第十二章 爆破安全距离的确定

第十二章 爆破安全距离的确定第一节 爆破地震安全距离的确定一、爆破地震效应 根据爆破介质的不同，炸药爆炸后约有2~20%的能量转化为 地震波，它是一种弹性波。当其在介质内传播时，可以引起爆源 附近地基及其上建筑物或构筑物产生颠簸和摇晃，即通常所说的 地震。 自然地震与爆破地震烈度参见表12-1和表12-2。根据大量工程 实践总结得出的地震烈度与自然地震、爆破地震相应物理量的关 系见表12-3(供参考)。

表12-1烈度 1 2 3 4 5 6 7 8 人无感觉，只有仪器才能记录到 个别完全静止不动的人才能感觉到

自然地震烈度表主 要 标 志

室内少数静止不动的人能感到震动；悬挂物有时会轻微摇动 室内大多数人和室外少数人有震动感觉，少数人会从梦中惊醒，门、窗、顶棚、器皿等有时会轻 微作响 室内几乎大多数人和室外大多数人都能感觉到震动，使多数人从梦中惊醒；挂钟摇摆，不稳的物 体翻倒或落下；墙上灰粉撒落，抹灰层上可能出现细小裂缝 一般有少数民房受到损坏，简陋的棚窑有少数被破坏，甚至有倾倒的；潮湿疏松土有时会出现裂 缝；山区偶尔有不大的滑坡 一般大多数民房被损坏，少数被破坏，坚固的房屋也有可能被破坏；民房烟囱顶部受到损坏；个 别牌坊、塔和工厂烟囱会有轻微损坏；井泉水水位有时会变化 一般多数民房被破坏，少数倾倒；坚固的房屋也有可能被倾倒；有些碑石和纪念碑受损坏、移动 或翻倒；山坡的松土和潮湿的河滩上，裂缝宽达10 cm以上；水位较高处，常夹有泥沙和水流出； 土石松散的山区，常常有相当大的崩滑；人畜有伤亡 一般多数民房倾倒；许多坚固的房屋遭受破坏，少数倾倒 许多坚固的房屋被倾倒；地表裂缝成带；断续相连，总长可达几公里；裂缝有时局部地穿过坚实 的岩层 房屋普遍被毁坏；山区有大规模的滑崩，地表产生相当大的竖直和水平断裂；地下水剧烈变化 广大地区内，地形地表水系及地下水剧烈变化；动物和植物遭到毁灭

9 10 11 12

表12-2烈 度 等 级 Ⅰ 烈 度 名 称 微 震 弱 震 中 强 震 地面运动 垂直最大 速度 (cm/s) <2.5 人的感觉

爆破地震烈度表破 坏 现 象 描 述 建筑物和结构物 无损坏 一般人都能 感到地动 感到强烈的 地动 地动剧烈， 甚至使人跳 离地面 简易房屋轻微损坏 简易房屋损坏，一般房屋 轻微损坏。地下坑道二帮 松动，小石块少量震落 简易房屋破坏，一般房屋 损坏。沙浆地面出现裂纹， 地下坑道局部塌方，涵洞 伸缩缝，地下管道接头可 能轻微变位 建筑物破坏和严重破坏。 地下坑道顶板落石，塌方 甚多。涵洞、地下管道可 能挤压变形。混凝土结

构 物产生开裂 建筑物严重重破坏。地下 坑道严重塌方，甚至震垮 堵死。涵洞、地下管道毁 坏。混凝土结构物出现破 坏 无 高陡边坡上碎石、砾石土少量 塌落 陡坡上的孤石、悬石位移、滚 落。覆盖层中出现小裂隙，堆 积层与基岩交界处产生裂纹 土夹石边坡有较多的塌方，岩 石边坡个别塌落。砂土、弃石 渣开始坍溜。地表出现裂缝， 临空面处岩石原有裂隙扩张， 节理面轻微错动 土夹石边坡大量坍塌，岩石边 坡少量塌方。地表有较多的裂 缝，靠近陡坎处出现大裂缝， 公路路面局部破坏，岩石顺层 理、节理面错动、张开、挤压 顺层理面大块岩石可能崩落。 地表割裂，有很多大裂缝。公 路严重破坏。基石露头产生裂 纹，部分岩石破碎，大块坚石 位移 地 表 现 象 地面运动 垂直最大 加速度参 考值(g) <0.25

