這篇安全監(jiān)測(cè)論文發(fā)表了水庫(kù)壩基開(kāi)挖爆破安全監(jiān)測(cè)和技術(shù)研究，水利工程是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分, 對(duì)于防止洪澇災(zāi)害具有較好的效果。而水利工程建設(shè)本身的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將有效地對(duì)水利工程的運(yùn)行質(zhì)量以及運(yùn)行情況進(jìn)行控制與保障, 并對(duì)水利工程本身的積極作用進(jìn)行維護(hù)。

　　關(guān)鍵詞：安全監(jiān)測(cè)論文投稿,監(jiān)測(cè)儀器;爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè);安全性評(píng)價(jià)

　　1工程概況

　　某工程內(nèi)容包括壩基開(kāi)挖及處理、擋水建筑物為雙曲混凝土砌石拱壩、壩頂溢洪道、取水建筑物、大壩水平位移、沉陷觀測(cè)設(shè)施及管理房等。壩基岸坡石方擬采用周邊預(yù)裂爆破結(jié)合深孔梯段爆破的方式。預(yù)裂爆破鉆孔采用QC-100型潛孔鉆鉆孔，孔徑為60mm。深孔梯段爆破鉆機(jī)采用QC-100型潛孔鉆鉆孔，孔徑為80mm。壩基開(kāi)挖的石碴由2臺(tái)PC-300反鏟挖掘機(jī)負(fù)責(zé)裝碴，每臺(tái)挖掘機(jī)配備4～6臺(tái)5t自卸車負(fù)責(zé)運(yùn)碴。

　　2水庫(kù)壩基開(kāi)挖爆破安全監(jiān)測(cè)管理

　　2.1監(jiān)測(cè)儀器的選取

　　在進(jìn)行爆破監(jiān)測(cè)的作業(yè)中主要使用的是爆破振動(dòng)自動(dòng)記錄儀，本工程共需要6臺(tái)記錄儀，記錄儀使用的是9V的干電池，進(jìn)行采樣的長(zhǎng)度一般為16k，采樣的時(shí)間控制在4.8s左右，采樣率一般會(huì)控制在2.5k左右，追蹤采樣回延時(shí)-4k，追蹤采樣的時(shí)間控制在1.6s左右，需注意，追蹤采樣的時(shí)間必須要>爆破的延遲時(shí)間，這樣就可對(duì)爆破的過(guò)程進(jìn)行完整的記錄和監(jiān)控。此外，還需要14支傳感器來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳感器均選用質(zhì)點(diǎn)速度傳感器，其中4支傳感器是通過(guò)水平的使用方法進(jìn)行傳輸，另外10支是通過(guò)垂直的使用方法進(jìn)行傳輸。在傳感器安裝完后還要進(jìn)行測(cè)樁作業(yè)，進(jìn)行測(cè)樁時(shí)需在基坑內(nèi)打3～5m深的錨桿作為支撐點(diǎn)來(lái)進(jìn)行鋼片焊接作業(yè)[1]。

　　2.2監(jiān)測(cè)流程

　　結(jié)合本工程的實(shí)際情況，工程決定采用TOP-BOX爆破振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)作為工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，改監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用到的儀器主要有質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)傳感器、TOP-BOX自記儀、計(jì)算機(jī)等設(shè)備。通過(guò)觸發(fā)的形式來(lái)傳出信號(hào)，傳感器在接收到信號(hào)后將信號(hào)傳輸?shù)絋OPBOX自記儀，記錄儀與計(jì)算機(jī)相連接就可直接輸出結(jié)果。具體的監(jiān)測(cè)流程如下：爆破物理振動(dòng)→質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度傳感器→TOPBOX自記儀→計(jì)算機(jī)分析→結(jié)果輸出。

　　2.3爆破位置的確定

　　在進(jìn)行爆破監(jiān)測(cè)工作時(shí)要重點(diǎn)對(duì)爆破測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)楸茰y(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確與否對(duì)整個(gè)爆破工作起著決定性的作用，其對(duì)爆破的效果和爆破的數(shù)據(jù)有著巨大的影響。此外，爆破的藥量和爆心距也對(duì)爆破工作有著一定的影響，如果爆破的藥量過(guò)小，就會(huì)影響爆破的效果，如果爆破的藥量過(guò)大，就會(huì)破壞整個(gè)工程的建設(shè)。爆心距的距離越大，爆破的影響就越小。所以在確定爆破位置時(shí)可利用爆心距來(lái)進(jìn)行確定，具體的操作過(guò)程如下：

