爆破振动速度与破坏程度的关系

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浅述爆破对地质条件的影响

浅述爆破对地质条件的影响

振动速度(m ・ ) c S
O 8 . . ~22 1 0
1 1
土岩破坏特征
不受 影 响 隧洞 顶 部 有 个 别落 石 , 低 强 度 岩 石破 坏
产生 松 石 及 小 块 振 落


1 3
l 9
原 有裂 缝 张 开 或 产 生 新 的 细 裂 缝
大 石滚 落
6 7 8 9
岩性 坚 硬岩 石
K 5 0~1ห้องสมุดไป่ตู้ 5 13 . . ~1 5
中 硬岩 石
软岩石+
10~2 0 5 3
2 0 — 3 5 —3 0
1 5 . . ~18
1 8 . .~2 0
表 2 爆破 振 动 速 度 与土 岩 破坏 特 征 表
编 号
l 一 )

地 质 条 件 改 变 和 影 响 的 区域 。 裂 区 的 裂 破
用 深 孔爆 破 , 层 采 用 浅 孔爆 破 , 底 层 采 下 最
用人工凿除办 法。 根 据 《 破 安 全 规程 ) G 6 2 - 2 0 ) 爆 ) B 72 03 (
地 表 裂 缝 破 坏 范 围 较 大 , 其 危 害 但
下 。
忽 略 对 基 岩 的 破 坏 ; 堑 开 挖 爆 破 仅 需 考 路
由 于 地 表 一 般 为 风 化 破 碎 岩 体 , 拉 虑 药 包 周 围压 缩 圈 产 生 的 破 坏 范 围 抗 一 般 强度小, 易形 成 裂 缝 。 破 对 后 缘 地 表 的 破 情 况 下 路 堑 开 挖需 给 路 基 和 边 坡 预 留 保 护 爆
用 沿 岩体 中原 有 节 理 裂 隙 扩 展 而 成 , 部 轻 甚 至 不 出 现 后 缘 拉 裂 缝 , 且 爆 后 底 而 新 裂 隙 。 常 情 况 下 , 区后 缘 边 坡 地 表 破 通 爆 和 深 层 破 坏 有 不 同 的特 点 。 ( ) 缘 地 表 的破 坏 。 1后 () 层 基 岩 的 破 坏 。 2深 爆 破 对 深 层 基 岩 的 破 坏 情 况 , 工 程 视 性 质 其 要 求 有 所 不 同 。 般 开 山采 石 可 以 一

爆破振动对岩体破坏和周围环境的影响

爆破振动对岩体破坏和周围环境的影响

爆破振动对岩体破坏和周围环境的影响岩石爆破作为一种常用的采石技术,其具有高效、快捷等优点,被广泛应用于工程建设、矿业开采等领域。

但是,随之而来的爆破振动却无法避免,这会对周围的岩体和环境造成一定程度的影响。

一、爆破振动对岩体破坏的影响1. 爆破振动会使岩体发生破坏爆破振动会产生强大的冲击波和振动力,对周围的岩石造成冲击和震动,从而引起微小的裂缝甚至裂缝扩大,严重时可能会引起岩体的崩塌和坍塌。

