斗篷山道路开挖工程爆破振动安全控制技术研究.pdf

第３４卷 第２期 ２０１７年６月 爆 破 ＢＬＡＳＴＩＮＧ Ｖｏｌ． ３４ Ｎｏ． ２  Ｊｕｎ． ２０１７ ｄｏｉ１０． ３９６３／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１ －４８７Ｘ． ２０１７． ０２． ０２３ 斗篷山道路开挖工程爆破振动安全控制技术研究 王丹丹 １，２， 章 光 １， 高光明１，２ （１．武汉理工大学资源与环境工程学院， 武汉４３００７０；２．贵州新联爆破工程集团有限公司， 贵阳５５００００） 摘 要 城镇道路工程中的爆破振动一直是施工各方关心的问题， 爆破振动控制技术的研究对爆破安全具 有重要的意义。结合贵阳市斗篷山道路开挖具体工程实例， 根据损伤理论和声波测试技术取得保护对象的 爆破损伤累积系数， 用以修正安全允许振速作为爆破振动控制标准； 进一步分析爆区周边振动控制要点， 对 附近民房采用三级保护， 军用信号塔采用二级保护。控制爆破后保护对象附近的振动监测结果显示 采用电 子雷管网路爆破的最大振速明显小于导爆管网路爆破， 并且爆后岩渣块度均小于５０ ｃｍ； 运用模糊评判方法 分析导爆管网路爆破效果和安全控制标准的贴近度为０． ３５０， 而电子雷管网路爆破贴近度０． ４２５更接近于安 全控制标准； 采用合理的爆破振动控制措施结合电子雷管爆破技术使斗篷山开挖爆破振动得到了有效的控 制。 关键词 城镇控制爆破技术；爆破施工；爆破振动；安全控制 中图分类号 ＴＤ２３５． ３ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００１ －４８７Ｘ（２０１７）０２ －０１２１ －０６ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｄｏｕｐｅｎｇ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｒｏａｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＷＡＮＧ Ｄａｎｄａｎ１， ２， ＺＨＡＮＧ Ｇｕａｎｇ１，ＧＡＯ Ｇｕａｎｇｍｉｎｇ１， ２ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；２． Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｘｉｎｌｉａｎ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｕｒｂａｎ ｒｏａｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍ ｂｙ ｅａｃｈ ｐａｒｔｉｅｓ． Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｙｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ． Ａｓ ａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ ｆｏｒ ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｏｕｐｅｎｇ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｉｎ Ｇｕｉｙａｎｇ，ｂｌａｓｔｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｍａｇｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｒｅｖｉｓｅｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｓ ｓｅｒｖｅｄ ａｓ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｅ ｔｈｉｒｄ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｌａｓｓ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｅ ｑｕｉｐｐｅｄ ｆｏｒ ｈｏｕｓｅｓ ａｎｄ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｓｉｇｎａｌ ｔｏｗｅｒ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｒｅａ． Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ， ｎｅａｒ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｓ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ Ｎｏｎｅｌ ｄｅｔｏｎａ ｔｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ５０ ｃｍ． Ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｃｌｏｓｅｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ． Ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｄｅｇｒｅｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｏｎｅｌ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ０． ３５ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｓ ０． ４２５，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ． Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｕｒｂａｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｂｌａｓｔ ｗｏｒｋｉｎｇ；ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ 万方数据 收稿日期２０１７ －０１ －１４ 作者简介王丹丹（１９８６ －） ， 女， 武汉理工大学资源与环境学院博士 研究生， 主要从事工程爆破及安全技术的研究， （Ｅｍａｉｌ） ５４５５８３４００＠ ｑｑ． ｃｏｍ。 通讯作者章 光（１９５８ －） ， 男， 博士、 教授、 博士生导师， 主要从事 岩土工程方面的研究， （Ｅｍａｉｌ）ｇｚｈａｎｇ５８＠１６３． ｃｏｍ。 基金项目国家自然科学基金项目（Ｎｏ． ５１６０９１８４） ； 金属矿山安全与 健康国家重点实验室开放基金（２０１６ＪＳＫＳＳＹＳ０１） 随着爆破技术的快速发展， 城镇控制爆破技术 广泛应用于市政道路工程建设中。“城镇控制爆 破” 是指通过先进的爆破技术和高效的安全措施， 严格控制爆破能量和爆破规模， 使爆破噪声、 冲击 波、 振动、 飞石距离、 破坏区域以及爆破体的散塌范 围， 控制在相对安全的范围之内［ １］。在城镇道路施 工中， 针对地质条件复杂， 一些路基、 沟槽、 边坡、 隧 道等的开挖需要采用控制爆破施工， 这样施工安全 控制的难度就相对增加。城镇控制爆破施工在安全 上主要考虑的是爆破振动对临近建筑物的影响、 爆 破飞石对周边建筑和人员造成的危害。市政道路工 程一般地处城镇关键地段， 车流量大， 居住人口密 集、 管网错综复杂， 加之工期紧， 爆破安全必须得到 重视， 必须通过精确的设计和精心的施工来实现城 镇控制爆破的安全施工。 １ 工程概况 在贵阳市朝阳洞路道路改造工程中斗篷山挖方 段位于城市中心区域紧邻民房和道路， 并且山体陡 峭且浮石、 危石较多， 爆区２００ ｍ范围内有成都铁路 局车辆维修站和军事禁区， 据地勘资料显示爆破区 域岩性为灰色薄至中厚层状花岗岩及石灰岩、 节理 裂隙较发育， 周围环境十分复杂。 根据设计图纸和业主要求， 要严格控制爆破振 动和飞石危害， 控制爆破规模， 明确主要保护对象， 对整体爆破施工组织要有前瞻性， 合理有序的组织 施工。 ２ 工程爆破环境勘察 根据市政道路建设规范要求， 市政道路爆破施 工需要有专项爆破方案作为支撑， 也利于以后的工 程结算。合理的爆破施工方案首要的是对施工现场 的详细勘察， 要清楚了解爆体周围环境、 需保护对象 以及爆破影响因素。丈量相互之间的距离， 以采取 相应的防护措施确保被保护对象的安全。