此次振動測試的主要目的是監測地鐵隧道鄰近區域的爆破工程對隧道的影響。爆破項目位于上海市繁華商業區之一的淮海中路邊上，對3 號地塊2A 基坑支撐進行爆破拆除，基坑緊鄰地鐵1 號線陜西南路站，爆破區域（見圖1）距地鐵隧道的直線最近距離僅25 米左右。淮海路屬重點商業區，地鐵1 號線又是極為重要的交通工程，以往類似拆除項目很少采用爆破方式。為了解爆破工程對地鐵隧道的振動影響，在隧道內布置監測點，對爆破引起的振動進行三向監測。基坑共有4 道支撐（見圖2），為減少爆破對周圍建筑及環境的影響，按計劃，每道支撐分3 次進行爆破，即共進行4×3＝12 次爆破，且爆破時間選擇在午夜12 點以后。相應地，在地鐵隧道內進行12 次振動測試。根據業主方要求，并參考《爆破安全規程》，爆破引起的質點最大振動速度不宜超過25mm/s。
圖 1 爆破項目地點：淮海中路百盛附近
圖 2 基坑支撐（加上紅色覆蓋下面的第3、4 道支撐，共4 道）
2 測試儀器
振動監測設備采用歐美大地儀器設備中國有限公司代理的加拿大Instantel 系列振動監測儀，型號選用輕便的MiniMate Plus 型主機＋ISEE 型標準三向速度傳感器（見圖3）。該設備一只速度傳感器可同時監測垂向、切向、徑向三個方向振動速度的變化，測試完成后現場儀器即時顯示三方向的速度、加速度、位移、矢量和峰值，儀器輕便、重復性好、精度高。
圖 3 Instantel MiniMate Plus 振動監測儀主機＋ISEE 型速度傳感器
該型號的主要參數如下：
3 測試時間
整個爆破工程首先對基坑底部的第4 道支撐進行爆破拆除，截止到2009 年2 月27 日，基坑第
4 道支撐3 次爆破全部結束，上面剩余的3 道支撐還未爆破。這3 次振動測試的時間分別為：
第 1 次，2009 年2 月17 日（星期二）01 點00 分24 秒
第 2 次，2009 年2 月20 日（星期五）00 點58 分36 秒
第 3 次，2009 年2 月24 日（星期二）00 點58 分51 秒
4 爆破拆撐區域及現場工作照片
振動測試點位于地鐵1 號線陜西南路站――常熟路站區間上行線隧道內，三向速度傳感器布置于管片上。（見圖4）
圖4 振動測試地點及傳感器布置位置
振動測試具體位置：
第 1 次爆破：第4 道支撐東塊區域爆破拆除，測點（單點三向）里程為SK8+171.4，位置及工作照片見圖5。
第2 次爆破：第4 道支撐中段區域爆破拆除，測點（單點三向）里程為SK8+139.4，位置及工作照片見圖6。
第 3 次爆破：進行第四道支撐西段區域爆破拆除，測點（單點三向）里程為SK8+107.4，位置及現場圖片圖7。
圖 7 總第3 次爆破支撐拆除范圍及現場圖片
5 振動測試波形分析
5.1 第1 次爆破（時間2009 年2 月17 日，01 點00 分24 秒）
（1）質點振動速度波形記錄
（2）針對爆破產生的振動波形詳細分析：
對以上三向質點振動速度波形爆破時間段波形放大后如下圖所示：
切向（東西向）質點振動速度波形爆破時間段波形
垂向（上下向）質點振動速度波形爆破時間段區域波形
徑向（南北向）質點振動速度波形爆破時間段區域波形
（3）主振頻率分析
切向（東西向）振動主頻為 14.1Hz，垂向（上下向）振動主頻為15.8Hz，徑向（南北向）振動主頻為21.1Hz。
5.2 第2 次爆破（2009 年2 月20 日，00 點58 分36 秒）
（1）質點振動速度波形記錄
對以上三向質點振動速度波形爆破時間段波形放大后如下圖所示：
切向（東西向）質點振動速度波形爆破時間段區域波形
垂向（上下向）質點振動速度波形爆破時間段區域波形
徑向（南北向）質點振動速度波形爆破時間段波形
（3）主振頻率分析
切向（東西向）振動主頻為 11.1Hz，垂向（上下向）振動主頻為16.3Hz，徑向（南北向）振動主頻為22.3Hz。
