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1、爆破地震效应,主讲人：罗翔,爆破地震效应1.概述2.爆破震动安全距离3.地震效应测试4.爆破地震预防措施,1.概述,12/2/2022,3,爆破地震效应被公认为爆破的 “公害”之首。对建构筑物的危害尤为严重，一直是爆破工作者关注的热点。,1.1爆破地震波 (1)爆破地震波的形成及特征 炸药在岩土中爆炸时，一部分能量对炸药周围的介质引起扰动，并以波动形式向外传播。通常认为：在爆炸近区（药包半径的1015倍）传播的是冲击波。在中区（药包半径的15400倍）为应力波。因应力波到达界面产生反射和折射叠加便形成地震波。地震波是一种弹性波，它包含在介质内部传播的体波和沿地面传播的面波。,(2)爆破地震波基
2、本参数 描述爆破地震波的特征一般用振幅A、频率f0（或周期T0和持续时间TE三个基本参数表示。 振幅:振幅随时间而变化。由于主震相的振幅大，作用时间长。因此，主震相中的最大振幅是表征地震波的重要参数，是振动强度的标志。,频率f0（或周期T0）：一般用最大振幅所对应的一个波的周期作为地震波的参数，频率为其倒数f0=1/T0。由于地震波具有明显的瞬态振动特征，属频域较宽的随机信号，用频谱分析法得出的频谱可描述其频率特征。 振动持续时间TE：是指测点振动从开始到全部停止的时间。反映振动衰减的快慢。由于记录到的持续时间和仪器灵敏度有关，仪器灵敏度高，测得的振动持续时间就长，反之则短。因此，关于振动持续
3、时间的定义还不统一，确定的方法也各异。,1.2爆破地震动及爆破地震效应 爆破地震动，有时称为爆破地面运动。是由爆源释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动。爆破地震波引起的破坏现象及后果称为爆破地震效应。,爆破地震效应是一个比较复杂的问题，受到各种因素的影响。如爆源的位置、炸药量的大小、爆破方式、传播介质和地形条件等。同时，对建筑物的灾害而言，爆破地震波仅是外部条件，而建筑物的结构特性和材料特性是其内部条件。它又与地基特性和约束条件以及施工质量等因素有关。因此，爆破地震效应是一个包含建（构）筑物本身以及爆破地震波多种因素的综合性的现象。,国内外对爆破地震效应进行了大量的研究。主要研究的问题可以
4、归纳为两个方面： （1）爆破地震波的特征及传播规律； （2）爆破地震波对建筑物的影响。 为解决这一问题，一方面是加强对各种爆破条件下爆破地震波的特性分析和对建构筑物危害的现象和破坏特征的宏观调查;,另一方面是加强对与爆破危害相应的爆破地震波的特征参数、结构的动力响应及结构动力特性参数的测试。以宏观调查资料以及爆破振动测试数据为依据，确定爆破地震波的特性、传播规律以及爆破地震波与建筑物动力响应关系。因此，爆破振动测试是研究爆破地震效应的基本手段和方法。,1.3衡量爆破震动强度的物理量及破坏判据的确定(1)衡量爆破震动强度的物理量 爆破震动强度可以用介质质点运动的各物理量来衡量，如质点振动位移、速
5、度和加速度。但以哪种物理量作为衡量标准最合适，目前在国内外有不同观点。 一种观点认为以介质质点振动速度较好。其理由是，通过大量观测表明，爆破地震破坏程度与振动速度大小的相关性比较密切。较其它物理量而言，振动速度与岩土性质有较稳定的相关关系，规律性较好。,另一观点则认为用振动加速度作为衡量标准。因为加速度可以反映作用在建筑物或构筑物基础上的荷载大小，从而揭示结构的受力状态及破坏机理。 目前多采用振动速度作为衡量安全的主要物理量。,以质点振动速度作为衡量爆破震动强度的物理量时，根据爆破方式的不同，有下列经验公式： 对于集中药包爆破： 对于延长药包爆破：式中 v-质点振动最大速度，cm/s， Q-炸
6、药量，kg（齐发爆破时为总装药量，延迟 爆破时，为最大一段的装药量）； R-测点距爆源中心的距离，m； K-与爆破场地条件有关的系数； -与地质条件有关的爆破地震波衰减系数。,12/2/2022,13,(2)、爆破地震安全控制标准,二、爆破震动安全距离 从爆源到被保护物的距离应保证被保护物不受到爆破振动作用的破坏，这段距离称为爆破震动安全距离。其计算公式为 实际工程中，主要通过求算齐发爆破允许的最大装药量，或延期爆破中最大段的允许装药量来满足安全需要。,12/2/2022,14,三.地震效应测试3.1爆破地震效应测试目的 了解和掌握爆破地震波的特征、传播规律以及对建筑物的影响、破坏机理等，以防
7、止和减少对建筑物的破坏，达到最有效地控制爆破地震波危害的目的.,首先要利用经验公式初步估算爆破振动强度，然后参照目前常用的爆破破坏判据，判断爆破振动效应的大小。一般都要先进行小规模的爆破试验，通过实地测试爆破振动强度的资料，求得符合该爆破条件下的K、值，再用来作为进行爆破设计的参数。,3.2爆破地震波的测试 爆破地震波测试的实质就是测量爆破地震动下介质质点的振动规律。实际上只需要测量到爆破地震动时介质质点的振动位移、速度、和加速度的时间历程曲线（振动波形图）。通过分析计算即可得到表征地震波特性的基本参量、幅值、持续时间、主频率及频谱。,四、爆破地震预防措施1.限制一次爆破的最大用药量；2.选用低威力、低爆速的炸药；3.改变装药结构可降低爆破震动；4.采用毫秒爆破技术，限制最大一段的装药量；5.采用预裂爆破技术；或在爆源与需要保护的建（构）筑物之间开挖减震沟槽。,12/2/2022,18,谢谢 多有不足，望请谅解,