市政道路 工程中的爆破影响因素存在复杂性、 偶然性， 许多房 屋还未拆迁、 新修建（构）筑物就在附近、 民众阻工 时有发生， 这就要求设计人员准确安排爆破时间、 爆 破规模， 采取合理的爆破方案， 例如浅孔松动爆破、 微差爆破、 光面爆破、 预裂爆破等， 选用高精度、 高效 率的爆破器材， 如电子数码雷管、 乳化炸药等， 优化 爆破网路， 合理设计爆破参数［ ２］。 斗篷山是一座南北宽７５ ｍ， 东西长１０１ ｍ的椭 圆形山体， 整体坡度为７０ ～ ９０； 北侧距离开挖区 域红线１５ ｍ处有一民用水塔， 西北侧有零散民房分 布， 东北侧距离红线２８ ｍ处有一军用信号塔。南侧 建筑物十分密集， 大部分为居民住房， 距离最近只有 ５ ｍ。东南侧１２０ ｍ处有一处火车站维修站， 站内有 ４个油罐， 油罐距离地面高度６ ｍ； 西侧是一条宽６ ｍ 的城区主干道， 日常车流量较大， 爆破区域环境见图 １。开挖区最高点与受保护民房和周围建（构）筑物 高差为３５ ｍ， 见图２， 山体边坡岩石风化较严重， 悬 浮孤石较多。因此， 爆区全部采用浅孔控制爆破施 工。 图１ 爆破区域环境图（ 单位ｍ） Ｆｉｇ． １ Ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｒｅａ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ｕｎｉｔｍ） 图２ 受保护建筑与爆破最高点高差剖面图（ 单位ｍ） Ｆｉｇ． ２ Ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｍａｐ ｏｆ ａｌｔｉｔｕｄｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｒｅａ（ｕｎｉｔｍ） ３ 爆破施工中的安全控制 安全控制是斗篷山道路爆破工程施工中的重 点， 对爆破区域周边不同建（构）筑物、 设施设备的 振动控制， 需要采用合理的安全控制标准和保护措 ２２１爆 破 ２０１７年６月 万方数据 施。考虑到斗篷山爆破工程周边有普通砖房、 水塔、 信号塔、 铁路、 油罐等， 所以要建立相应的控制措施 以达到安全目的。 ３． １ 安全振动危害分析 爆破振动危害的主导因素在三个方面 爆破参 数、 岩体结构特性、 爆破累积次数。爆破参数直接影 响生成爆破震动波的大小； 节理裂隙发育的岩体内 部存在复杂多变的不连续面， 会导致地震波的传播 方向和途径发生变化； 爆破开挖是不断循环的施工 作业， 多次的爆破振动也会对周围建筑产生累积损 伤［ ３］。一般情况下相对完整的岩体爆破振动控制 标准可以参照爆破安全规程（ＧＢ６７２２２０１４） ， 但对于斗篷山这样节理裂隙发育、 需要爆破多次的 区域参照规程并不完全精准， 为确保周围建筑的爆 破安全， 必须对爆破安全规程（ＧＢ６７２２２０１４） 允许振速进行分析， 制定适合斗篷山爆破工程的安 全允许振动阈值。 根据损伤理论［ ４、５］， 损伤变量是可看做是爆炸 作用下岩体原有裂隙张开、 扩张致使岩体性质劣化 程度的度量， 利用声波测试法测试岩体爆破损伤前 后的声波波速就可以判别岩体爆破损伤大小及其累 积增长情况； 频繁重复爆破作用下， 岩体爆破损伤不 断累积扩展， 爆破岩体损伤增量为 ΔＤ η ＝ １ － ｖ ｖ０ ΔＤ ＝ １ －（ １ － η） ２ （１） Ｄ ＝ Ｄ０＋ ΔＤｎ Ｄ ＝ Ｄ０＋ １ －（１ － η） ２ （２） 式中ｖ０爆破前声波，ｋｍ／ ｓ；ｖ爆破后声波， ｋｍ／ ｓ；η为爆破后岩体损伤对应的声速降低率；ｎ （ｎ≥１） 为爆破次数；ηｎ为第ｎ次爆破后岩体损伤对 应的声速降低率；Ｄ为爆破累积损伤度， 若岩石无损 伤，Ｄ ＝０， 若岩石完全破坏，Ｄ ＝ １，０ ＜ Ｄ ＜ １表示岩 石中有不同程度的损伤；Ｄ０为爆破初始损伤阈值。 根据 水工建筑物岩石基础开挖工程技术规范 ０． ７６ＤＬ／ Ｔ５３８９２００７中规定［ ６］， 当岩石波速变化 率η ≤１０％时没有影响或影响甚微； 当η ＞ １０％ 时， 即判定岩体受到爆破损伤破坏，Ｄ０取０． １９。根 据相似理论， 爆破对结构物的累积损伤系数可以参 考临近岩体的累积损伤系数［ ７］。爆破振动对岩石 损伤度越大， 表明爆破振动破坏越大， 爆破振动控制 标准根据爆破累积损伤度进行修正， 爆破振动累积 损伤修正系数为αｎ αｎ＝ １ － Ｄ（３） Ｖ′ ＝ Ｖ αｎ（４） 式中αｎ为考虑初始损伤的累积损伤系数；Ｖ 为 爆破安全规程允许最大振速；Ｖ′为修正后的允 许最大质点振动速度。