2. 爆破振动会影响岩体的物理力学性质爆破振动会引起岩体内部的应力状态发生改变,部分强度参数如固有摩擦角、内摩擦角等发生变化,因而影响了岩石的力学性质。

在一些情况下,裂缝的形成和扩展会破坏岩石的连续性,并改变原有的物理性质。

3. 爆破振动会对岩体进行分段对于某些坚硬的岩石,爆破振动可以引起岩石内部的分段,使得围岩稳定性变差,从而增加了坍塌和崩落的风险。

二、爆破振动对周围环境的影响1. 噪音污染在爆破过程中,爆破振动释放出巨大的声能,产生非常强烈的声波,从而造成噪音外扰。

长期的噪音对周围居民的心理健康和身体健康都会造成一定程度的妨碍。

2. 空气污染爆破过程中产生的烟尘和废气会对周围的空气造成污染,影响环境质量和人体健康。

特别是对于城市周边的调查、工程建设等项目,爆破的空气污染问题更为严峻。

3. 水土流失爆破振动可能导致周围的土壤和水源流失,给生态环境造成破坏。

在施工过程中,应重视爆破振动对周围环境的影响,通过一系列措施避免或减轻其负面影响。

结论爆破振动对周围环境和岩体都会造成一定程度的影响,因此我们需要在爆破前对周围环境和岩体进行充分的调查和评估,制定一系列的措施减轻其对周围环境和人体健康的危害。

在爆破施工的过程中也需要严格按照规定的标准和操作程序进行操作,避免使环境和岩体受到严重破坏。

爆破振动速度与破坏程度的关系

爆破振动速度与破坏程度的关系

爆破振动速度与破坏程度的关系【分享】:来自炸药及爆炸作用书籍,版权属于原作者,仅仅分享,如有不妥,告知删除。

爆破振动速度与破坏程度的关系1爆破振动强度的衡量标准爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度或振动烈度。

振动强度可用地面运动的各种物理量来表示,如质点振动速度、位移、加速度和振动频率等。

但是,通过对大量爆破振动量测数据研究后得出,用质点振动速度来衡量爆破振动强度更为合理。

理由是:(1)质点振速与应力成正比,而应力又与爆源能量成正比,因此振速即反映爆源能量的大小。

(2)以质点振速衡量振动强度的规律性较强,且不受频率变化的影响,美国矿业局用回归分析法处理了美国、加拿大和瑞典三国的实测数据,这三组数据是使用不同仪器在不同施工条件下建成的住宅中试验量测所得。

结果得出一条质点振速不随频率而变化的等值直线。

这充分说明,以质点振速作为安全判据,可适用于不同的测量仪器,不同的测量方法和不同的爆破条件。

(3)质点振动速度与地面运动密切相关。

分析大量实测数据表明,结构的破坏与质点振动速度的相关关系比位移或加速度的相关关系更为密切。

(4)质点振动速度不受地面覆盖层类型和厚度的影响,而地面运动的多数参数则都会受到影响。

例如在低弹性模量的土壤中,应力波传播速度低;随覆盖层厚度增加,振动频率明显下降,地面质点位移就会增大。

在不同类型和不同厚度和覆盖层中进行的试验结果表明,虽然地面运动的多数参数会随着覆盖层厚度的变化而变化,但对于引起结构破坏的质点振动速度却未受到明显影响;因此,将质点振动速度作为衡量爆破振动安全判据是有利的。

目前我国也和大多数国家一样,以质点振动速度作为衡量爆破振动烈度的判据。

一般情况下,把爆破振动速度控制在《爆破安全规程》规定的范围内,可以保证正常房屋不致受到破坏。

特殊环境下实施爆破时可以根据房屋的实际抗震能力及设计抗震烈度值来确定其爆破振动速度的极限值(表1)。

表1抗震烈度与相应的地面质点运动速度值2爆破振动速度与破坏程度的关系岩石开始破坏的振动速度是50〜100cm/s。

爆破振动速度

爆破振动速度

概述爆破时通过炸药能量的释放,使炮孔周围介质破碎,同时由于爆破应力波作用又使远处介质产生剪应力和拉应力,使介质产生裂隙;剩余的一部分能量以波的形式传播到地面,引起地面质点的振动,形成爆破地震。

地面与地下工程结构均受爆破地震的影响,在爆破工程设计时需根据实际情况进行爆破地震强度的检算。

近年来,爆破拆除工程日益增多,为了不致损伤破坏爆体周围的建筑与设备,严格控制爆破振动是极为重要的。

因此,在控制爆破设计中,同样需要进行爆破强度的检算。

爆破地震与自然地震爆破地震与自然地震有相似之处,即二者都是急剧释放能量,并以波动的形式向外传播,从而引起介质的质点振动,产生地震效应。

但爆破地震还有以下特点:一、爆破地震的震源能量小,影响范围小;二、持续时间短,爆破地震一般在0.1~0.2 S左右,而自然地震持续时间长,一般在10~40 S左右;三、爆破地震振动频率高,而自然地震一般是低频振动;四、可以控制爆破震源大小及作用方向;五、通过改变爆破技术可以调节振动强度。

