爆破地震效应及其安全范围的确定

爆破有害效应及预防措施摘要：实爆作业组织难度大、危险系数高，爆破所产生的有害效应目前还难以避免。

本文主要结合了民用爆炸中存在有害效应，提出了控制及预防措施，有利于降低实爆作业中的各种危险和还有因素，提高爆破训练和施工的安全性。

关键词：爆破；有害效应；预防措施一、爆破振动爆破振动是指爆破引起传播介质沿其平衡位置作直线或曲线反复运动的过程，是衡量爆破地震强度大小的物理量。

（一）爆破振动的产生及特征爆破振动在产生和传播过程中，主要受爆源（包括炸药量大小、炸药种类、药包形状、自由面数量、爆破方法等）、离爆源的距离、爆破振动传播区域额地质地形条件的影响。

爆破振动具有以下特征：1.爆破振动持续时间短：一般一次振动只有几十毫秒至几百毫秒。

2.爆破振动频率高：一般主振频率在5-500Hz，不易引起建筑物共振破坏，破坏性相对较弱，破坏性相对较弱。

3.爆破振动主振频率受爆破类型影响大：一般爆破规模越大，其主振频率越低。

4.爆破振动主振频率还与传播介质特性有关5.在分段延时爆破中，爆破振动持续时间较单次齐发爆破长。

（二）爆破振动强度的衡量标准在实施爆破作用时，如何确定爆区附近建筑物地基受到爆破振动的影响，当前我国采用振动速度作为衡量爆破振动强度的标准。

V=K（Q1/3/R）α式中：V—爆破振动速度，cm/s；Q—炸药量，齐发爆破取总炸药量，延期爆破时取最大一次炸药量，kg；R—从建（构）筑物到爆破中心的距离，m；K—与地震波传播地段岩土特性的有关参数；α—地震波衰减指数。

（三）爆破振动的预防与控制随着军事目标爆破和民用地方工程的大规模开展，爆破作业地点日趋临近居民区及工农业设施，为了避免爆区附近建筑物及其里面的精密仪表、设备受到爆破振动损坏，对爆数振动有害效应的预防与控制是必不可少的。

综合大量爆破实践，可以选用延迟爆破、预裂爆破、不耦合爆破、缓冲爆破、适当加大预拆除部位等措施和方法控制和减弱爆破振动有害效应。

二、爆破冲击波爆破冲击波是指冲击波波阵面与介质之间的压差，在距离爆源的不同范围，其作用效果大不相同。

全国特种作业人员安全技术培训考核统编教材（2003年6月气象出版社发行）第六章爆破有害效应爆破有害效应包括爆破地震波、冲击波(地面或地下；空气或水中)、个别飞石、毒气或噪音等。

这些效应都随距爆源距离的增加而有规律地减弱，但由于各种效应所占炸药爆炸能量的比重不同，能量的衰减规律也不相同，同时不同的效应对保护对象的破坏作用不同，所以在规定安全距离时，应根据各种效应分别核定最小安全距离，然后取它们的最大值作为爆破的警戒范围。

第一节爆破地震波当炸药包在岩石中爆炸时，邻近药包周围的岩石遭受到冲击波和爆炸生成的高压气体的猛烈冲击而产生压碎圈和破坏圈的非弹性变化过程。

当应力波通过破碎圈后，由于应力波的强度迅速衰减，它再也不能引起岩石破裂，而只能引起岩石质点产生扰动，这种扰动以地震波的形式往外传播，形成地动波。

引起岩石震动的部分能量，占炸药爆炸时释放总能量的小部分，在岩石中约占2％～6％，在土中约占2％～3％，湿土中约占5％～6％。

爆破产生的震动作用有可能引起土岩和建筑(构)物的破坏。

为了衡量爆破震动的强度，目前国内外用震速作为判别标准。

当被保护对象受到爆破震动作用而不产生任何破坏(抹灰掉落开裂等)的峰值震动速度称为安全震动速度。

通常安全震动速度以被保护物临界破坏速度除以一定的安全系数来求得。

爆破引起的地震波速度通常采用下述的经验公式计算：式中：Q——炸药量，kg；齐发爆破取总药量，秒差爆破取最大一段的药量；R——从爆源中心到被保护物的距离，m；K、a——系数，通过试验确定，也可以参照类似的条件下爆破的实测数据来选取或参照爆破安全规程(表6—1)选取。