爆区附近民房基础原始波速 为５． ６ ｋｍ／ ｓ；军用信号塔附近基础原始波速为 ５． ８ ｋｍ／ ｓ；油罐、铁路附近基础原始波速为 ５． ３ ｋｍ／ ｓ；第１０次爆破后该点基础波速为 ５． ０ ｋｍ／ ｓ、５． ３ ｋｍ／ ｓ、５． ０ ｋｍ／ ｓ。 根据式（３） 、 式（４） 对爆区附近三个关键受保护 对象的爆破振动安全允许速率进行修正， 修正结果 见表１。 表１ 爆破安全允许最大振速 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ａｌｌｏｗｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ 序号 保护对象类别 爆破安全规程 允许质点 振动速度Ｖ′／（ｃｍｓ －１） １０ Ｈｚ ＜ ｆ≤５０ Ｈｚ 修正后的安全允许质点 振动速度Ｖ′／（ｃｍｓ －１） １０ Ｈｚ ＜ ｆ≤５０ Ｈｚ 备注 １普通民房２． ０ ～２． ５１． ２２ ～１． ５２５距离５ ｍ ２军用信号塔２． ０ ～２． ５１． ３ ～１． ６２５距离２８ ｍ ３油罐、 铁路２． ０ ～２． ５１． ４ ～１． ７５２００ ｍ范围内 ３． ２ 爆破施工优化 为减小爆破振动的危害， 斗篷山开挖爆破采用 浅孔控制爆破， 分段不耦合装药方式， 多钻孔、 多分 段、 分散装药的施工技术， 为研究爆破振动累加损伤 作用对建筑物造成的伤害， 分区采用导爆管网路和 电子雷管网路爆破， 两个区域爆破参数设计和爆破 网路微差时间设计相同。 爆破网路采用逐孔起爆技术， 孔内采用１３、１５ 段导爆管， 孔间采用５段导爆管， 排间采用７段导爆 管， 一次起爆数量不超过１０个孔， 用Ｍ１００起爆器 起爆， 起爆网路见图３。 道路工程施工要求爆破后临空面平整， 爆后料 石可作为路基回填料块度小于５０ ｃｍ， 现场实际勘 察发现爆区原地貌凸凹不整， 起伏较大， 设计人员要 准确测量爆破点高程， 结合道路开挖的设计标高精 确设计炮孔深度和炮孔位置， 合理计算单孔装药量， ３２１第３４卷 第２期 王丹丹， 章 光， 高光明 斗篷山道路开挖工程爆破振动安全控制技术研究 万方数据 根据爆破方案进行分区爆破。第１０次爆破参数设 计及爆破振动监测数据见表２、 表３。 图３ 爆破网路示意图 Ｆｉｇ． ３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ 对表中数据进行分析 监测结果显示爆破主频 在１０６． ６ ～４７． ２ Ｈｚ之间， 使用导爆管爆破振动速率 在１． ５０９ ～０． ２１６ ｃｍ／ ｓ之间，电子雷管爆破振动速 率在０． ５９８８ ～ ０． ３９１１ ｃｍ／ ｓ之间并且在距爆心 １２０ ｍ处没有监测到振动信号， 说明比前者振动速 率较大。所有监测结果中， 实测质点振动速度峰值 最大值为１． ５０９ ｃｍ ／ ｓ（见表２） 。考虑爆破振动累 积损伤作用修正爆破振动安全允许速率， 受保护民 房处最大值不能超过１． ５２５ ｃｍ／ ｓ， 军用信号塔处最 大不能超过１． ６２５ ｃｍ／ ｓ， 油罐、 铁路附近最大不能超 过１． ７５ ｃｍ／ ｓ（ 见表１） 。所有监测数据均在安全允 许范围之内。如果每次爆破都采用导爆管网路起 爆， 还要加强对爆区附近民房的振动控制措施， 比如 增设减震沟等来提高保护等级， 以确保多次爆破作 业中爆破振动累加损伤不会对其造成危害。 表２ 导爆管雷管爆破振动测试数据 Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｏｆ Ｎｏｎｅｌ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ 爆区爆破参数设计 孔距／ ｍ排距／ ｍ孔径／ ｍｍ孔深／ ｍ最大单孔药量／ ｋｇ一次爆破总药量／ ｋｇ １． ００． ８４０１． ５０． ３５３． ５ 振动测试数据 编号 建筑类型 高差／ ｍ爆心距／ ｍ质点振动速度峰值／（ｃｍｓ －１） ＦＦＴ主频／ Ｈｚ最大值时间／ ｓ 径向（Ｘ）１． ０４６４１０６． ６０． １３０ １普通民房６２５切向（Ｙ）１． ５０９０５９． ８０． １５２ 垂直（Ｚ）１． ０１６８５０． ００． １７７ 径向（Ｘ）０． ９７６７５１． ７２． ４３２ ２军用信号塔２４５切向（Ｙ）１． ０４３８９０． ６３． ３０４ 垂直（Ｚ）１． ０５９８５９． ２１． ５５７ 径向（Ｘ）０． ０２３８１０３． ２４． １２５ ３油罐、 铁路８１２０切向（Ｙ）０． ０２１６４７． ２３． ４２１ 