随着城市化进程加速和重大工程建设的推进,爆破技术广泛应用于矿山开采、隧道施工、旧建筑物拆除等领域。然而,爆破产生的振动可能对周边建构(构)筑物、设备设施及人员安全造成潜在威胁。因此,爆破振动监测检测成为工程安全控制的核心环节,其目标在于量化振动参数、评估风险等级,并为爆破方案优化提供科学依据。通过系统的监测与分析,可有效预防结构损伤、设备故障及次生灾害,保障工程安全与社会稳定。
爆破振动监测的主要检测项目包括:
1. 振动速度峰值(PPV):反映振动能量强度的关键指标,直接影响结构安全性;
2. 振动主频率:分析振动频谱特征,评估与结构固有频率的共振风险;
3. 振动持续时间:衡量振动对结构累积效应的核心参数;
4. 三维振动矢量:获取垂直、水平径向与切向的振动分量数据;
5. 结构响应监测:包括裂缝扩展、位移变形等结构动态响应;
6. 周边环境参数:如地下水位变化、土壤液化可能性等关联性监测。
现代爆破振动监测采用多技术融合的检测体系:
1. 传感器布置技术:
- 选用高精度三向振动速度传感器或加速度传感器;
- 布点策略采用分层布置法(近爆区、保护对象区、边界区)与关键节点覆盖法。
2. 数据采集系统:
- 使用抗干扰动态信号分析仪,采样频率不低于1000Hz;
- 无线传输与本地存储双模备份,确保数据完整性。
3. 数据处理技术:
- 时频分析(傅里叶变换、小波分析)提取频谱特征;
- 结合结构动力学模型进行响应预测与损伤评估。
4. 可视化监测平台:
- 建立三维振动云图与实时预警系统,实现动态安全管理。
国内外主要执行以下标准体系:
1. 国家标准:
- GB 6722-2014《爆破安全规程》:规定不同结构类型的安全振动阈值;
- GB/T 51308-2019《爆破振动监测技术规范》:明确传感器标定与数据处理要求。
2. 行业标准:
- JTJ 203-2011《水运工程爆破技术规范》:针对港口、船闸等水工结构的特殊要求;
- TB 10041-2018《铁路工程爆破安全技术规程》:细化铁路沿线振动控制指标。
3. 国际标准:
- ISO 4866:2010《机械振动与冲击-建筑物振动测量与评价》;
- USBM RI 8507(美国矿业局标准):定义峰值质点速度(PPV)分级阈值体系。
爆破振动监测检测是工程安全链的重要环节,需严格执行标准化作业流程。通过精准选择检测项目、创新应用监测技术、动态对标国际规范,可构建多层次风险防控体系。未来发展方向将聚焦智能化监测装备研发、大数据驱动的风险评估模型构建,以及多物理场耦合分析技术的深化应用。