虽然在同一地点的两种地震波参数相同,但爆破地震对该处建筑的影响和破坏程度要比自然地震轻。

因此,对于爆破地震问题不应按自然地震的计算方法来处理。

爆破振动速度爆破所引起的地面振动与天然地震一样,是一个非常复杂的随机变量。

它是以波的形式传播的,其振幅、周期和频率都随时间而变化。

振动的物理量一般用质点的振速、加速度、位移和振动频率等表示。

用振动的哪些物理量作为衡量爆破地震效应强度的判据,在不同的工程实践中,各有侧重。

目前,国内外多采用地面质点的振动速度作为衡量爆破地震效应强度的判据。

这是因为:一、它可以使爆破振动的烈度与自然地震烈度相互参照;二、目前采用的速度传感器及二次仪表比较普遍,标定与信号检测较容易。

三、便于换算与结构破坏判据相关的参数。

爆破振动速度的计算岩石介质的振动矢量是由相互垂直的三个方向的矢量和求得的。

一般用垂直振动速度作为判据。

在理论的推导上,由于爆破振速的大小与炸药量、距离、地形、爆破方法等有关,推导出的公式(经验公式)较多,目前使用较多的是由相似理论量纲分析的结果,给出按药量立方根比例推算的方法决定函数关系(萨道夫斯基提出的经验公式)v=k(Q^(1/3)/R)^α式(1)式中:V为爆破产生的振动速度(cm/s);K为介质系数;α为衰减系数;Q为最大一段装药量(kg);R为测点与爆心的距离(m)。

矿井爆破掘进的振动监测与分析

矿井爆破掘进的振动监测与分析

煤矿技术2015.12︱383︱矿井爆破掘进的振动监测与分析陈道云(淮南矿业集团顾桥煤矿,安徽 淮南232001)【摘 要】对某煤矿井下巷道掘进产生的爆破振动进行监测和分析,并总结出巷道爆破掘进时,巷道内岩体的质点振动速度受震源距离影响的一般衰减规律。

这对保障巷道结构的整体稳定性具有重要的意义。

【关键词】巷道掘进;爆破振动;监测分析中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1006-8465(2015)12-0383-01 引言 煤矿井下进行爆破式掘进时产生的爆破振动效应会在一定程度上使煤矿井下巷道围岩产生松动、开裂甚至破坏。

因此,进行煤矿井下巷道掘进爆破振动监测控制对到达安全生产的目的是有现实意义的。

本文通过对某煤矿进行现场爆破振动测试,分析巷道爆破地震波的特性、传播规律以及对巷道周围岩体的影响,对通过改进爆破方案以求保证巷道的整体稳定性具有指导性意义。

1 工程概况某矿岩石水平巷道,直墙拱形断面,采用两种断面尺寸,靠近井底车场段断面稍大,此段断面设计巷道净宽5.2m,净高4.4m,净断面积19.97m 2,采用锚喷网支护,喷层厚度为150mm,巷道穿过的岩石以砂岩、泥岩为主,岩石坚固性系数为f=6~8。

掘进开采面的设计炮眼深度为2.2m,采用楔形斜眼掏槽,掏槽眼深度2.4m,在槽腔中心布置两个与主掏槽眼同深的直眼,并装药同时起爆,周边眼采用光面爆破技术,炮眼应布置在巷道掘进轮廓线上,炮眼间距在300~400mm,水垫层轴向不耦合装药。

采用三级煤矿安全水胶炸药,药卷规格为φ927mm 430mm 280g,1~5段毫秒电雷管,矿用防爆型起爆器。

2 爆破振动监测 2.1 测振仪器 大量实测表明,爆破振动破坏程度与振动速度大小关系密切,而且《爆破安全规程》(XGB6722-2003)规定以地面质点振动速度作为建筑物振动安全标准,故在实际工作中,大都采用质点振动速度作为衡量爆破振动波强度的标准。

