我國是基建大國,素以“基建狂魔”著稱。爆破技術在隧道、運河、大壩、礦山等領域施工過程中應用廣泛。在爆破作業中,利用爆破測振儀實現高效精準測量,為施工過程提供數據支撐,是保障爆破施工作業安全的必要技術手段。
爆破測振儀是一種可以測量爆破振動幅度、速度、頻率等參數的儀器,通常包括傳感器單元、數據采集單元、數據存儲單元、供電單元、數據接口等幾部分。工作過程中,爆破測振儀根據現場工況采集振動信號,經過處理后再由分析軟件做進一步解算、分析,最終輸出測量成果報告。
關于爆破測振儀選型、應用的關鍵環節和注意事項如下:
一、前期準備:確保設備與方案的科學性
1.選擇合適的測振儀
(1)優先選用具備高靈敏度、寬頻響范圍、三軸向同步采集功能的儀器。
(2)支持無線傳輸和實時監測功能的設備可大幅提升效率。
(3)檢查儀器是否通過計量認證,確保數據合法性。
2.校準與調試
(1)設備定期由專業的第三方計量單位進行校準,通常校準周期為1年。
(2)測試設備電量、存儲空間及信號穩定性,尤其注意復雜工況下的無線傳輸能力,以及通信方式的靈活性。
二、制定監測方案
1.根據爆破設計參數(裝藥量、爆心距離)和現場地質條件,預估振動傳播規律,確定監測范圍和安全閾值(參考《爆破安全規程》GB 6722)。
2.明確監測目標(如保護居民建筑物、古建筑物、鐵路隧道、大壩等),針對性布點。
三、測點布置:優化布設策略提升數據代表性
1.關鍵位置布點
(1)爆源近區(距離爆源1~3倍埋深):捕捉振動峰值,驗證裝藥參數。
(2)保護對象附近(如建筑基礎、橋梁墩臺):直接評估安全影響。
(3)地質變化交界處(如巖土分界面、斷層帶):監測振動波傳播特性變化。
2.三維空間覆蓋
(1)沿爆破徑向、切向和垂向布置測點,分析振動矢量的空間分布。
(2)在高層建筑不同樓層布點,評估振動隨高度的衰減規律。
3.環境干擾規避
(1)避開機械振動源(如施工車輛通行路徑)。
(2)使用石膏、膨脹螺栓等固定傳感器,確保剛性連接,避免風吹或人為晃動干擾。
四、數據采集:實時性與自動化技術應用
1.同步觸發與遠程監控
(1)采用無線同步技術(如網絡授時),確保多測點時間對齊。
(2)通過物聯網(IoT)平臺實時傳輸數據至指揮中心,快速判斷是否需中止爆破。
2.智能閾值預警
(1)預設振動速度閾值,觸發自動報警。
(2)結合頻率分析(如FFT變換),識別低頻振動對建筑物的共振風險。
五、數據分析與反饋優化
1.快速處理與可視化
(1)使用專用軟件自動生成振動波形、頻譜圖和衰減曲線。
(2)繪制等振線圖,直觀顯示振動強度空間分布。
2.參數反演與調整
(1)通過薩道夫斯基公式反演場地系數K、衰減指數α,優化后續爆破設計。
(2)若實測值超限,調整分段延時、單段藥量或起爆順序,降低振動疊加效應。
3.數據庫與機器學習應用
(1)積累歷史數據構建數據庫,訓練預測模型(如神經網絡),預判不同工況下的振動影響。
(2)通過聚類分析識別異常數據(如啞炮導致的振動異常),輔助故障診斷。
六、注意事項與常見問題
1.地形影響:山地環境需增加測點密度,修正高程差對振動傳播的影響。
2.多爆次疊加:連續爆破時,需考慮殘余應力對后續振動數據的干擾。
3.數據交叉驗證:結合聲波監測、高速攝像等多模態數據,提高結果可信度。
通過以上步驟,爆破測振儀不僅能實現高效精準測量,還可為動態優化爆破參數提供數據支撐,最終達到安全、經濟、環保的工程目標。
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