目前，我国对各种建、构筑物所允许的安全震动速度规定如下：(1)土窑洞、土坯房、毛石房屋为1.0cm／s；(2)一般砖房、大型砌块及预制构件房屋为2～3cm／s；(3)钢筋混凝土框架房屋和修健良好的木房为5．0cm／s；(4)水工隧洞为10cm／s；(5)地下巷道：岩石不稳定但有良好的支护为10cm／s；岩石中等稳定有良好的支护为20cm／s；岩石坚硬稳定，无支护为30cm／s。

爆破地震效应
爆破地震效应是指在爆破过程中，由于炸药释放的能量引起的地震波传播引起的地表震动。

这种效应通常会对周围的建筑物、道路和其他基础设施造成影响。

爆破地震效应的强度取决于爆破的规模和距离。

爆破规模越大，爆破距离越近，则地震效应就越强。

因此，在进行爆破作业时，必须采取一系列措施来减轻地震效应对周围环境的影响。

这些措施包括：选择合适的爆破方式和炸药类型、控制爆破规模和距离、在爆破前对周围环境进行充分的调查和评估、采取适当的隔离和防护措施等。

在进行大型爆破作业时，还需要进行实时监测和反馈控制，以确保爆破过程不会对周围环境造成过大的影响。

此外，应根据当地法律法规和标准制定相应的爆破管理方案，确保爆破作业的安全和环保。

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爆破安全距离一、一般规定各种爆破、爆破器材销毁以及爆破器材仓库意外爆炸时，爆炸源与人员和其他保护对象之间的安全距离，应按各种爆破效应（地震、冲击波、个别飞散物等）分别核定并取最大值。

二、爆破地震安全距离（一）一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建（构）筑物地面质点的安全震动速度规定如下：1、土窑洞、土坯房、毛石房屋 1.0 cm/s2、一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物 2～3 cm/s；3、钢筋混凝土框架房屋5 cm/s；4、水工隧洞 10 cm/s；5、交通隧洞 15 cm/s；6、矿山巷道：围岩不稳定有良好支护 10 cm/s；围岩中等稳定有良好支护 20 cm/s；围岩稳定无支护 30 cm/s；（二）爆破地震安全距离可按式（1）计算式中：R—爆破地震安全距离，m；Q—炸药量，kg；齐发爆破取总炸药量；微差爆破或秒差爆破取最大一段药量；V—地震安全速度，cm/s；m—药量指数，取1/3；K、α—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表1选取。

或由试验确定。

表1 爆区不同岩性的K、α值（三）在特殊建（构）筑物附近或爆破条件复杂地区进行爆破时，必须进行必要的爆破地震效应的监测或专门试验，以确定被保护物的安全性。

三、爆破冲击波安全距离（一）露天裸露爆破时，一次爆破的炸药量不得大于20kg，并应按式（2）确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离。

式中：R k—空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离，m；Q—一次爆破的炸药量，kg；秒延期爆破时，Q按各延期段中最大药量计算；毫秒延期爆破时，Q按一次爆破的总炸药量计算。

（二）药包爆破作业指数n＜的爆破作业，对人和其他被保护对象的防护，应首先核定个别飞散物和地震安全距离。

当需要考虑对空气冲击波的防护时，其安全距离由设计确定。

（三）地下爆破时，对人员和其他保护对象的空气冲击波安全距离由设计确定。

地下大爆破的空气冲击波安全距离应邀请专家研究确定，并经单位总工程师批准。

爆破地震安全评估标准
爆破地震安全评估标准是指对爆破作业所引发的地震效应对周围环境和建筑物安全的评估标准。

这些标准旨在确保爆破作业不会对周围的人员、建筑物和设施产生不可接受的风险。

以下是可能包括在爆破地震安全评估标准中的几个重要因素：
1. 地震烈度评估：评估地震爆破作业可能引发的地震烈度，并确定该烈度对周围环境和建筑物的潜在影响。

2. 建筑物安全评估：对周围建筑物进行结构稳定性和抗震能力评估，以确定其对地震效应的抵抗能力。

3. 人员安全评估：评估人员在地震爆破作业中的安全风险，并制定相应的安全措施来保护工作人员免受伤害。

4. 爆破参数控制：确保爆破参数在安全范围内，以防止地震效应超出可接受的限制。

5. 邻近设施保护：评估邻近设施（如管道、电线、道路等）对地震爆破的安全影响，并采取相应的保护措施。

6. 监测系统：建立地震监测系统，监测爆破作业引发的地震效应，及时预警和采取措施以保护周围环境和建筑物的安全。

爆破地震安全评估标准的制定通常由政府、建筑师、地震学专
家和相关行业组织等共同参与，旨在确保爆破作业在安全的前提下进行。

爆破安全允许距离验算参照《爆破安全规程》（GB6722-2014）P42计算。

爆破地点与人员和其他保护对象之间的安全允许距离，应按各种爆破有害效应(地震波、冲击波、个别飞散物等)分别核定。

本例为临近500KV高压铁塔高边坡爆破，为保证500KV铁塔不受爆破造成的扰动，现场施工第四级边坡采用破碎锤破碎(距离铁塔<30m)，一级、二级、三级边坡采用控制爆破。