爆破公式

爆破公式

1、城镇拆除爆破由于与一般岩土爆破作用机理、爆破方法不同,其安全允许距离的确定方法也不同,本《爆破安全规程》(GB 6722—2003)规定有设计确定,确定的内容包括:(1)确定安全判据确定安全判据应采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率两个指标,还采用保护对象所在地的质点峰值振动速度单一指标,二者均可。

(2)若采用单一指标(爆破振动速度),推荐下面两个公式:V=KˊK(Q1/3/R) α (cm/s)式中:Kˊ——修正系数,Kˊ=0.25~1.0Q——炸药量 kgR——炸源至观测点间距离,mV= K(Q1/3/R) α (cm/s)式中:Q——一次爆破用药量R步药几何中心至计算点距离,mK、α——根据不同结构、不同爆破方法,按表1选取表1 K、α值的选取2、建筑物倒塌冲击波地表而产生的塌落振动速度与爆破地震波引起的质点振动速度相比,建筑物倒塌时冲击地表而产生的塌落振动速度大些,其塌落振动速度目前尚无统一计算公式。

若以地面塌落振动速度表示强度,采用无量纲相似参数分析方法,集中质量(冲击或塌落)作用于地面造成的塌落振动速度V可参阅以下公式计算。

V t=K t [(M g H/σ)1/3/R] β式中:V t——塌落引起的地面振动速度,cm/sM——下落构件的质量,tg——重力加速度,m/s2H——构件的中心高度,mσ——地面介质的破坏强度(MP a),一般取10 MP aR——观测点至冲击地面中心的距离,m建筑物拆除爆破塌落振动与结构的解体尺寸和下落的高度有关。

为了减小对地面的撞击作用,控制下落建筑物解体的尺寸十分重要,高度是改变不了的。

根据数座高烟囱爆破拆除实测数据整理分析给出上式中的衰减参数K t=3.37,β=1.66。

3、对地面建筑物拆除爆破,一般松动爆破时,不考虑爆破冲击波的安全距离。

抛掷爆破时,可按下式计算:R R=K n·Q1/2式中:Q——装药量,kgK n——与爆破作用指数和破坏状态有关的系数,表2 K n 值在峡谷进行爆破时,沿山谷方向K n值应增大50%~100%;当被保护建筑物与爆源之间有密林,山丘时,K n值减小50%。

工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨

工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨程 康 , 沈 伟 , 陈庄明 , 武金贵(武汉理工大学 土木工程与建筑学院 ,武汉430070) 摘 要 : 分析总结了工程爆破界对于爆破振动速度计算的经验公式 。

根据相似理论 ,推导了爆破振动速度计算的公式 。

研究结果发现 ,在地形 、地质和使用炸药种类不变的情况下 ,爆破引起的地面振动速度与最大起爆药量 Q 、爆源距 测点的直线距离 R 、以及爆破作用指数 n 有关 。

只有在集中药包 、标准抛掷爆破条件下 , 爆破振动速度的计算公式 , 才适 合于前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式 。

