在岩土工程中，特別是較大的土石方工程都需進行爆破作業，這樣，既提高了效率又縮短了工期。但其負面影響是將帶來飛石和振動，對施工周圍的建築物或人都會造成較大的危險。根據國標《爆破安全規程》(GB6722-86)中規定：“在特殊建(構)築物附近或爆破條件複雜地區進行爆破時，必須進行必要的爆破地震效應的監測或專門試驗，以確保被保護物的安全性”。
基本介紹
- 中文名：爆破監測
- 外文名：Blasting monitoring
- 定義：測試安全過程
- 規範：GB6722
- 項目：爆破質點振動速度
- 學科：土木工程
解釋,原理,監測要求,安全標準,爆破動應變監測,
解釋
爆破時產生的振動波對周邊建築物的影響，根據爆破安全標準（GB6722）規範中是否振動超標作出一個評判。
在爆破作業中爆破震動對基礎、建築物自身、周邊環境物均會造成一定的影響，無論從工程施工的角度還是環境安全的需要，均要對爆破作業提出控制，將爆破引發的各類效應量，列為控制和監測爆破影響的重要項目。
爆破監測的主要項目主要包括：①爆破質點振動速度；②爆破動應變；③爆破孔隙動水壓力；④爆破水擊波、動水壓力及涌浪監測；⑤爆破有害氣體、空氣衝擊波及噪聲監測。
振動速度感測器、應變計、滲壓計、水擊波感測器、脈動壓力感測器等分別與各類數據採集分析裝置組成監測系統；對有害氣體的分析可採用有毒氣體檢測儀；空氣衝擊波及噪聲監測可採用專用的爆破噪聲測試系統或聲級計。
原理
岩體爆破開挖工程中，當藥包在岩石中爆破時，鄰近藥包周圍的岩石會產生壓碎圈和破裂圈。當應力波通過破裂圈後，由於它的強度迅速衰減，再也不能引起岩石的破裂而只能引起岩石質點產生彈性振動，這種彈性振動以彈性波的形式向外傳播，造成地面的振動。當爆破引起的地面振動達到一定的強度時，可以造成爆區周圍建築物和構築物的破壞。採用專用的振動測試設備，在爆破開採時可以直接測定特定房屋的振動情況，並根據所測數據對房屋所受影響進行評價。
監測要求
1、智慧型量程適應技術，無需設定量程，精確捕捉信號，有效避免信號丟失和失真。
2、 3.5”真彩高亮液晶顯示屏，亮度無級可調，數據、曲線清晰，適用環境廣泛。
3、高強度鋁合金結構，IP64防水防塵等級，抗干擾能力強。
4、現場可視化參數設定，無需電腦支持。
5、實時顯示波形、測試數據，監測結果一目了然。
6、分析軟體功能完善，全面提供後期數據處理、波形分析、報表列印功能。
7、大容量存儲空間，可連續存儲。
8、高速USB2.0數據傳輸接口，數據輸出更快捷。
2、 3.5”真彩高亮液晶顯示屏，亮度無級可調，數據、曲線清晰，適用環境廣泛。
3、高強度鋁合金結構，IP64防水防塵等級，抗干擾能力強。
4、現場可視化參數設定，無需電腦支持。
5、實時顯示波形、測試數據，監測結果一目了然。
6、分析軟體功能完善，全面提供後期數據處理、波形分析、報表列印功能。
7、大容量存儲空間，可連續存儲。
8、高速USB2.0數據傳輸接口，數據輸出更快捷。
安全標準
爆破振動速度安全允許標準
序號 | 保護對象類別 | 安全允許質點振動速度V,cm/s | ||
f≤10Hz | 10<f≤50Hz | f>50Hz | ||
1 | 土窯洞土坯、毛石房 | 0.15～0.45 | 0.45～0.9 | 0.9～1.5 |
2 | 一般民用建築物 | 1.5～2.0 | 2.0～2.5 | 2.5～3.0 |
3 | 工業和商業建築物 | 2.5～3.5 | 3.5～4.5 | 4.2～5.0 |
4 | 一般古建築與古蹟 | 0.1～0.2 | 0.2～0.3 | 0.3～0.5 |
5 | 運行中的水電站 | 0.5～0.6 | 0.6～0.7 | 0.7～0.9 |
6 | 水工隧洞 | 7～8 | 8～10 | 10～15 |
7 | 交通隧道 | 10～12 | 12～15 | 15～20 |
8 | 礦山巷道 | 15～18 | 18～25 | 20～30 |
9 | 永久性岩石高邊坡 | 5～9 | 8～12 | 10～15 |
10 | 新澆大體積混凝土 齡期:初凝～3d 齡期:3d～7d 齡期:7d～28d | 1.5～2.0 3.0～4.0 7.0～8.0 | 2.0～2.5 4.0～5.0 8.0～10.0 | 2.5～3.0 5.0～7.0 10.0～12 |
注1:表中質點振動速度為三分量中的最大值；振動頻率為主振率。 注2：頻率範圍根據現場實測波形確定或按如下數據選取:硐室爆破f<20Hz；露天深孔爆破f=10～60Hz；露天淺孔爆破f=40～100Hz；地下深孔爆破f=30～100Hz；地下淺孔爆破f=60～300Hz。 注3：爆破振動監測應同時測定質點振動相互垂直的三個分量。 | ||||
爆破動應變監測
1．爆破動應變監測要求及方法
爆破動應變監測儀器設備具有較高要。對應變片，應根據被測應變波頻率範圍確定應變片長度，用於混凝土測試的應變片長度應大於2倍最大骨料粒徑。記錄設備的採樣頻率應大於12倍被測應變波的上限主振頻率，量程及存儲容量應滿足測量要求，應採用多芯禁止電纜。應變儀的高頻回響應滿足測試要求。
動應變測點布置應根據需要測點可布置在結構體關鍵點位內部或結構物表面。同一測點有振動參數及動應變測試時，兩類感測器應儘量靠近，但不能相互影響。
應變片的安裝應符合以下規定：在結構表面進行監測時，應對被測物表面進行平整、防潮處理後，再將應變片貼在被測物表面。在結構體內進行監測時，應變片宜預加工為動測應變元件；動測應變元件和叫填材料的聲阻抗應與被測介質相同。
2．儀器設備及系統
目前，動應變測試系統基本由電阻應變片、電阻應變儀、記錄儀組成。如由
TST3406動態測試分析儀、動態應變儀、SP1641B型函式信號發生器/計數器和汁時儀組成的動態應變測試系統。其基本原理是用電阻應變片測定構件表面的線應變，再根據應變一應力關係確定構件表面應力的一種試驗應力分析方法。這種方法是將電阻應變片貼上到被測構件表面，當構件變形時，電阻應片的電阻值將發生相應的變化，然後通過電阻應變儀將此電阻變化轉換成電壓(或電流)的變化，再換算成應變值或者輸出與此應變成正比的電壓(或電流)信號．由記錄儀記錄，可得到所測定的應變值。
