露天矿山施工爆破对周边民房的影响研究

在采用工业炸药破碎、压实、疏松和切割矿岩的过程中,会产生一
系列爆破效应:爆破地震、空气冲击波、有毒有害气体、爆破噪音、爆破
粉尘、爆破飞石等[1]。

因此,在爆破作业时,常常由于某些原因造成人员伤亡、建(构)筑物破坏、机器设备损坏等,给个人、企业、社会造成严重
的负面效应。

众所周知,露天矿山随着矿区年生产规模的扩大,岩土施
工爆破常常以大方量爆破为主,所产生的震动会越来越明显[2]。

因此,减少爆破震动危害,研究露天矿山施工爆破对周边环境的影响,特别是矿区周边民房的影响,显得尤为重要。

本文通过某次施工爆破,采用TC-4850采集震动信号,分析震动波特点,判断对周边民房的影响程度,从而保障矿区附近村民的生命财产安全。

1工程概况
露天矿山位于贵州省福泉市龙昌镇境内,地理坐标:N:26°08′51″-28°08′39″,E:105°35′04″-105°35′50″,交通便利。

矿山以浅灰、灰白色中厚层石灰岩为主,偶见生物屑产出,岩石质纯性脆,易加工,是较好的石灰原料。

矿体出露于地表,岩层倾角不大,较坚硬,裂隙发育一般,有利于进行露天开采,采矿条件较为优越,但爆破区域周边情况复杂,周边民房较多,且居民尚未完全搬迁,爆破震动对民房有潜在威胁。

2监测方案
本次监测主要目的是监测爆区附近村民居住房屋的振动速度是否超过国家标准,是否会对其造成影响。

本次爆破所测量的房屋监测点平面布置图如图1所示。

3数据监测结果
爆破震源GPS坐标E105°35′21.9″,N26°08′43.4″,爆破总药量1233.2kg,单段同时起爆最大药量60kg。

各测点振动量值见表1所示,图2至图5为监测点2震动信号图。

4结论分析
从表1可知,1-5号测点房屋基础振动速度值最大为0.401cm/s,频率为16.701Hz,本次爆破振动速度峰值未超过国(下转第342页)
露天矿山施工爆破对周边民房的影响研究
伍绍纯
(贵州煤矿安全监察局遵义监察分局,贵州遵义563000)
【摘要】基于工程实例某次施工爆破,采用TC-4850采集震动信号,分析震动波特点,判断施工爆破对周边民房的影响程度,从而保障矿区附近村民的生命财产安全。

【关键词】岩土爆破;爆破震动;爆破安全
测点离爆破中心水平距离
(m)测向振动速
度值(cm/s)振动频率(Hz)
1321
垂直向0.08819.753
水平切向0.07412.085
水平径向0.26616.807
2350
垂直向0.40116.701
水平切向0.34418.307
水平径向0.25415.748
3402
垂直向0.15019.002
水平切向0.15117.937
水平径向0.18411.412
4409
垂直向0.10529.412
水平切向0.05424.768
水平径向0.0939.490
5418
垂直向0.10516.162
水平切向0.1869.756
水平径向0.11710.403
6369
垂直向0.16413.769
水平切向0.39118.629
水平径向0.00813.066
7439
垂直向0.20144.199
水平切向0.28417.058
水平径向0.17419.512
8465
垂直向0.09420.513
水平切向0.16012.384
水平径向0.03313.793
9487
垂直向0.46221.858
水平切向0.39516.194
水平径向0.47415.326作者简介:伍绍纯,工程师,主要从事工程爆破及井工采矿的研究。

图1测点布置示意简图
图2测点2三向时程信号
表1测点振动速度值
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家相应的安全允许值2.3cm/s,爆破振动有轻微影响,不会对房屋的主体部分产生破坏;6号测点房屋基础振动速度值最大为0.391cm/s,频率为18.629Hz,本次爆破振动速度峰值未超过国家相应的安全允许值2.3cm/s,爆破振动有轻微影响,不会对房屋的主体部分产生破坏;7-9号测点房屋基础振动速度值最大为0.474cm/s,频率为15.326Hz,本次爆破振动速度峰值未超过国家相应的安全允许值2.3cm/s,爆破振动有轻微影响,不会对房屋的主体部分产生破坏。

【
参考文献】
[1]刘殿中,杨仕春.工程爆破实用手册[M].北京:冶金工业出版社,2003.
[2]缪玉松,张义平,李宝山,等.英坪矿山爆破震动的分析与研究[J].科学技术与工
程,2012,12(28):7465-7468.
[责任编辑:杨玉洁]图3测点2径向时程信号
图4测点2切向时程信号
图5测点2垂向时程信号
设计规定。