把深孔直列药包 , 假定为无数个等效集中药包 , 提出了深孔爆破的振动速 度计算公式 , 并应用于工程实际中 。

关键词 : 爆破振动 ;计算公式 ;应用条件 ;相似分析中图分类号 : T D235. 1文献标识码 : AI n qu i ry i n to ca lcu l a t i o n for m u l a for v i bra t i on ve loc ity i n ducedby en g i n e er i n g b l a st i n g an d its a pp l i ca t i o n con d it i o n sCH EN G Kang, SH E N W ei, CH EN Z huang 2m ing, W U J in 2gu i( Schoo l of C i vil En ginee r ing and A rch i tec t u r e, W uhan U n i ve r sity of Techno l og y, W uhan 430070, Ch i na )A b s tra c t : The ca l cu l a t i o n f o r m u l a s f o r b l a s ti ng vi b ra t i o n ve l o c ity i n engi nee ri ng we re summ u r iz ed. si m il a rity theo ry, the f o r m u l a t o e s ti m a t e the b l a s ti ng vi b r a t i o n ve l o c ity wa s de r i ved. U n de r the sam e te r ra i n, cond i ti o n s and w i th the sam e amoun t of ex p l o s i ve s , the gr ound vi b r a t i o n ve l o c ity dep e nd s on the m a xi m u mB a s ed ongeo l o gi ca l amoun t of p ri m a r y ex p l o s i ve ( Q ) , d i stance fr om ex p l o s i o n sou r ce t o m e a s u r i ng po i n t ( R ) and b l a s ti ng ac t i o n i ndex ( n ) . The ca l cu l a ti o n f o r m u l a, p u t f o r w a rd by p revi o u s U SSR scho l a r, is effec ti ve on l y a t the cond iti o n s of standa rd th r o w b l a s ti n g and concen tra ted ca rtri dge . A cco rd i ng t o equ i va l ence p ri nc i p l e , li nea rl y d istri bu ted cha rge wa s a ssum ed a s num e r ou s equ i va l en t concen tra ted cha rge s and the equa ti o n of deep 2ho l e b l a sti ng wa s de ri ved, wh ich is ge tti ng succe ss i n p r ac t i c a l engi nee r i ng app li ca t i o n s .Key word s : b l a s ti ng vi b ra t i o n; ca l cu l a t i o n f o r m u l a; app li ca t i o n cond i ti o n s ; op ti m u m ana l ysis爆破种类 (如硐室爆破 、深孔和浅孔爆破 、拆除爆破 ) 、 和爆破条件 (松动爆破 、抛掷爆破 ) , 统统都采用该公式 进行爆破振动安全计算和校核 , 缺乏一定的理论依据 。

第二课时 爆破振动安全评价方法


3
图10-1-1 美国爆破振动安全标准
4
德国标准
5
瑞士标准 建筑物类型 钢结构、钢筋混凝土结构 砖混结构 砖石墙体、木阁楼 历史性敏感性建筑 30 18 12 8 质点振动合速度/mm.s-1 (10~60)Hz (60~90)Hz 30~40 18~25 12~18 8~12
6
印度标准 建筑物类型 一般民房 工业建筑 古建筑物 质点振动合速度/mm.s-1 ≤24Hz 5.0 12.5 2.0 >24Hz 10.0 25 5.0
2
从上世纪20 年代开始,美国和苏联的专家就开 展了爆破振动安全评判标准的研究工作。20 世纪 50 年代,学者们在大量研究的基础之上提出了各种不 同的评判标准。我国对此也做了大量的工作。随着 对爆破振动危害机制的深入研究,人们发现采用单 一强度因子的爆破振动安全判据在理论上和工程应 用方面都存在一定程度的局限和不足。因为爆破振 动对结构体的危害不仅与振动强度有关,还与频率 密切相关,同时考虑振动频率的安全判据成为目前 振动安全评价体系中的主流。
9
影响爆破振动强度因素
建筑物的结构 微差间隔时间
8 振动频率
7
1
2
孔网参数
因素
振动持续时间
6
5 4
3
最大安全药量
起爆顺序
预裂爆破和预裂效果
10
仪器设备承受爆炸振动的容许值
设备名称
基频/Hz
加速度/(m/s2)
空调器
10
150
风扇
15
300
通信设备
10
20
示波器
5
15
报警器
10
50
指挥控制台
8

隧道爆破振动危害和控制技术综述

隧道爆破振动危害和控制技术综述发布时间:2021-08-19T11:49:21.210Z 来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)10期作者:唐叙量[导读] 钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。

唐叙量(重庆市设计院有限公司重庆 400015)摘要:钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。