5.3 第3 次爆破（2009 年2 月24 日，00 點58 分51 秒）
（1）質點振動速度波形記錄
（2）針對爆破產生的振動波形詳細分析：
對以上三向質點振動速度波形起爆段波形放大后如下圖所示：
切向（東西向）質點振動速度波形爆破時間段波形
垂向（上下向）質點振動速度波形爆破時間段波形
徑向（南北向）質點振動速度波形爆破時間段波形
（3）主振頻率分析
切向（東西向）振動主頻為 28.6Hz，垂向（上下向）振動主頻為26.2Hz，徑向（南北向）振動主頻為28.6Hz。
6 振動測試結果統計
三次爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）質點速度峰值統計：
三次爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）主振頻率統計：
第1 次爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）質點速度波峰值頻率速度統計（僅取速度>1mm/s 的采樣點）：
第 2 次爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）質點速度波峰值頻率速度統計（僅取速度>1mm/s 的采樣點）：
第3 次爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）質點速度波峰值頻率速度統計（僅取速度：>1mm/s 的采樣點）：
7 結論
截止到 2009 年2 月27 日此次基坑拆除爆破的第4 道支撐已爆破完畢，即整個爆破工程完成了1/4，其余的爆破工作將于接下來的3～4 月內完成。就第一階段的工作可得出以下結論：
（1）三次爆破的質點振動速度三方向矢量和峰值*分別為5.07 mm/s、4.67 mm/s、2.44 mm/s，均未超出警戒振動速度25mm/s，可見采取單層支撐分塊進行爆破拆除的方法，爆破總體控制程度較好，將爆破振動對地鐵隧道環境的影響減少到了一定的程度。
*矢量和峰值＝ √T 2 +V 2 + L2
這里 T、V、L 分別指切向、垂向、徑向質點振動速度峰值。
（2）三次爆破垂向、徑向（南北向）、切向（東西向）的質點速度峰值總體來說較小，都在4.57mm/s 以內。
（3）比較三次爆破三個方向的質點速度峰值，可以看出切向（東西向）峰值最小，在0.635mm/s～0.889 mm/s 之間，垂向、徑向（南北向）質點速度峰值相對較大，在2.030mm/s～4.830mm/s 之間。可見，沿地鐵區間隧道走向（東西向）受爆破振動影響較小。這與項目實際情況相符，地鐵隧道在走向（東西向）上為大的整體結構，該方向產生振動所需要的能力較大，而震源來源于地鐵隧
道的切向（南北向）位置。
（4）從爆破垂向、切向（東西向）、徑向（南北向）質點速度波峰值頻率速度統計（僅取速度>1mm/s 的采樣點）看，相對來講，第1 次爆破對隧道的影響最大，第3 次最小。這與爆破區域的大小、裝藥量都有關系；另外，第1 次爆破拆除區域為全封閉環境，而第2、3 次爆破由于部分區域已爆破拆除完成，封閉稍弱，這可能也是其中的一個原因。
8 思考與建議
（1）該項目基坑爆破區域與地鐵隧道間有一堵30m 深的地墻，對爆破產生的振動起到了一定的減緩作用。下次可在地墻內區域地表位置加布測點，與隧道內測點進行對比分析，以了解地墻的減振作用及爆破近距離區域的振動情況；另外，還可在附近地表建筑物內布置測點，測試爆破對周圍環境的影響。
（2）此次基坑第4 道支撐爆破拆除工作分3 次進行，總體來看，對地鐵隧道的影響較小。后面可適當增加爆破區域，減少爆破次數，加快工程進度，并同時做好振動安全監測工作。
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