薩道夫斯基公式在城市地鐵爆破施工中的運(yùn)用

1、 PAGE 10薩道夫斯基公式在城市地鐵爆破施工中的運(yùn)用陳 陽(yáng) 中交一公局局三公司司重慶軌軌道交通通六號(hào)線(xiàn)線(xiàn)二期工工程BTT三標(biāo)【摘要】 重慶市市軌道交交通六號(hào)號(hào)線(xiàn)二期期工程天天生站位位于重慶慶市北碚碚區(qū)繁華華區(qū)域，爆爆破過(guò)程程中，最最大限度度地減少少爆破振振動(dòng)對(duì)周周邊建筑筑物的影影響為施施工關(guān)鍵鍵所在。本文以天天生站施施工通道道為依托托，通過(guò)過(guò)運(yùn)用薩薩道夫斯斯基經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式，較較為準(zhǔn)確確地推斷斷出侏羅羅系中統(tǒng)統(tǒng)沙溪廟廟組（JJ2S）砂砂巖中KK、值，以確確定單段段最大炸炸藥量，正正確指導(dǎo)導(dǎo)爆破施施工，成成功地控控制爆破破振動(dòng)速速度進(jìn)行行討論。 關(guān)鍵詞 薩道夫夫斯基經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式 振速速控制 爆破

2、 工程概況天生站位于于北碚區(qū)區(qū)老城天天生路下下，大致致呈南北北向布置置，車(chē)站站西南方方向和西西北方向向?yàn)槲髂夏洗髮W(xué)，西西面緊鄰鄰北碚五五一科研研所，南南面為天天生麗街街和天生生橋農(nóng)貿(mào)貿(mào)市場(chǎng)，東東北方向向?yàn)樘焐鷺蛐W(xué)學(xué)，附近近為梅花花山旅游游景點(diǎn)。該該區(qū)域?yàn)闉槌墒斓牡睦铣菂^(qū)區(qū)，沿街街為大量量8層居居住樓。天生站包括一座地下二層島式暗挖車(chē)站及一條施工通道。車(chē)站頂部埋深約16.5m，總長(zhǎng)190.85m。施工通道全長(zhǎng)343.06m，采用0% 14%的縱坡從車(chē)站附近的天生麗街正門(mén)馬路對(duì)面進(jìn)入車(chē)站主巷。施工通道拱頂埋深介于3.5m17m之間。經(jīng)鉆孔揭示，車(chē)站主體、通道穿越的地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組沉積巖

3、層，以砂巖和砂質(zhì)泥巖為主。根據(jù)爆破安全操作規(guī)程以及結(jié)合周邊環(huán)境實(shí)際情況，設(shè)計(jì)爆破振動(dòng)速度V1.5cm/s。 圖1 車(chē)站站及施工工通道與與周邊主主要建筑筑物關(guān)系系平面圖圖參數(shù)確定 薩道夫斯斯基經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式表表明，測(cè)測(cè)點(diǎn)振速速與測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距爆破破區(qū)域距離離和單段段最大炸炸藥使用用量有關(guān)關(guān)，同時(shí)時(shí)與爆破破區(qū)域地質(zhì)質(zhì)、爆破破方法等等因素亦亦有明顯顯關(guān)系，即即：V=K(QQ1/33/R) （11）式中 K-場(chǎng)地系系數(shù) -衰減減系數(shù) Q-單單段最大大裝藥量量，Kgg R-測(cè)測(cè)點(diǎn)與爆爆破位置置距離,m根據(jù)爆破破安全操操作規(guī)程程，不不同巖性性中K、值可按按表1中中取得。 爆爆區(qū)不同同巖性KK、值 表1巖性K堅(jiān)硬巖石

4、5015501.311.5中硬巖石15022501.511.8軟巖石25033501.822.0表1中數(shù)據(jù)據(jù)為不同同硬度圍圍巖K、取值范范圍，為為了較準(zhǔn)準(zhǔn)確取得得K、值，我們們采用成都都中科測(cè)測(cè)控有限限公司生生產(chǎn)的TTC-448500爆破測(cè)測(cè)振儀進(jìn)進(jìn)行了前前期爆破破試驗(yàn)。通通過(guò)4次爆破破試驗(yàn)，從從振動(dòng)實(shí)實(shí)測(cè)波形形中共獲獲得了224組Z方向向、15組X方向向振速資資料。根根據(jù)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距離、單單段炸藥藥用量和和實(shí)際振振速，采采取最小二乘乘原理進(jìn)進(jìn)行回歸歸分析，得得出K、值。 Z方向振速速、單段段最大藥藥量及距距離實(shí)測(cè)測(cè)統(tǒng)計(jì)表表 表表2振速(cmm/s)1.581.071.190.971.031.39

