矿山爆破邻近框剪结构振动响应及安全性控制

摘要

爆破振动对周边建(构)筑的影响一直受到广泛关注。以长滩露天煤矿深孔台阶爆破工程为背景，综合分析邻近11层框剪结构办公楼特点，经过多次爆破振动测试，分析了不同方向下振动速度及主频的分布特征，结合单因素分析得到高程差对不同方向振动速度的显著程度，最后基于量纲分析法研究并提出了多因素影响下的振速预测模型，并应用于爆破安全药量控制设计。主要结论如下：随着楼层的升高，主振方向由水平径向(X)变为水平切向(Y),最后变为垂向(Z);多数工况X轴与Y轴振速分别不大于0.17、0.213 cm/s,高程影响较小；Z轴振速集中在0.05～0.41 cm/s,高程放大效应在7～11层表现显著；对于三轴振动速度，最大单段药量、总药量及水平距离均具有显著性，高程差对X轴振速不具有显著性，对Y轴及Z轴具有显著性。振动主频集中在3～12 Hz,部分达到了16～30 Hz。基于办公楼振速预测模型，结合爆破安全规程及最危险工况下的爆破参数，拉底爆破总药量应控制在10 267 kg之内，深孔台阶爆破总药量应控制在8268～8883 kg之间。

关键词

框剪结构 / 现场监测 / 振动响应 / 高程效应 / 安全性评价

基金资助

国家自然科学基金资助项目(41972286)