垂直（Ｚ）０． ０６３８９８． ４４． ９５５ 表３ 电子雷管爆破振动测试数据 Ｔａｂｌｅ ３ Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｔｏｎａｔｏｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ 爆破参数 孔距／ ｍ排距／ ｍ孔径／ ｍｍ孔深／ ｍ最大单孔药量／ ｋｇ一次爆破总药量／ ｋｇ １． ００． ８４０１． ５０． ４５４． ５ 振动测试数据 编号 建筑类型 高差／ ｍ爆心距／ ｍ质点振动速度峰值／（ｃｍｓ －１） ＦＦＴ主频／ Ｈｚ最大值时间／ ｓ 径向（Ｘ）０． ５９８８５１． ３０． ８６７ １普通民房６２５切向（Ｙ）０． ６３２１８０． ４０． ８７２ 垂直（Ｚ）０． ３９１１６６． ００． １３２ 径向（Ｘ）０． ５３６４５５． ４２． ８９９ ２军用信号塔２４５切向（Ｙ）０． ５４６９８７． ９２． ９０３ 垂直（Ｚ）０． ３９１８６７． ７２． ９３４ 径向（Ｘ） ３油罐、 铁路８１２０切向（Ｙ） 垂直（Ｚ） ４２１爆 破 ２０１７年６月 万方数据 ３． ３ 爆破安全控制措施 爆破施工的关键在于施工现场的安全控制， 施 工人员的操作要规范， 安全防护措施要全面。在施 工作业前一定要做好技术和安全交底工作， 爆破施 工作业分工明确， 监管仔细， 安全防护要分重点， 爆 区采用合理科学的安全保护等级是实现安全控制的 重要手段， 不同区域采用不同等级的防护控制才能 有效节约［ ８］。 参考爆破对岩体破坏程度划分建（构）筑物的 保护等级， 受破坏程度越高相应的保护级别越高， 保 护等级的划分如下。 一级保护 根据修正后的爆破振动安全控制标 准进行控制。 二级保护 加强爆破施工技术， 对震源进行控 制； 优化爆破施工工艺， 不耦合装药， 电子雷管网路 爆破技术等。 三级保护 基于一、 二级防护， 对传播途径控制； 开挖减震沟等。 斗篷山爆破区域的重点防护对象是民房、 军用 信号塔， 根据分析对民房可采用三级保护措施， 对军 用信号塔采用二级保护， 爆破施工时要加强重点保 护区域的安全管理和防护工作。爆破施工不但要重 视爆破振动的控制， 还要完善安全控制技术， 特别要 对军用信号塔实施沉降检测。同时为避免爆破飞石 危害对爆区采取覆盖措施， 在炮孔孔口处放置沙袋， 然后在沙袋上面铺盖两层胶皮网以保证周边建筑物 的安全［ ９、１０］。 ４ 城镇控制爆破效果 评价城镇控制爆破效果的方法很多， 模糊统计 法也是比较简单且直观的方法之一， 运用模糊数学 统计方法对爆破效果进行评判， 考虑爆破效果影响因 素Ｘ有①爆破振动安全值Ｘ１；②成本控制目标值 Ｘ２；③爆破块度大小值Ｘ３。具体模糊集取值见表４。 表４ 模糊评判模糊集取值 Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｓｅｔｓ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｆｕｚｚｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ 项目 爆破振动安全值Ｘ１／ （ｃｍｓ －１） 成本控制值Ｘ２／ （ 元／方） 爆破块度大小值Ｘ３／ （％） 目标值（Ａ）１． ６隶属度值１２０ ～４０隶属度值１＜５０ ｃｍ隶属度值１ 导爆管雷管网路爆破（Ｂ）１． ５０９０． １２８０． ６７００． ７ 电子雷管网路爆破（Ｃ）０． ６３００． ６４００． １８５０． ８５ （Ａ，Ｂ）＝ １ ２ ［ＡＢ ＋（１ － ＡΘＢ） ］ （５） （Ａ，Ｂ）＝ ０． ３５ （Ａ，Ｃ）＝ １ ２ ［ＡＣ ＋（１ － ＡΘＣ） ］ （６） （Ａ，Ｃ）＝ ０． ４２５ 经式（５） 、 式（６）计算结果显示 电子雷管网路 爆破Ｃ的贴近度明显大于导爆管雷管网路Ｂ的贴 近度， 说明电子雷管网路爆破综合评判结果更贴近 于目标控制效果， 并且在爆破振动控制方面处于明 显优势。 ５ 结论 （１） 在贵阳市斗篷山开挖爆破施工中， 运用岩 石损伤理论和声波特性， 对岩体爆破损伤累积程度 进行监测， 根据测试数据得到爆破后岩体声速降低 率， 计算多次爆破作用后的振动累积损伤系数， 用以 修正 爆破安全规程允许最大质点振动速度作为 爆破振动安全阈值， 修正后的爆破振动安全允许速 率民房处为１． ５２５ ｃｍ／ ｓ，军用信号塔处为 １． ６２５ ｃｍ／ ｓ， 油罐、 铁路处为１． ７５ ｃｍ／ ｓ， 结果显示考 虑爆破累积损伤作用进行安全振动控制比较科学。 （２） 城镇控制爆破中受保护建（构）筑物保护等 级划分是完善城镇控制爆破技术的重要方面， 对爆 区附近民房采取三级保护措施， 对军用信号塔采用 二级防护措施， 对关键保护部位有了明确的控制等 级就能分清重点合理防护，实现成本节约、资源 优化。 （３） 根据方案要求建立爆破效果目标控制值， 运用模糊统计法评判对比电子雷管网路与导爆管雷 管爆破效果， 结果显示电子雷管网路爆破贴近度为 ０． ４２５， 大于导爆管网路爆破贴近度０． ３５０， 从爆破 安全保护等级上优化完善保护措施能够更好地实现 城镇控制爆破， 爆破后渣料块度小， 方便挖运， 符合 路基回填要求， 同时也实现了经济利益与环保协调 统一的理念， 从施工安全、 成本控制、 工程质量上取 得较好效益。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］ 曹兰成．试论控制爆破中的控制［Ｊ］．中国高新技术企 ５２１第３４卷 第２期 王丹丹， 章 光， 高光明 斗篷山道路开挖工程爆破振动安全控制技术研究 万方数据 业，２００９（１４） １６３１６４． ［１］ ＣＡＯ Ｌａｎｃｈｅｎｇ． Ｔｒｙ ｔｏ ｔａｌｋ ａｂｏｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＨｉｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ， ２００９（１４） １６３１６４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［２］ 叶海旺， 周建敏， 余红兵， 等．岩体结构面对爆破地震 波传播规律影响分析［Ｊ］．爆破，２０１６，３３（１） １２１８． ［２］ ＹＥ Ｈａｉｗａｎｇ，ＺＨＯＵ Ｊｉａｎｍｉｎ，ＹＵ Ｈｏｎｇｂｉｎ，ｅｔ ａｌ． Ｉｎｆｌｕ ｅｎｃｅ ｏｆ ｒｏｃｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｌａｎｅｓ ｏｎ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ［Ｊ］． Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１６，３３（１） １２１８．（ｉｎ Ｃｈｉ ｎｅｓｅ） ［３］ 闫长斌．爆破作用下岩体累积损伤效应及其稳定性研 究［Ｄ］．长沙 中南大学，２００６２１． ［３］ ＹＡＮ Ｃｈａｎｇｂｉｎ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｄａｍａｇｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｏｃｋ ｍａｓｓ ｕｎｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｌｏａｄｉｎｇ［Ｄ］． Ｃｈａｎｇ ｓｈａＣｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６２１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［４］ 杨国梁， 杨仁树， 车玉龙．周期性爆破振动下围岩的损 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Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１５，２１（６） ７９８３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［８］ 李红勇， 吴 立， 代显华， 等．爆破振动主动与被动控 制技术在水下钻孔爆破中的应用［Ｊ］．爆破，２０１６， ３３（１０） １０５１０９． ［８］ ＬＩ Ｈｏｎｇｙｏｎｇ，ＷＵ Ｌｉ，ＤＡＩ Ｘｉａｎｈｕａ，ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｐａｓｓｉｖｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］． Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１６，３３（１０） １０５１０９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［９］ 付士根， 王云海， 许开立．