5、0.971.020.910.580.790.87Q(Kg)3.62.42.42.02.42.02.02.42.02.02.02.2R(m)14.714.714.714.714.714.714.714.716.216.216.216.2振速(cmm/s)0.720.810.691.201.481.281.251.321.491.301.411.29Q(Kg)2.02.02.02.02.82.42.02.02.02.02.02.0R(m)16.216.216.216.21212121212121212X方向振速速、單段段最大藥藥量及距距離實(shí)測(cè)測(cè)統(tǒng)計(jì)表表 表表3振速(cmm/s)3.452.732.

6、592.642.321.321.231.391.361.151.211.34Q(Kg)3.62.42.42.02.42.02.02.02.22.02.02.0R(m)7.87.87.87.87.810.510.510.510.510.510.510.5振速(cmm/s)0.470.420.35Q(Kg)2.82.42.0R(m)19.619.619.6圖1 爆爆破振動(dòng)動(dòng)試驗(yàn)確確定K、值 圖2 測(cè)點(diǎn)X方向振速波形圖 圖33 測(cè)測(cè)點(diǎn)Z方方向振速速波形圖圖將薩道夫斯斯基公式式變形得得：lnnv=llnk. lnn(Q11/3/R) .設(shè)y=lnnv,aa=lnnk，bb=，x=ln(Q1/3/RR)

7、，得得y=aa.b.x。通過(guò)3次試試爆測(cè)出出的數(shù)據(jù)據(jù)，用最最小二乘乘法原理理進(jìn)行線(xiàn)線(xiàn)性回歸歸后，計(jì)計(jì)算得出出a、bb的數(shù)值值；求得得KZ=90，Z=1.85；KKX=1188，X=2.113；3、薩道夫夫斯基公公式的運(yùn)運(yùn)用根據(jù)以上試試驗(yàn)得出出的K、值，我我們將其其運(yùn)用在在天生站站施工通通道爆破破施工中中。每次爆破前前，首先先確定最最近建筑筑物距離離爆破點(diǎn)點(diǎn)的的距距離，距距離的確定可可利用施施工電子子圖，以以爆破點(diǎn)點(diǎn)為圓心心，向周周?chē)鲌A圓，隨著著圓半徑徑不斷增增加，最最先與圓圓重合處處即為爆爆破點(diǎn)距距離建筑筑物最近近水平（切切向）距距離（如如下圖），同時(shí)考慮爆破區(qū)域的埋深，作為豎直方向距離。

8、圖4 施工工通道周周邊建筑筑物示意意圖根據(jù)公式，在在相同單單段裝藥藥量情況況下，RR越大，VV值越小小。天生站施工工通道AAK0+1122的爆破破點(diǎn)距地地面建筑筑物的豎豎直距離離最小僅僅為5mm，取振振動(dòng)速度度最大值值Vmaax=11.5ccm/ss計(jì)算，此處最大單段裝藥量1.2Kg，根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)起爆圖如下。 圖5 最最不利處處爆破網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接接圖在最不理想想情況下下，采用用機(jī)械掏掏槽，掏掏槽孔長(zhǎng)1mm，寬11m，掏掏槽深度度大于炮炮眼底部部50ccm，周周邊眼不不裝藥，作為爆爆破時(shí)減減震孔使使用。本本爆破施施工采用用1至115段的的毫秒延延時(shí)雷管管，為保保證最大大限度減減少單段段雷管炸炸藥

9、用量量，連線(xiàn)線(xiàn)時(shí)采用用二次延延時(shí)雷管管以進(jìn)一一步延長(zhǎng)長(zhǎng)爆破時(shí)時(shí)間；同同時(shí)嚴(yán)格格控制炮炮眼深度度，炮眼眼深度不不大于11.5mm，且單單孔炮眼眼炸藥不不大于33節(jié)（00.2KKg/節(jié)節(jié)），各各段位炸炸藥用量量如下表表 AKK0+1112上臺(tái)臺(tái)階爆破破雷管、炸炸藥用量量表 表4序號(hào)雷管段位數(shù)量（發(fā)）單段炸藥用用量（KKg）備注1121.22321.23520.84720.85981.2包括兩發(fā)二二次延時(shí)時(shí)雷管61161.2包括兩發(fā)二二次延時(shí)時(shí)雷管71361.281561.2918/1.2二次延時(shí)1020/1.2二次延時(shí)1122/1.2二次延時(shí)1226/1.2二次延時(shí)13電雷管114總計(jì)3513.6