Ⅱ

2.5~5.0

0.25~0.50

Ⅲ

5.0~10

0.50~1.0

Ⅳ

强 震

10~25

1.0~2.5

Ⅴ

破 坏 震

25~50

极其剧烈的 地动，人不 能站稳

2.5~5.0

Ⅵ

毁 坏 震

>50

>5.0

表12-3 自然地震烈度与爆破地震的物理量关系烈 度 天 然 地 加速度(cm/s2) 震 位移(mm) <0 1 0.2~0.4 2 0.4~0.8 3 爆 破 地 震 速度(cm/s) 最大速度(cm/s)

0.8~1.5 45 6 7 8 9 10 12~25 25~50 50~100 100~200 200~400 400~800 1.0~2.0 2.1~4.0 4.1~8.0 8.1~16.0 16.1~32.0 32.1~64.0 0.5~1.0 1.1~2.0 2.1~4.0 4.1~8.0 8.1~16.0 16.1~32.0 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~12.0 12.0~24.0 24.0~48.0 >48.0

1.描述爆破振动强度的物理量

通过国内外实测结果分析表明：反映爆破振动强度的诸物理 量与炸药量、爆心距、岩土性质及场地条件等因素有密切关系。 虽然各个国家试验条件各不相同，但大致上都可总结得出以下形 式的经验公式：

A KQ Rm

n

式中 A——反映爆破振动强度的物理量(振动速度或加速度);Q——炸药量，kg; R——测点到爆源中心距离，m; K、m、n——反映不同爆破方式、地质、场地条件的系数 和指数。

2.爆破振动破坏判据的确定

根据我国的情况，在进行观测工作的基础上，国家安全标 准《爆破安全规程》规定了不同类型建(构)筑物的爆破振动 安全允许标准，见表12-4。当一次使用炸药量较多、或建(构)筑物距爆源很近时， 爆破地震能够对周围建(构)筑物造成某种程度的损坏(如抹 灰层出现裂缝、墙体中原有裂缝延伸、扩大等)和破坏(如基 础开裂、结构损坏等)。爆破振动速度与建(构)筑物的影响 程度对照参见表12-5。爆破振动速度对建筑物的破坏关系见表 12-6。

表12-4序号 1 2 3

爆破振动安全允许标准保护对象类别 安全允许振速/(cm/s) <10Hz 0.5~1.0 2.0~2.5 3.0~4.0 (10-50)Hz 0.7~1.2 2.3~2.8 3.5~4.5 (50-100)Hz 1.1~1.5 2.7~3.0 4.2~5.0

土窑洞、

土坯房、毛石房屋a 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a 钢筋混凝土框架房屋a

45 6 7 8

一般古建筑与古迹b水工隧道c 交通隧道c 矿山巷道c 水电站及发电厂中心控制室设备 龄期：初凝~3天

0.1~0.3

0.2~0.47~15 10~20 15~30 0.5 2.0~3.0 3.0~7.0 7.0~12

0.3~0.5

9

新浇大体积混凝土d

龄期：3~7天 龄期：7~28天

注：1.表列频率为主频率系指最大振幅所对应波的频率； 2.频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破 <20Hz;深孔爆破10Hz~60Hz;浅孔爆破40Hz~100Hz。 a 选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基 条件等因素。 b 省级以上(含省级)重点保护古建筑物与古迹的安全允许振速，应经专家认证选取，并报相应文物 管理部门批准。 c 选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性，危岩状况、断面大小、深埋大小、 爆破方向、地震振动频率等因素。 d 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。

表12-5 爆破振动速度与建(构)筑物影响程度对照表序号 1 2 3 4 5 6 7 土窑洞 计算机房 玻璃熔化炉 固定安装的水银开关 电视台建筑 一般建筑物 圆形钢筋混凝土水池 建(构)筑物名称 振动速度(cm/s) 0.5 0.5 0.6 1.5 3.5 5.0 7.0 影响程度 无掉块 无影响 无影响 跳闸 无损坏 抹灰裂缝 无损坏

89 10 11 12 13 14 15

钢结构贮油罐工业建筑运输栈桥 单层钢筋混凝土建筑 素混凝土支架巷道 岩石稳定的巷道 砖砌平房 钢筋混凝土涵洞(>200#) 机械设备

7.510.0 20.0 25.0 30.0 39.2 50.0 100.0

无损坏无损坏 无损坏 无损坏 轻微损坏 山墙开裂 无损坏 传动轴不正

16

混凝土底座上预制金属物

150.0

底座破裂

表12-6质点振动速度 (cm/s) 小于2.5 2.5~5.0 无损坏

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