　　(1)首先確定爆心距的距離，需考慮各測(cè)點(diǎn)之間的距離，然后確定測(cè)點(diǎn)位置，第一個(gè)測(cè)點(diǎn)的位置要在爆炸中心內(nèi)，第二個(gè)測(cè)點(diǎn)的位置稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)要布置在爆破影響范圍的邊緣處。

　　(2)為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須要確保每?jī)蓚€(gè)相鄰測(cè)點(diǎn)之間要保持一定的比心距，且比心距的值必須為常數(shù)[2]。

　　(3)為了能得到爆破時(shí)建筑物的受力變化情況，除了要在建筑物邊緣地面安置測(cè)點(diǎn)外，還要在建筑物內(nèi)的不同高度處布置測(cè)點(diǎn)。

　　2.4爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究和工程安全測(cè)評(píng)

　　2.4.1對(duì)每一組的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究(1)對(duì)第一組進(jìn)行研究和分析。第一組監(jiān)測(cè)是在適應(yīng)性監(jiān)測(cè)優(yōu)化后進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，有一定的監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)。本組監(jiān)測(cè)的區(qū)域位于壩基面左岸中下側(cè)，因?yàn)楸频姆秶荛L(zhǎng)大約為90m，爆破的面積大概為550m2，爆破掉落巖石的質(zhì)量大概為0.35萬(wàn)m3，爆破的高度大概為558m，本組爆破作業(yè)所消耗的藥量大概為0.257kg/m3。在壩基面左岸中下側(cè)位置布置10個(gè)傳感器，其中2支傳感器是通過(guò)水平的使用方法進(jìn)行傳輸，8支傳感器是通過(guò)垂直的使用方法進(jìn)行傳輸。爆破振動(dòng)觸發(fā)測(cè)點(diǎn)的布置如下所示：爆破觸發(fā)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)為6、8、9、11、12、13、16、18、19、22，這10個(gè)測(cè)點(diǎn)均采用垂直傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中有兩支傳感器重復(fù)使用。爆破未觸發(fā)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)為14、15。

　　因?yàn)樵诒七^(guò)程中會(huì)出現(xiàn)巖石飛落的現(xiàn)象，這個(gè)測(cè)點(diǎn)是被掉落的巖石擊中，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)未被觸發(fā)，所以監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)不能作為參考數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)已觸發(fā)的數(shù)據(jù)研究表明，在上游布置的8、6測(cè)點(diǎn)接收到振動(dòng)的數(shù)據(jù)時(shí)間最早，所以可判斷出爆破對(duì)這兩處的影響最大，起爆的方向由河床中心向河床左岸移動(dòng)，在移動(dòng)的過(guò)程中爆破的藥量也不斷增加，監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)速度也在不斷增大。在河床左側(cè)的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行爆破需要的藥量比較大，所以監(jiān)測(cè)在位于河床最左側(cè)的測(cè)點(diǎn)所需要的爆破藥量最大，監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)速度靠左岸所有測(cè)點(diǎn)均由最后一段爆破產(chǎn)生最大振動(dòng)速度，該段為該組爆破的最大單響藥量，也是爆源與測(cè)點(diǎn)距離最短的單響段[3]。

　　(2)對(duì)第二組進(jìn)行研究和分析。本次監(jiān)測(cè)的區(qū)域位于壩基面左岸中下側(cè)，因?yàn)楸频姆秶荛L(zhǎng)大概為63m，爆破的面積大約為215m2，爆破掉落巖石的質(zhì)量大約為0.135萬(wàn)m3，爆破的高度大約為555.5m，本次爆破作業(yè)所消耗的藥量大約為0.253kg/m3，向壩基面左岸由上到下布置12個(gè)傳感器，其中，8支傳感器是通過(guò)垂直傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，4支傳感器是通過(guò)水平傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。爆破觸發(fā)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)為6、7、9、11、13、14、16、18，這8個(gè)測(cè)點(diǎn)均采用垂直傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。爆破未觸發(fā)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)為12、13、20、22。這4個(gè)測(cè)點(diǎn)均采用垂直傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)對(duì)本次監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)第二組的爆破位置和爆破測(cè)點(diǎn)與第一組大致相同。第二組基坑爆破的最大振動(dòng)速度為344.8cm/s，在爆破發(fā)生后32s時(shí)產(chǎn)生，該測(cè)點(diǎn)爆破藥量為67.5kg，在靠近左岸進(jìn)行爆破時(shí)，最大振動(dòng)速度為2.125cm/s，在爆破發(fā)生后271.6s時(shí)產(chǎn)生，該測(cè)點(diǎn)爆破藥量為67.5kg。