爆破振动效应影响评价及减 震措施研究［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２００８（１２） ２５２７． ［９］ ＦＵ Ｓｈｉｇｅｎ，ＷＡＮＧ Ｙｕｎｈａｉ，ＸＵ Ｋａｉｌｉ． Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８（１２） ２５２７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［１０］ 胡坤伦， 吴礼齐， 曹 勇， 等．建筑物在爆破地震作用 下的动力响应分析［Ｊ］．爆破，２０１５，３２（４） １４９１５２． ［１０］ ＨＵ Ｋｕｎｌｕｎ，ＷＵ Ｌｉｑｉ，ＣＡＯ Ｙｏｎｇ，ｅｔ ａｔ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅ ｓｐｏｎｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｉｇｎａｌ ［Ｊ］． Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１５，３２（４） １４９１５２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） （上接第１１６页） ［１８］ ＢＩＮＫＳ，ＢＥＲＮＡＲＤ Ｐ． Ｍｏｄｅｒｎ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｃｉ ｅｎｃｅ［Ｍ］． Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９８． ［１９］ ＴＡＩＳＮＥ Ｌ，ＣＡＢＡＮＥ Ｂ． Ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｉｐｅｎｉｎｇ ｆｏｌ ｌｏｗｉｎｇ ａ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｑｕｅｎｃｈ［Ｊ］． Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９８，１４ ４７４４４７４９． ［２０］ ＳＣＨＭＩＴＴ Ｖ，ＣＡＴＴＥＬＥＴ Ｃ，ＬＥＡＬＣＡＬＤＥＲＯＮ Ｆ． Ｃｏａｒｓｅｎｉｎｇ ｏｆ ａｌｋａｎｅｉｎｗａｔｅｒ ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｂｙ ｎｏｎｉｏｎｉｃ ｐｏｌｙ（ｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｔｈｅ Ｒｏｌｅ ｏｆ ｍｏ ｌｅｃｕｌａｒ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ［Ｊ］． Ｌａｎｇｍｕｉｒ， ２００４，２０４６５１． ［２１］ ＬＥＡＬＣＡＬＤＥＲＯＮ Ｆ，ＳＣＨＭＩＴＴ Ｖ，ＢＩＢＥＴＴＥ Ｊ． Ｅｍｕｌ ｓｉｏｎ ｓｃｉｅｎｃｅｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ［Ｍ］． Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍｅｄｉａ，２００７． ［２２］ ＫＡＢＡＬＮＯＶ Ａ Ｓ，ＷＥＥＲＳ Ｊ． Ｍａｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｓｏｒ ＩＩＩ ｒｅｇｉｏｎｔｈｅｏｒｙ ｖｅｒｓｕｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ［Ｊ］． Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９６，１２１９３１１９３６． ［２３］ ＳＣＨＭＩＴＴ Ｖ，ＣＡＴＴＥＬＥ Ｃ，ＬＥＡＬＣＡＬＤＥＲＯＮ Ｆ． Ｍｅａｓ ｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｅ ｍｕｌｓｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ，２００４，６７６６２ ６６８． ６２１爆 破 ２０１７年６月 万方数据