10、以上炸藥網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接接及單段段最大炸炸藥用量量是在最最大振速速（1.5cmm/s）情況況下得出出，施工工時(shí)，采采用TCC-48850爆爆破測(cè)振振儀進(jìn)行行了試驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)證，在在距爆破破區(qū)域最最近建筑筑物處測(cè)測(cè)得V平平均=11.4553cmm/s，證明了K、值基本正確，也證明了薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式在爆破施工中的優(yōu)越性。為驗(yàn)證公式式的正確確性，我我們又采采取相同同的裝藥藥方式，選選擇同一一個(gè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)，在AAK0+2000處再次次進(jìn)行試試驗(yàn)，此此時(shí)，爆爆破區(qū)域域距測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位置豎豎直深度度為166m，本本次測(cè)試試共獲得得7個(gè)豎豎向振動(dòng)動(dòng)波形，其其結(jié)果如如下表： 豎直直方向振振速、單單段最大大藥量及及距離實(shí)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)計(jì)

11、表 表表5振速(cmm/s)0.080.040.020.040.020.050.04Q(Kg)1.21.20.81.21.21.21.2R(m)14.714.714.714.714.714.714.7測(cè)試結(jié)果再再次證明明了薩道道夫斯基基理論公公式的正正確性。4、結(jié)論通過(guò)重慶軌軌道交通通六號(hào)線(xiàn)線(xiàn)二期工工程天生生站施工工通道爆爆破施工工振速試試驗(yàn)可以以得出：1、薩道夫夫斯基經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式具有較較強(qiáng)的實(shí)實(shí)用性和和參考性性，通過(guò)過(guò)前期爆爆破試驗(yàn)驗(yàn)確定好好K、值，在在后期施施工過(guò)程程中，只只要測(cè)出出爆破區(qū)區(qū)域與最最近建筑筑物之間間的距離離便可以以通過(guò)公公式計(jì)算算出單段段最大裝裝藥量，從從而較為為準(zhǔn)確地地控

12、制爆爆破最大大振速，最最大限度度地減小小了對(duì)周周邊建筑筑以及群群眾的影影響。2、本施工工通道地地質(zhì)條件件、水文文條件相相對(duì)單一一，通道道穿越的的地質(zhì)主主要為侏侏羅系中中統(tǒng)沙溪溪廟組（JJ2S）沉沉積巖，以砂巖為主，巖性較為單一；場(chǎng)地地下水主要為基巖裂隙水，呈裂隙滴水狀。前期進(jìn)行的三次爆破試驗(yàn)均在此種地質(zhì)、水文條件下進(jìn)行，因此K、值不能指導(dǎo)整個(gè)車(chē)站的施工，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行爆破試驗(yàn)，以重新確定K、值。同時(shí)在地質(zhì)條件復(fù)雜地段，因多次進(jìn)行試驗(yàn)，并采取最小二乘原理進(jìn)行回歸分析以確定K、值。3、受巖層層走向、節(jié)節(jié)理、層層理關(guān)系系不同，爆爆破時(shí)KK、值在各各個(gè)方向向不盡相相同，因因此，在在

13、前期試試驗(yàn)爆破破過(guò)程中中必須充充分試驗(yàn)驗(yàn)，盡可可能準(zhǔn)確確掌握同同種地質(zhì)質(zhì)條件下下X、YY、Z三三方向的的場(chǎng)地系系數(shù)和衰衰減系數(shù)數(shù)。4、本次試試驗(yàn)未給給出Y方方向振速速，實(shí)際際試驗(yàn)過(guò)過(guò)程中，YY方向振振速、單單段炸藥藥起爆量量與測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距爆破破點(diǎn)距離離亦符合合薩道夫夫斯基經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式。5、結(jié)語(yǔ) 目前對(duì)于于爆破產(chǎn)產(chǎn)生的振振動(dòng)傳播播及衰減減規(guī)律還還未找到到一個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一的公公式，但但是薩道道夫經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式還還是能較較為準(zhǔn)確確地反映映爆破引引起周邊邊建筑物物的振動(dòng)動(dòng)規(guī)律。筆者也也會(huì)繼續(xù)續(xù)對(duì)此展展開(kāi)深入入研究，爭(zhēng)爭(zhēng)取早日日找出爆爆破產(chǎn)生生的振動(dòng)動(dòng)傳播及及衰減規(guī)規(guī)律的公公式。 參考文獻(xiàn)1杜漢漢清 爆爆破振動(dòng)動(dòng)衰減規(guī)規(guī)律