某抽水蓄能电站地下厂房结构爆破地震效应测试实施方案分析

赵丽香

摘 要：电站在进入土建施工高峰期，地下厂房大面积爆破施工陆续开始，爆破振动影响在所难免。文章介绍了某抽水蓄能电站地下厂房结构爆破地震效应测试实施方案。

关键词：蓄能电站；地下厂房；结构；爆破地震效应；测试；实施方案

1 概述

电站在进入土建施工高峰期，地下厂房大面积爆破施工陆续开始，爆破振动影响在所难免。施工中应注意：（1）应进行爆破试验和爆破监测，研究爆破参数与爆破振动规律，以及爆破对混凝土和喷锚区的影响。调整好爆破面离已完成的混凝土或喷混凝土的安全距离。（2）为防止附近已开挖的隧洞及周围建筑物受到爆破振动而损坏，安全质点振动速度应控制在7cm/s（最高峰振速）的允许极限内。

因此，根据上述要求，在爆破施工过程中，应及时进行爆破振动效应测试，一方面提供不同部位岩体的K和α值，为爆破安全距离的估算和最大药量的确定提供依据；另一方面，测量重要部位的爆破振动速度，评价爆破对建筑物的影响程度，判断它们的安全性。

2 爆破地震效应测试的内容及目的

地下洞室爆破地震效应测试一般做两方面的工作，一是根据线性埋设的多个测点的质点振动速度，推算岩体的K和α值，确定适用于施工场地地形地质、岩体特性和爆破条件的爆破振动参数传播规律的经验公式，用来进行爆破振动速度预报和爆破控制，为爆破施工和最大药量的确定提供依据；二是通过测试爆破敏感构件或重要保护部位的质点振动速度，评价爆破对构筑物的影响程度，判断它们的安全性，为调整爆破参数和控制爆破规模提供依据，指导岩壁吊车梁保护层开挖及后续的大面积爆破施工。

3 试验部位确定

爆破地震效应测试的试验部位，应根据地下厂房分层开挖方案并结合现场实际情况确定。根据地下厂房分层开挖方案，大规模梯段爆破在15%坡度施工通道形成后开始，而15%施工通道一般采用小规模浅孔爆破进行开挖。因此为较真实地反映大规模深孔梯段爆破产生的地震效应，试验部位拟从15%坡度施工通道末端开始，对梯段爆破按爆破循环进行跟踪测试。

4 爆破地震效应测试方法

（1）测点布置

由于推算参数K、α值和《爆破安全规程》中爆破振动安全评价标准均为垂直质点振动最大速度（峰值），因此爆破地震效应测试是以测试垂直点振动速度为主。在用于推算参数K和α值时，测点一般为4～6个，呈直线排列，测点间距为5～10m，距炮点最小距离以爆破抛掷的安全距离为限；在测量某点的质点振动速度时，可根据需要埋设。一次爆破可同时测试4～6个测点的垂直质点振动速度。

各测点埋设一只垂直传感器，埋设位置应凿平，传感器固定在托架上，托架用502胶水粘结在建筑物或基岩表面，以便形成整体振动，保证测试结果正确。

（2）爆破参数K和α值的计算

根据《爆破安全规程》的规定，爆破引起的质点振动速度的经验公式如下：V=K（W1/3/D）а

式中V-质点振动速度。cm/s；W-爆破装药量，齐发爆破时取总装药量，分段延迟爆破时视具体条件取有关段的或最大一段的装药量，单位kg；D-爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离，单位m；K、а-与场地地质条件、岩体特性、爆破条件，以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标相对应位置等有关的常数，由爆破试验确定。

在爆破点附近沿径方向以直线排列埋设震动传感器，记录每个测点的振动波形，从振动波形中提取同时段爆破引起的最大振动速度，代入上式进行拟合运算，计算出该部位岩体的K和а值。由于不同的岩体完整性和所处的位置，K和а值也会有所不同，因此一般要选择不同地质条件及位置测试2次。

（3）重要部位质点振动速度测试

洞室爆破施工对岩壁吊车梁部位或已开挖的洞室造成一定的影响，特别是浇筑混凝土后，要严格控制爆破引起的质点振动速度。监理、设计、施工单位根椐重要建筑物的混凝土龄期、与爆破点相对应位置、药量等情况选择监测点，对爆破振动进行全面的监控，记录爆破引起的质点振动波形，测量出爆破引起的最大质点振动速度。采取措施确保建筑物的安全。一般选择4～6点测试质点振动速度。

5 爆破地震效应测试工作程序

（1）设计、监理工程师根据施工进度及地质、地形特征确定K和а值测试部位，根据建筑物的重要程度，不同龄期及爆破影响程度选择测点进行振动速度测试，在可能的情况下，也可以两者兼顾。（2）指定现场联络人，协调测试工作的各环节；（3）由监理、设计单位现场确定测试部位，明确测试时间；（4）清理测点上的障碍物，凿平拾振器埋设点；（5）埋设拾震器施工；（6）根据药量分布图及最小安全距离采取适当的措施，确保仪器设备的安全；（7）测试人员埋设、调试测试仪器；（8）测试人员与施工单位起爆人员同时撤离到安全区城；（9）爆破警戒解除后，测试人员进入现场整理仪器。

6 地震振动效应测试依据

本次测试工作的依据为：《爆破安全规程》（GB6722）；《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）；《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-94）；《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50287-99）；其它设计文件、合同及监理要求。

7 测试人员与仪器设备

振动测试项目委托通过省级质量技术监督部门计量认证的单位进行测试（要求使用CMA标志）。测试人员为专业技术人员3人，辅助人员10人；所使用的仪器为EP3680测震仪和CD-1型电磁式速度传感器，测震仪和拾振器必须经过系统率定，并在检定有效期内。

8 质量保证措施

8.1 质量保证体系的建立

（1）本项目严格执行“负责守信，优质高效，以先进的技术和完善的服务，持续满足顾客和社会的期望”的质量方针。（2）确保整个测试工作满足业主、监理、设计和规范的要求。（3）为了使本产品和服务满足合同规定的需要，根据相关规范，结合计量认证程序文件、作业指导书、GB/T19001-1994标准及《质量保证手册》编制测试工作实施方案。

8.2 对不合格产品的控制

（1）测试或资料整理过程中发现不合格产品后，校核、审查、核定人员得在图签、批准栏或验收单上签名放行，并按规定做好分析、处理工作。（2）出现不合格产品后，做好不合格情况的书面记录。（3）提出处理意见，做修改、返工或报废。（4）经修改或返工后的产品必须重新校审、验收，并记录复校审及复验收的意见，以保证达到规定的要求。（5）在整个测试工作过程中，严格控制每一个操作步骤，上一道工序符合要求后，才能进行下一道工序。（6）按合同要求及时向业主提供中间测试成果资料分析报告，中间测试成果资料分析报告由项目技术人员编写与校核，项目总工审查，项目经理核定。（7）成果报告由项目技术人员编写与校核，项目总工审查，总工程师核定。

9 提供的成果报告内容

爆破地震效应测试成果报告包括以下内容：（1）测点布置示意图（不作为布点依据）；（2）爆破震动信号测试系统参数配置表；（3）各测点振动波形图；（4）测点最大振动速度；（5）岩体K和α值；（6）结论及建议。

参考文献

[1]DL/T5099-1999.水工建筑物地下开挖工程技术规范[S].

[2]SL47-94.水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范[S].

[3]GB6722.爆破安全规程[S].

[4]GB 50287-99.水利水电工程地质勘察规范[S].