25kg将相关参数代入,可以得到建(构)筑物允许的质点最大振速,与离振源最 小安全距离之间的关系曲线,如图1所示建(构)筑物安全允许的质点振动速度V(cm/s)图1建(构)筑物安全允许的振动速度与距振源的距离之间的关系曲线&距全安的源振离距由图1可知,对于一般砖混结构房屋,其安全允许的质点振速为2.7cm/s, 对应的距离振源的安全距离至少为31m;对于隧洞出现大的掉块或小的塌方,其 安全允许的质点振速为25cm/s,对应的距离振源的安全距离至少为7m;对于隧 道衬砌砼出现裂缝,隧洞顶板有塌方,其安全允许的质点振速为45 cm/s,对应 的距离振源的安全距离至少为5m。
同时,如果要将地表建筑物质点的振速控制在1.5cm/s (地铁施工对周围建 筑物影响的控制标准),从图1中可知,建筑物距离振源的安全距离至少应为 45m从重庆地铁6号线情况看,以北培站主体结构为例,隧道掌子面距离海宇 大厦地表基础约为28m,无法满足地表建筑物距离振源的最小安全距离因此, 首先必须控制一次爆破总药量中最大掏槽段药量,进而控制爆破振动对周围建筑 物的不利影响2.围岩爆破松动圈范围以重庆地铁6号线北培站主体结构为例,计算掌子面爆破开挖中,将地表建 筑物的质点爆破振速控制在1.5cm/s时,一次爆破总药量中最大掏槽段药量Q, 同时,以衬砌砼可能出现裂缝,隧洞顶板可能出现塌方时的范围为爆破振动引起 的围岩松动圈范围,并以此时质点的爆破振速45cm/s为控制区域进行计算Q=[ R(K /V)-1/a]3将相关参数 R=28m,K=90,a=1.5,V=1.5cm/s 代入上式,可得:Q=6.1kg将Q=6.1kg,V =45cm/s等代入式(1),可得此时爆破振动引起的围岩松动 圈范围为:R=2.9m由以上分析可见,为了将地表建筑物允许的质点振速控制在1.5cm/s,首先 要控制一次爆破总药量中最大掏槽段药量Q不大于6.1kg,因此就必须要严格执 行双侧壁导坑法施工,控制每次开挖的断面大小,此时,爆破振动引起的围岩松 动圈范围为2.9m。