6.1 测试系统
(1)具有国际先进水平的加拿大Mini Mate Plus测振系统,该系统内置数码芯片自动对测试过程进行控制,可灵活方便地设置测试参数,包括测试量程、采样频率、信号触发方式、电平大小、记录时间及次数等。
(2)中科院EXP 3850爆破振动测试系统,可用于对振动波进行记录、数据分析、结果输出、显示打印、数据存储等。
所选用的监测设备均通过省级计量检定。
6.2 预裂爆破、梯段爆破参数分析
6.2.1 预裂爆破振动数据分析
(1)预裂爆破振动数据典型分析。2006年10月27日,左岸Ⅲ区高程1981~1970m进行了预裂爆破测试。
图2 测点布置
1)爆破参数。孔径为90mm,孔深为5~12m。药径为32mm,线装药量约为270g/m,单孔药量约为4.9 kg,最大单响药量约为19.6 kg,底部加强段药量为2.4 kg。间距0.8m,堵塞长度为1.5 m,4孔/响,共12孔。预裂孔段间雷管为Ms5,下游起爆。
2)测点布置见图2。
3)预裂爆破1#测点振动波形见图3。
图3 预裂爆破1#测点振动波形
4)监测数据见表3。
表3 左岸Ⅲ区高程1981~1970m预裂爆破监测数据
注 “距离”是指测点距爆区边沿的距离。
5)波形分析。爆区后方边坡基岩上的1#测点的垂直向、水平径向和水平切向振动速度峰值分别为10.9cm/s、4.2cm/s、4.4cm/s。由于本次预裂爆破网络采用Ms5延时雷管,各段的振动速度峰值区分明显,段间爆破间隔时间过长,明显影响爆破效果。布置在锚墩上的4#测点振动速度峰值为0.2cm/s,符合龄期安全控制标准。且各向振动速度峰值均小于其上方的5#测点,说明锚墩的约束作用较大。本次预裂爆破效果较好,基本形成预裂槽。再次建议预裂爆破孔底部适当分散装药,减小预裂爆破振动。本次监测中,振动速度沿水平方向的衰减趋势:1#测点(10.9cm/s、4.2cm/s、4.4 cm/s)→2#测点(0.3cm/s、0.5cm/s、0.3cm/s);振动沿垂直方向的衰减趋势:1#测点(10.9cm/s、4.2cm/s、4.4cm/s)→3#测点(1.5cm/s、2.6cm/s、1.5cm/s)→5#测点(0.3cm/s、0.3cm/s、0.2cm/s)。
(2)预裂爆破振动数据统计分析。
1)当前排有主爆破孔时,其最小孔内时差应在预裂后75ms以后起爆,由于仅采用孔内延时,若主爆破孔内雷管采用Ms3~Ms5,预裂爆破容易与主爆破孔重段。
2)预裂孔深10m,上部10m高度马道上的振动速度峰值约为10cm/s以下,上部15m高度马道上的振动速度峰值约为5cm/s以下,上部20m高度马道上的振动速度峰值约为3cm/s以下,振动频率为50 Hz以下。
3)孔深10m、单响药量为5孔×5 kg=25kg的预裂爆破振动明显大于孔深6m、单响药量17.5 kg的梯段爆破振动,略小于孔深10m、单响药量为2孔×25kg=50 kg的梯段爆破振动。
6.2.2 梯段爆破典型波形及其分析
(1)梯段爆破振动数据典型分析。2006年10月1日,左岸Ⅲ区高程1994m前沿分区进行开挖爆破。
1)爆破参数。孔深10 m,孔径76mm,部分110 mm,间排距2~3m,药径60mm及扩径装药,单孔药量约为20 kg、30kg、40 kg,最大单响120 kg。堵塞长度约2m,共6排37孔。爆破网络前排至第六排主爆孔内雷管段位分别为Ms3、Ms5、Ms7、Ms9、Ms11、Ms13。(www.xing528.com)
2)测点布置。在高差26m的上部马道及其锚墩上共布置5个测点。
3)监测数据见表4。
表4 左岸Ⅲ区高程1994m前沿分区开挖爆破监测数据
4)梯段爆破1#测点测试波形见图4。
图4 梯段爆破1#测点振动波形
5)波形分析。由于药径及装药量的不同(20 kg、30 kg、40 kg),振动量级差别2~3倍。为使预裂爆破与梯段爆破同高程下降,应尽量采用钻孔直径76mm、装药直径60mm、单孔药量约20kg、2~3孔单响的梯段爆破方式。
(2)统计分析。
1)前期监测中,采用76mm孔径、台阶高度10 m、单响药量约50 kg的梯段爆破,在高度20m马道坡脚振动速度峰值为5cm/s,频率约15 Hz。
2)后期监测中,采用90mm孔径、台阶高度约10m、单响药量约100 kg的梯段爆破,在高度20m马道坡脚振动速度峰值为10cm/s,约为前期监测值的2倍,频率约15 Hz。
3)由于仅采用孔内分段,后排孔间时差较大,大直径浅孔爆破极易冲炮,后排振动较小,爆破效果较差。
6.3 预裂爆破、梯段爆破、缓冲爆破振动速度对比
(1)2006年7月20日,左岸Ⅲ区高程2032.8~2021m开挖爆破。预裂孔深11m,单响药量4×4.5 kg=18kg,梯段深度6m,单响药量12×7=84 kg,主爆破孔单响明显较大。12m台阶的最大振动速度峰值13cm/s,其振动速度波形见图5。
图5 12m台阶振动速度波形
(2)2006年10月5日,左岸Ⅲ区高程1991~1981m开挖爆破。预裂孔深11m,单响药量5×5.6 kg=28 kg,梯段深度11m,单响药量4×23=92kg,主爆破孔单响明显较大。30m台阶的最大振动速度峰值12cm/s,其振动速度波形见图6。
图6 30m台阶振动速度波形
(3)2006年10月8日,左岸Ⅱ区高程2000~1991 m开挖爆破。预裂孔深12m,单响药量6×4.2 kg=25.2 kg,梯段深度10m,单响药量6×15=90 kg,主爆破孔单响明显较大。20m台阶的最大振动峰值10.5cm/s,其振动速度波形见图7。
图7 20m台阶振动速度波形
(4)2006年10月15日,左岸Ⅲ区高程1993~1981m开挖爆破。预裂孔深11~15 m,单响药量6×5 kg=30 kg,梯段深度6 m,单响药量5×10=50 kg,预裂与主爆破孔振动速度较一致。24m台阶的最大振动速度峰值4.6cm/s,其振动速度波形见图8。
图8 24m台阶振动速度波形
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。