　　(3)對(duì)第三組進(jìn)行研究和分析。本次監(jiān)測(cè)的區(qū)域位于壩基面左岸中下側(cè)，因?yàn)楸频姆秶荛L(zhǎng)大概為42m，爆破的面積大約為108m2，爆破掉落巖石的質(zhì)量大約為0.102萬(wàn)m3，爆破的高度大約為571m，本次爆破作業(yè)所消耗的藥量大約為0.57kg/m3，向壩基面上布置2支傳感器，向基坑靠右岸的區(qū)域布置4支傳感器，這6支傳感器均是通過(guò)垂直傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，此外，向基坑靠左岸的區(qū)域布置4支傳感器，這4支傳感器均是通過(guò)水平傳感的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　2.4.2對(duì)施工進(jìn)行全面的安全性評(píng)價(jià)(1)對(duì)基坑右岸壩肩側(cè)進(jìn)行安全分析。對(duì)基坑圍堰上游的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)都被觸發(fā)，所以得到的數(shù)據(jù)是真實(shí)、準(zhǔn)確的。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究后得出該監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的最大振動(dòng)速度為1.42cm/s，與其相對(duì)應(yīng)的最大垂直振動(dòng)速度為1.136cm/s。這個(gè)數(shù)據(jù)表明，基坑右側(cè)的測(cè)點(diǎn)與爆破中心點(diǎn)的隔震現(xiàn)象明顯。結(jié)合對(duì)其他測(cè)點(diǎn)的分析，表明在基坑右側(cè)同一爆炸源下，水平方向的軸線比垂直方向的要長(zhǎng)，爆破的振動(dòng)速度隨著高度的降低呈現(xiàn)逐漸變小的趨勢(shì)。

　　在開(kāi)挖面露出一定范圍后，巖體的振動(dòng)速度會(huì)逐漸變小[4]。(2)對(duì)基坑左岸壩肩側(cè)進(jìn)行安全分析。在該區(qū)域布置測(cè)點(diǎn)時(shí)是采取均勻布置的方法進(jìn)行布置的，所以布置的測(cè)點(diǎn)受地質(zhì)斷裂帶的影響較小，該區(qū)域的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)都被觸發(fā)，所以得到的數(shù)據(jù)是真實(shí)、準(zhǔn)確的。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究后得出，布置的第一組測(cè)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度為7.32m/s，最小振動(dòng)速度為1.13cm/s，兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)速度差較大，最大振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)與最小振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)之間的距離61cm。

　　第二組測(cè)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度為1.83cm/s，最小振動(dòng)速度為0.441cm/s。最大振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)與最小振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)之間的距離61cm。第三組測(cè)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度為1.14cm/s，最小振動(dòng)速度為0.288cm/s，最大振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)與最小振動(dòng)速度測(cè)點(diǎn)之間的距離30.6cm。

　　3結(jié)論

　　根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可看出，垂直河向表現(xiàn)為比較完整的條狀分布，爆破振動(dòng)波產(chǎn)生的衰減相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，而順著壩體軸線方向高程以上的節(jié)理裂隙帶和斷裂帶發(fā)揮了較好的隔震作用。因此，在進(jìn)行開(kāi)挖爆破控制時(shí)，要將順壩軸線方向作為主要的控制內(nèi)容。另外，對(duì)于節(jié)理裂隙帶或斷裂帶由于隔震效果不顯著，在施工時(shí)要充分考慮其爆破振動(dòng)后產(chǎn)生的影響。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]周克發(fā)，張國(guó)棟，符興彧.庫(kù)區(qū)爆破對(duì)高坡嶺水庫(kù)大壩影響監(jiān)測(cè)分析[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2009，26(8)：24-27.

　　[2]陸佑楣.我國(guó)水電開(kāi)發(fā)與可持續(xù)發(fā)展[J].水力發(fā)電，2005(2)：1-4.

　　[3]耿光旭，李華平，劉金川.施工振動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2004(4)：54-57.

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　　作者：游作華 單位：福建省金禹建設(shè)工程有限公司

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