简支刚构连续梁桥墩梁固接用竖向预应力预埋在桥墩盖梁
中,在墩梁固接构造混凝土浇筑前,应对竖向预应力筋作特别保护。

应
有专门的管道压浆配方,采用真空压浆。

2.6结构体系(支座)转换
待现浇混凝土强度达到要求后,张拉预应力束。

预应力束采用扁
锚或圆锚锚固,用YDC24Q型千斤顶对预应力束中的每根预应力筋逐
根张拉。

张拉完毕后封锚并及时压浆。

至此,拆除临时支座,完成整个
转换过程。

2.7结构性现浇层与梁端湿接头浇筑顺序
先简支后结构连续梁桥靠梁端湿接头和墩顶连续段预应力筋来
实现体系转换。

墩顶连续段预应力筋一方面为结构性现浇层提供预压
应力,另一方面为桥梁提供支点正弯矩,以抵抗桥梁运营时的支点负
弯矩。

结构性现浇层与梁端湿接头的施工顺序、施工时间间隔,对桥梁
受力状态产生比较大的影响。

因此,选择合理的施工顺序,可令桥梁成
桥时得到更好的受力状态。

现在国内的施工单位主要使用下面二种方
式进行浇筑:
1)先浇筑一部分结构性现浇,再浇筑梁端湿接头和剩余结构性现
浇层、张拉墩顶连续段预应力筋。

2)先浇筑湿接头和一部分结构性现浇层,并张拉墩顶连续段预应
力筋;再浇注剩余结构性现浇层。

二种方法对先简支后结构连续梁桥,先浇筑湿接头再浇筑结构性
现浇层对结构受力更不利;而先浇筑结构性现浇层再浇筑湿接头对结
构更有利。

因此,建议先浇筑结构性现浇层再浇筑湿接头。

2.8结构性桥面铺装和非结构性桥面铺装垫层施工
注意按照设计要求进行梁顶剪力钢筋的预埋,特别是T梁翼板现
浇带上的预埋。

通过预制梁板的试制,必要适当调整剪力钢筋的伸出
长度,适应剪力钢筋与钢筋网之间的连接,避免剪力钢筋的失效。

结构
性桥面铺装和非结构性桥面铺装垫层混凝土浇筑后的基岩效应明显,
容易出现收缩裂缝,应在规定的时间(或预制梁龄期)进行施工,同时,
应对裸梁顶面应按要求做凿毛,或刷净水泥浆,或刷专用粘接剂等增
加新老混凝土连接性能的处理。

在施工时采用专门的大面薄型混凝土
的养护措施。

3先简支后连续桥梁施工的质量控制
3.1张拉预制底座的设置要求
张拉预制底座应坚固、无沉陷,利于排水,防止由于排水不畅造成
地基下沉。

底座的反拱度值应参照设计文件所提供的数值、结合实际
施工和生产性试制梁的张拉情况确定。

反拱度应做成抛物线。

另外应
保证桥梁安装精度,严格控制误差不超过2mm。

3.2临时支座设置的质量控制
应该保证,临时支座应有足够的强度和刚度,拆装方便,落梁均
匀。

预应力张拉完成后,待压浆强度大于35MPa时方可拆除临时支
座。

拆除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。

临时支座拆除
后,永久支座与墩顶和梁底严密贴合。

结合目前的施工技术,临时支座
有多种设置方法,以可卸落砂箱支座的施工方法为例。

当采用砂箱支
座时,要充分考虑砂箱承受梁板自重和架桥机重量后的沉降量,梁底
与盆式支座间应留有空隙。

在施工中会出现每个砂箱沉落量不会完全
一样的情况,而导致部分梁板吊空,产生质量隐患,解决办法有两点:
1)通过预压试验取得砂箱在受力以后的平均沉降量,并以此指导
现场安装临时支座,控制梁板的安装标高与设计标高一致;
2)适当降低支座垫石标高,预留约3cm的混凝土梁靴高度。

在浇
注湿接头的时候,在盆式支座上垫一块钢板,一次直接浇注到钢板上,
形成混凝土梁靴。

3.3湿接缝混凝土施工
根据该段的受力情况,设计上采用比C50预制梁高5MPa的C55
混凝土,为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损
失,混凝土中掺加膨胀剂。

因钢筋密集,规定混凝土石子的粒径不大于
2cm。

根据配合比,严格控制各材料用量,浇注混凝土时采用小直径振
捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣方式,最后用平板式振捣器振
实,确保现浇段混凝土密实。

同时,因现浇段连同其上桥面铺装混凝土
一起浇注,则须控制好表面平整度。

混凝土施工完毕,为防止早期收缩出现裂缝,最好在捣实抹平后即
用塑料薄膜覆盖,在混凝土初凝前,掀开塑料薄膜,混凝土会泛水至表
面,这时进行二次收浆,以控制平整度及防止出现裂缝。

收浆完再用塑料
薄膜覆盖待下次洒水养生时,换砂或草袋洒水代替塑料薄膜继续养生。

4结束语
总之,先简支后连续结构形式相对于传统意义上的连续梁而言,
降低了施工难度,同时在一定程度上达到了结构连续的目的,提高了
结构的承载能力,减少了梁部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产生。

该方法施工下的桥梁,外形美观、结构轻盈。

但因工序繁琐且专业性
强,每道工序都会影响到整座桥梁的质量。

因此,在施工中应注重技术
方案的完善与细化,借鉴国内较为成熟的施工工艺,
加强对过程中的
细节控制,优选有经验的专业队伍。

这样,整体施工质量才会得到保
证。

[1]何瑞荣.先简支后连续桥梁湿接缝的设计与施工[J].扬州大学学报:工程研究
与实践,2011(2).
[2]林炎.先简支后连续桥梁施工技术方案[J].交通科技,2004.
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