[发明专利]控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破方法

说明书

本发明公开了一种控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破方法，包括如下步骤：制定桥梁桩基掏槽眼爆破试验方案；合理布置爆破振动测点，采集和整理爆破试验数据；回归计算爆破现场的爆破振动速度预测模型；计算埋地燃气管道在正常运行状态下管顶处质点的最大允许爆破振动速度；计算任一桥梁桩基在不同深度爆破时埋地燃气管道正上方地表处的最大允许爆破振动速度；确定任一桥梁桩基在不同深度爆破时掏槽眼的单段最大装药量。本发明不需开挖管道进行跟踪监测，只需在地表处做少许爆破振动测试，成本低廉、易于实施，具有较强的推广价值。

技术领域

本发明属于爆破施工技术和爆破振动效应控制领域，尤其涉及一种控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破方法。

背景技术

桥梁桩基在坚硬岩层段开挖时一般采用高效快捷的钻孔爆破方法。近年来随着高速公路和铁路的大规模建设，以及城市燃气的的日益普及，桥梁桩基的爆破施工作业区与现役埋地燃气管道临近交错的情况较为常见。桥梁桩基爆破的设计参数尤其是引起振动最为强烈的掏槽眼单段最大装药量选取不当，带压运行的燃气管道在爆破地震波的作用下会产生破损或断裂，导致燃气泄露，对人们的生命和财产安全造成严重威胁。

我国现行的《爆破安全规程》并没有涉及对临近埋地燃气管道的爆破振动控制标准，而桥梁桩基爆破产生的振动强度需考虑桩基深度动态变化的影响，使得临近埋地管道的桩基爆破方案的设计参数选取具有盲目性。若掏槽眼单段最大装药量过小，施工效率太低，不利于发挥爆破技术的优势；若掏槽眼单段最大装药量过大，就可能影响燃气管道的安全运行，引发工程事故。因此，提出控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破掏槽眼单段最大装药量的确定方法，从而平衡爆破施工效率和控制埋地燃气管道安全运行之间的矛盾，是爆破施工领域亟待解决的一项关键技术。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破方法，利用该方法确定的掏槽眼单段最大装药量在实施桥梁桩基爆破时，既能保证埋地燃气管道的正常安全运行，又能最大限度地提高桥梁桩基爆破施工效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种控制埋地燃气管道振动效应的桥梁桩基爆破方法，包括如下步骤：

步骤1：制定桥梁桩基掏槽眼爆破试验方案

步骤2：布置爆破振动测点，并采集和整理爆破试验数据

其中，爆破试验数据包括各测点的爆心距、高差、爆破振动峰值合速度(爆破振动速度信号在水平径向、水平切向和垂直方向的合成信号的峰值)和单段最大装药量；

步骤3：基于上述整理的多组爆破试验数据，代入公式(1)中，回归计算出该爆破现场的K、α、β系数，进而得到该爆破现场的爆破振动速度预测模型；

其中，V为爆破振动峰值合速度，cm/s；Q为单段最大装药量，kg；R为爆心距，m；H为测点的高差，m；K、α、β为与爆区场地条件有关的系数；

步骤4：计算埋地燃气管道在正常运行状态下管顶处质点的最大允许爆破振动速度

其中，最大允许爆破振动速度计算式如下：

其中，ρ为填土密度，kg/m³；C_p为填土纵坡波速，m/s；E_t为填土的弹性模量，Mpa；σ_d为埋地燃气管道在正常运行状态下管顶处质点的最大允许爆破振动应力；

步骤5：计算任一桥梁桩基在不同深度爆破时埋地燃气管道正上方地表处的最大允许爆破振动速度