同时,隧道在交通运输系统中类似于咽喉的作用,能保障隧道的安全施工等效于维护了人们的人身和财产安全。

所以本文从钻爆法技术、隧道爆破危害、影响爆破振动强度因素等方面进行论述,分析和归纳出控制爆破振动的常见措施,为后续研究和实际工程提供参考。

关键词:钻爆法、振动危害、控制措施Summary of Tunnel Blasting Vibration hazards and Control TechnologyXuliang Tang1, Qin Wang2*(1.ChongQing Architectural Design Institute, ChongQing, 400015, PR China; 2.HuNan V ocational College of Electronic and Technology, ChangSha, 410220,PR China)Abstract: The drilling and blasting method is widely used in tunnel excavation engineering due to its mature technology and low cost. However, the drilling and blasting method has a fatal flaw, that is, the vibration generated by blasting directly threatens the structure of surrounding buildings. At the same time, the tunnel has a very important position in the transportation system, and the safe construction of the tunnel is equivalent to the protection of people's personal and property safety. Therefore, this article discusses the drilling and blasting technology, tunnel blasting hazards, factors affecting the intensity of blasting vibration. Analyzes and summarizes common measures to control blasting vibration, and provides references for subsequent research and actual engineering.Keywords: Blasting method, Vibration hazard, Control measures0、引言近年来,随着人们对交通运输需求量的增加,高速公路、客货运铁路以及城市地下铁路的新(扩)建工程仍处于高速增长趋势,而隧道开挖施工仍是这些新(扩)建交通运输工程中的难点。

爆破爆炸的危害作用及预防措施

炸药爆炸时,人类可利用其化学能转变成的机械功,完成一些人工或者机械不能或者难以完成的工作。

爆炸的同时还将产生爆破地震波、空气冲击波、爆破噪音、个别飞石、爆破毒气等危害作用,这些危害作用亦称危害效应或者负面效应。

它们对人员、建造物和设备所造成的危害范围,因爆破规模、性质与周围环境的不同而异。

如露天爆破时,地震与飞石的影响范围较大,空气冲击波在加强抛掷时有显著作用,而松动爆破则几乎没有影响。

爆破规模较大时,还要考虑爆破毒气的危害问题。

为了保证人员和设备的安全,必须正确计算各项安全影响范围,以便采取相应措施。

对于建造物与构筑物必须评价其安全程度。

对于重要目标必须保证不受爆破地震、空气冲击波和爆破飞石的破坏,要严格进行安全校核,必要时应减少一次(或者一段)的爆破装药量或者采取其它安全措施。

在地底下发生地震的地方,叫震源。

地面上与震源相对处,叫震中。

地震的大小,在地震学上用震级和烈度来衡量。

1.1.1.1 震级震级也称地震强度,用以说明某次地震本身的大小。

它是直接根据地震释出来的能量大小确定的。

用一种特定类型的、放大率为2800 倍的地震仪,在距震中100km 处,记录图上量得最大振幅值 (以1/1000mm 计) 的普通对数值,称为震级。

例如,最大振幅为0.001mm 时,震级为“0”级;最大振幅值为1mm 时,震级为“3”级;最大振幅值为1m 时,震级为“6”级。

地震震级的能量究竟有多大?可用爆炸能量来说明。

在坚硬岩石(如花岗岩)中,用2~3×106kg 炸药爆炸,相当于一个4 级地震。

一个8 级地震的功率大约相当于100 万人口城市的发电厂在20~30 年内所发出电力的总和。

由此可见,虽然地震仅仅发生于瞬时的变化,但地震释放出来的能量却是巨大的。

1.1.1.2 烈度烈度是指某一地震在具体地点引起振动的强度标准,它标志着地震对当地的实际影响,作为工程建造抗震设计的依据。

烈度不是根据地震仪器测定的。

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爆破振动速度与破坏程度的关系
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爆破振动速度与破坏程度的关系
1 爆破振动强度的衡量标准
爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度或振动烈度。

振动强度可用地面运动的各种物理量来表示,如质点振动速度、位移、加速度和振动频率等。

但是,通过对大量爆破振动量测数据研究后得出,用质点振动速度来衡量爆破振动强度更为合理。

理由是:
(1)质点振速与应力成正比,而应力又与爆源能量成正比,因此振速即反映爆源能量的大小。

(2)以质点振速衡量振动强度的规律性较强,且不受频率变化的影响,美国矿业局用回归分析法处理了美国、加拿大和瑞典三国的实测数据,这三组数据是使用不同仪器在不同施工条件下建成的住宅中试验量测所得。

