机械破碎震动波速测量报告.docx

新建永吉高速10标洞上河隧道机械破碎安全监控

新建永吉高速10标洞上河隧道机械破碎振动安全监控

（报告）

中南大学

2015年12月14日

一、项目概况

1.1概况

根据地质勘测，在勘探深度范围内，勘测场地上覆土层第四系全新统()残坡积成因的碎石和粉质粘土，下伏基岩为元古界马底驿组()板岩和砂岩。自然边坡约为41~59°，局部坡度较陡，均为岩石边坡，自然状态下处于稳定状态，但岩体中节理裂隙发育，岩石破碎，岩体走向110~150°，倾角16~41°，表层覆盖第四系松散粉质粘土和碎石，其下强风化层厚度亦较大，强风化层节理贯通张开，将表层岩体切割成块状，层理胶结差，挖方横切坡脚可导致岩体产生坍塌、落石和顶部覆盖层滑动问题；同时岩石产状和山体斜坡同向，开挖后存在岩层顺层滑动的可能性，也不利于边坡稳定。

项目区位于古丈—吉首断裂带内，并发育有万岩背斜、古丈背斜等多条北东走向褶皱构造，因此区内岩石受大地构造作用明显，岩体呈挤压状，岩体破碎，强风化岩体厚度大。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)该区域对应地震基本烈度为Ⅵ，同时根据1994年，湖南地矿厅编撰出版的《湖南省志工业矿产地质矿产》，把湘西定位“较稳定地块”，综合考虑，该区域处于构造运动相对稳定区，区域稳定性好。

1.2施工概况

现场施工状况，一台装载机正进行机械破碎工作，如图1，装载机机械破碎点距离隧道外侧边坡约30m处，岩土体主要以碎石和粉质粘土为主，考虑12月降水较多，岩土体湿度较大，本次测量将分别距离破碎点5m、10m以及30m处隧道外侧边坡处设点进行测量。

图1施工状况

二、监控依据

中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2011）中对爆破振动安全规定如下：

表1：爆破振动安全允许标准

序号

保护对象类别

安全允许振速/(cm/s)

10Hz

10Hz～50Hz

50Hz～100Hz

1

土窖洞、土坯房、毛石房屋a

0.15～0.45

0.45～0.9

0.9～1.5

2

一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a

1.5～2.0

2.0～2.5

2.5～3.0

3

钢筋混凝土结构房屋a

2.5～3.5

3.5～4.5

4.2～5.0

4

一般古建筑与古迹b

0.1～0.2

0.2～0.3

0.3～0.5

5

水工隧道c

7～8

8～10

10～15

6

交通隧道c

10～12

12～15

15～20

7

矿山巷道c

15～18

18～25

20～30

8

水电站及发电厂中心控制室设备

0.5～0.6

0.6～0.7

0.7～0.9

9

新浇大体积混凝土(C20)：

龄期：初凝～3d

1.5～2.0

2.0～2.5

2.5～3.0

龄期：3d～7d

3.0～4.0

4.0～5.0

5.0～7.0

龄期：7d～28d

7.0～8.0

8.0～10

10～12

注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。

注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室

爆破20Hz；深孔爆破10Hz～60Hz；浅孔爆破40Hz～100Hz。

a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振

频率、地基条件等因素。

b省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报

相应文物管理部门批准。

c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、

深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。

d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。

三、机械破碎振动监测

3.1布点与观测

为了监测机械破碎施工中所产生的振动的波速值，以及对隧道产生的振动影响，本次测量将分别距离破碎点5m、10m以及30m处隧道外侧边坡处设点进行测量。如图1所示。

3.2观测仪器的选择

合理地选择观测系统、正确地操作和使用系统各部分是非常重要的，它直接关系到观测结果的真实性。

选择爆破振动速度观测系统时，应根据现场实际情况预估被测信号的幅值范围和频率分布范围，选择的观测系统幅值范围上限应高于被测信号幅值上限的20%，频响范围应包含被测信号的频率分布范围，依据这个原则选择的观测系统就不会出现削波、平台等情况。根据这个选择观测系统原则，选择由成都交博科技有限公司出产的M20型测振仪作为本次振动速度观测系统，仪器的技术性能如下：

表2：M20型测振仪技术参数

品牌

交大

产地

四川省成都市

显示屏

LED显示器

精度

2%

频率

1-500Hz

测量范围

0.0007-70CM

3.3量测数据分析

（1）测点1：距机械破碎距离5m处

表3：矢量合成波形

分析名

最大值

峰值

平均值

均方根

矢量合