[发明专利]一种爆破振动衰减效应的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及爆破施工技术领域，具体是一种爆破振动衰减效应的测试方法。

背景技术

由于爆破振动过程的复杂性和传播介质的多样性等原因，由爆破振动带来的对周围环境和建筑物的影响，无法准确预测；由爆破振动激励下的地震波传播方式以及衰减规律，目前还无法从理论上给出统一的公式。通常，主要采用小型爆破试验和现场工程实测获取振动数据，然后通过经验公式对其进行分析研究。因此，在每次实施爆破施工中，获取第一手的、真实的、准确的、丰富的爆破振动数据是非常重要的。传统的测试方式也越来越不能满足现代爆破振动测试的需要，实现爆破高速信号采集及分析是大势所趋。

目前爆破振动测试所用仪器类型很多，有国产的也有进口的，普遍以独立的数字式测振仪为主，测试方法一般采用中国铁道科学研究院建筑研究所(申请公布号：CN 102135445 A)公布的一种方法，该方法首先确定一个基准爆破孔和多个测振点,并在各测振点处安置测振仪；起爆基准爆破孔以获得不同距离点的爆破振动波形,最后执行爆破振动波形预测进程。该方法不具备大规模组网功能，震动测试并不规范，尤其是无法分析振动衰减效应，采用公式推导的方式，数据可信度低。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种通过搭建直接测试网的方式，通过采集设备的组网布局，实现对爆破振动高速信号的远程组网测量、异步传输和自动分析的爆破振动衰减效应的测试方法。本发明集成网络技术、电子技术、无线通信技术、数据压缩技术、软件开发技术等，并结合爆破振动分析理论，为爆破振动分析提供全方位服务，是对爆破振动测量技术的一次创新。

为解决上述问题，本发明提出的爆破振动衰减效应的测试方法，包括以下步骤：

步骤一、以近密远疏的方式，在以爆破点为中心点的径向线上设置监测点，每条径向线上至少设置六个监测点；

步骤二、将三矢量速度传感器安装在所述监测点上，其中Z方向铅直，X方向指向爆源为水平径向，Y方向为水平切向，对监测点进行编号，测量并记录震源中心及三矢量速度传感器的位置与高程；

步骤三、将三矢量速度传感器和信号采集器连接，并记录三矢量速度传感器和号采集仪的编号，设置合适的参数作为开门阀值，确认仪器连接、调试完好，使用保护罩盖在仪器和传感器上，加以保护；

步骤四、进行爆破点爆破，当爆破产生的振动超过仪器设定的开门阀值，信号采集器开始采集爆破振动信号并通过4G无线网络技术传送至计算机系统和服务器中，直至爆破振动停止；

步骤五、通过GPS定位确定各测试点的位置信息并上传到服务器，根据位置信息、高精度时钟信息以及上传到服务器中的振动数据，分析触发演示和振动幅度、频率变化规律，从而自动分析出衰减效应模型；

步骤六、根据各监测点的监测对象的性质、龄期，对照选取相应的振动控制标准，结合实测振动幅值进行评价。

上述技术方案中，所述步骤一中检测点与爆破点位于同一高程上。

上述技术方案中，所述监测点应布置在靠近爆源区的构建物所在部位。

上述技术方案中，临近爆破区域的边坡、预应力锚索振动监测点布置在坡脚或所监测预应力锚索的边缘。

上述技术方案中，步骤三中所述开门阀值为预测最大幅值的20％且不低于0.2cm/s。

上述技术方案中，所述步骤五具体包括通过计算机系统上的振动分析软件分别读取竖向、水平径向和水平切向的振动峰值、峰值主频、主振持续时间，并对三分量振动数据进行矢量和运算，得到合成最大振幅；根据位于各直线上的各振动监测点振动幅值变化采用最小二乘法进行回归分析计算得出表征爆破振动衰减规律的K、α值，得到爆破振动衰减模型公式，式中：Q---齐爆药量(kg)，R---爆心距(m)，V—地振动质点最大速度(cm/s)，K、α为与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。

上述技术方案中，所述步骤六的具体的评价过程包括：若监测点任一方向的实测最大质点振动速度超过相应的振动控制标准，则爆破质点振动速度超限，可能或已经对所监测的对象造成损伤或破坏；若监测点所有方向的实测最大质点振动速度均小于相应的控制标准，则表明监测对象不会受到爆破振动损伤，是安全的；若实测振动幅值超限，应对监测对象进行宏观调查，观察监测对象是否出现细微裂缝、起鼓等损伤现象，必要时可利用声波检测等手段对爆破振动影响程度进行评价；若合成最大质点振动速度超限，也应引起重视，并结合现场宏观检查结果进行综合评断。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：