结果得出一条质点振速不随频率而变化的等值直线。

这充分说明,以质点振速作为安全判据,可适用于不同的测量仪器,不同的测量方法和不同的爆破条件。

(3)质点振动速度与地面运动密切相关。

分析大量实测数据表明,结构的破坏与质点振动速度的相关关系比位移或加速度的相关关系更为密切。

(4)质点振动速度不受地面覆盖层类型和厚度的影响,而地面运动的多数参数则都会受到影响。

例如在低弹性模量的土壤中,应力波传播速度低;随覆盖层厚度增加,振动频率明显下降,地面质点位移就会增大。

在不同类型和不同厚度和覆盖层中进行的试验结果表明,虽然地面运动的多数参数会随着覆盖层厚度的变化而变化,但对于引起结构破坏的质点振动速度却未受到明显影响;因此,将质点振动速度作为衡量爆破振动安全判据是有利的。

目前我国也和大多数国家一样,以质点振动速度作为衡量爆破振动烈度的判据。

一般情况下,把爆破振动速度控制在《爆破安全规程》规定的范围内,可以保证正常房屋不致受到破坏。

特殊环境下实施爆破时可以根据房屋的实际抗震能
力及设计抗震烈度值来确定其爆破振动速度的极限值(表1)。

表1 抗震烈度与相应的地面质点运动速度值
2 爆破振动速度与破坏程度的关系
岩石开始破坏的振动速度是50~100cm/s。

我国虽未制定统一规程,但有实测数据可供参考(表2)。

不同振动速度下结构物的破坏程度见表3。

表2 地面最大振动速度与破坏现象的关系
表3 不同振动速度下结构物的破坏程度
对于一般的建筑物,许多国家在实际应用中,将“墙壁的抹灰层出现裂缝或脱落”视为“开始破坏”,并以此为标准,规定建筑物允许的振动速度。

例如,美国、加拿大、瑞典等国家,将一般建筑物允许的极限振动速度规定为2 in/s(5.1cm /s)、允许的振动加速度为0.1g;前苏联将一般建筑物允许的最大振动速度规定为10cm/s。

这是美国、加拿大、瑞典、前苏联等国家的学者据其本国情况早期对完好的砖、石结构房屋进行振动试验的成果。

但根据我国房屋建筑的实际情况、建筑材料、结构、新旧状况及破损程度各不相同,抗震能力差别很大,一律采用5cm/s仍会破坏某些房屋。

这个规定还没考虑爆破振动对电气设备的影响,国内矿山爆破已多次出现爆破振动引起电闸跳闸的事故。

这个规定也没有考虑经常爆破的重复振动对结构的影响。

在国外,近几十年来对爆破振动安全判据的规定有越来越严格的趋势。

例如,美国在规定2 in/s破坏判据时,还建议一些没有测振仪器的矿山在爆破设计中用比例距离50 in/lb1/2作为确定允许装药量的依据,在这一比例距离处观察到的最大质点振动速度是0.4 in /s(相当于1cm/s)。

表4 《爆破安全规程》(GB6722-2014)规定的爆破振动安全允许标准
综上所述,一般情况下把爆破振动速度控制在1cm/s 以内,可以保证任何正常房屋不致受到破坏。

我国《爆破安全规程》(GB6722-2014)对主要类型的建(构)筑物及新浇注大体积混凝土的爆破振动安全允许标准作了规定(见表4),并且规定:地面建筑物的爆破振动判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率;水
工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站(厂)中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度。

表5至表7列举了一些其它国家规定的爆破振动安全允许的标准,仅供参考;对
于已经损坏的建筑物和坚固的钢筋混凝土结构物,其允许的振动速度见表8;对新浇灌的混凝土,其允许的振动速度分别见表9和表10。

表5 德国规定的爆破质点振动合速度安全标准(BRD-DIN4150)
表6 瑞士规定的爆破质点振动合速度安全标准
表7 印度规定的爆破质点振动速度安全标准
表8 已损坏建筑物和坚固钢筋混凝土结构物的允许振动速度(cm/s)
表9 新浇灌的混凝土的允许振动速度(1)
表10 新浇灌的混凝土的允许振动速度(2)。

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