爆破振动安全距离与围岩爆破松动圈范围

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/α×Q1/3

式中，R为爆破振动安全允许距离（m）；K、α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Ⅳ﹑Ⅴ级为主，考虑到地质破碎带的存在，K值应适当降低，取90，α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。

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/α]3

将相关参数R=28m，K=90，α=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。