3　震动监测及安全分析

　　广州地铁3号线广州东站南站厅竖井开挖爆破,通过测试和宏观检查,爆破对周围建筑没有产生任何损坏和影响。405次爆破实践表明了爆破方案是合理的,爆破参数是正确的,施工组织是严密的,减震措施是有效的。为极其复杂的环境中的石方严格控制爆破提供了比较完整的技术质料,积累了宝贵的经验。同时证明了钢筋混凝土框架构筑物破坏判据V=2.5cm/s偏小。

　　4 研究与探讨

　　4.1 爆破震动对建筑物影响的安全分析

　　工程爆破对建筑物的影响是一个复杂的动力学问题。目前,在工程界已改变了单一采用质点震动速度这一物理量作为震动安全控制标准,综合以测试数据为依据,并考虑到爆破震动频率的变化、结构物的动力响应,震动持续时间等因素,综合进行安全分析。如在实测中,其中一质点震动速度最大值Vmax=5.78cm/s,超过了业主的要求标准V=2.5cm/s。但经宏观调查,周围建筑并无任何损伤。下面对这一现象进行研究和探讨。

　　4.1.1震动造成的瞬间位移

　　实测最大质点震速Vmax=5.78cm/s,震动频率为93Hz,其震动造成的瞬间位移可按下式计算:A=V/2πf=5.78/2×3.14×93≈0.01cm=0.1mm。

　　设计给定允许沉降变形标准不大于3mm。因此根据计算当A=0.1mm时,不会造成建筑物破坏。

　　在竖井爆破中,允许的质点震动安全判据是确保工程有很大安全余地的经验值,同时小于国标,爆破安全规程规定标准V=5cm/s。个别点突破此值仅表明引起破坏的概率的增加,并不表示一定会造成建筑物的破坏。虽然如此,在施工中还是要按规范和技术要求进行爆破设计与施工。在没有充分可靠的安全论证时,不得突破规范。

　　4.1.2 结构物的动态特征

　　爆破震动造成地面震动是往复循环的,地面震动速度总是不断地变换方向。由于运动方向和循环值都是随时间而变化的,虽然动应力瞬间多次达到动态损坏强度,一旦地面运动停止,产生进一步变形的力也就停止了,即使产生小的位移,只有动荷载停止,才不会继续变形。除非荷载强度远远超过结构强度,否则瞬间失稳并不意味着最终失稳。

　　综上所述,南站厅石方爆破施工中,虽然个别点震速偏大,但不会造成周围建筑物损坏。在竖井开挖过程中,实测96点次记录中,只有两点超过国标,因震动频率高,作用时间短,周围构筑物不会出现破坏现象。

　　4.2 爆破震动的放大效应

　　爆破震动主要和爆源点距离和单孔药量有关,由于整个竖井开挖均为微震动爆破施工中,由于每次爆破爆源爆炸能量较小,无法对边坡产生放大效应。应该指出,对顶部楼房,若使顶部产生放大效应,必须使整个建筑底板受到较大震动时,才能使楼顶产生震动放大效应,而南站厅竖井开挖,对楼房而言震动规律是随楼房高度增加而衰减,不存在放大效果。故竖井开挖全过程中,广州火车东站站房及办公楼均没有发现震动损坏现象。

　　参考文献:

　　[1]卢文波,赖世骧,舒大强.临近点基面岩石开挖爆破方案探讨[J].爆破,2001.18.

　　[2]刘宏刚,白立刚,张永哲.复杂环境条件下长大石方路堑深孔拉槽控制爆破的减震技术[J].科技通讯,1996.3.

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