为确保铁塔安全，分别计算爆破振动安全允许距离、爆破空气冲击波安全允许距离、个别飞散物安全允许距离进行验算。

⑴爆破振动安全允许距离依据《爆破安全规程》有关爆破振动计算与安全控制的有关规定，并参考有关材料，确定的铁塔的安全振速V=2.0cm/s，估算允许单响装药量按下式计算：R=(K/V)1/a·Q1/3式中：R-爆破振动安全允许距离，m;Q-炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量，kg；取值根据不同距离计算确定V-保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s;K,a-与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可参考下表选取。

K,a的取值：标段主要为中硬岩石，K=200,a=1.6。

计算得如下参数：⑵冲击波安全允许距离地表进行大当量爆炸时，应根据保护对象所承受的空气冲击波超压值，按下式进行验算。

∆P = 14Q/R3 + 4.3Q2/3/R2 + 1.1Q1/3/R式中：∆P —空气冲击波超压值，105 Pa；∆P按保护对象基本无破坏验算，依据《爆破安全规程》表4建筑物的破坏程度与超压关系，∆P取值0.4。

Q —一次爆破梯恩梯炸药当量，秒延时爆破为最大一段药量，毫秒延时爆破为总药量，kg；R —爆源至保护对象的距离，m。

将上述1中表2参数经上式验算，∆P均<0.4。

⑶个别飞散物安全允许距离根据标段其余非临近高压铁塔段落爆破施工反馈，爆破区炮孔采用稻草覆盖后，可以保证爆破飞石安全距离Rf<30m。

综合上述1、2、3计算，表2 爆破最大单段药量参数表中相关参数满足爆破安全允许距离要求。

爆破振动安全允许距离引言：爆破振动是在爆破作业中产生的一种特殊的振动现象。

爆破振动不仅对周围的建筑物和地下设施造成一定的影响，而且可能对地震监测、地质灾害预警等相关工作带来干扰。

因此，确定爆破振动的安全允许距离是进行破岩爆破作业的重要依据之一。

本文将从爆破振动的基本原理、影响因素、国内外规范以及实际应用等方面来探讨爆破振动安全允许距离的问题。

一、爆破振动的基本原理爆破振动是指由于爆炸产生的冲击波在地下岩体或者建筑物中的传播而引起的振动现象。

爆炸产生的冲击波在地下岩体中传播时，会产生一定的振动。

这种振动会沿着冲击波的传播方向向外扩散，并在传播过程中逐渐减弱。

爆炸振动的特点主要有以下几个方面：（一）爆炸振动的频率范围较宽，通常在1Hz至100Hz之间。

（二）爆炸振动的振幅在炸药能量消耗过程中逐渐减小。

（三）由于地质力学条件的差异，不同地层中的岩石对爆破振动的传播和衰减有着不同的响应。

（四）受到限制的爆破振动传播会在地下岩石中产生反射和折射，导致振动能量的分散。

爆破振动产生的主要原因是爆炸产生的冲击波在地下岩石中的传播。

冲击波与岩石之间的相互作用会引起岩石的破碎和变形，从而产生振动。

爆破振动的强度与冲击波的能量、冲击波的传播距离以及地质条件等因素有关。

二、影响爆破振动的因素爆破振动的强度与很多因素有关，主要包括：（一）爆炸药量和炸药性质：爆炸药量越大，爆破振动的强度越大；不同性质的炸药对振动的影响也不同，一般来说，爆速较高的炸药会产生较强的振动。

（二）爆破距离：爆破振动的强度随着爆破距离的增加而逐渐减小。

（三）岩石性质：不同类型的岩石对振动的响应有所差异，例如，花岗岩、片麻岩等硬岩比石灰岩、页岩等软岩对振动的响应更为敏感。

（四）地质条件：不同地区的地质条件的差异也会影响爆破振动的强度，例如，岩层的厚度、断裂带的存在等。

（五）爆破设计参数：爆破设计参数包括孔的布置、装药量、装药方式、引爆顺序等，这些参数的选择会直接影响爆破振动的强度。