降低爆破振动速度三种措施的有效性研究

王晨浩

摘 要：在爆破生产活动中，控制爆破参数，降低爆破振速，控制对保护对象的不利影响，一直是爆破施工重点之一。结合实际情况，合理利用爆破振动特点，采用控制变量法进行了计划与探究。调整合适的总药量和最大单响药量、多段微差延时起爆是三种较常见的降低爆破振动不利影响的有效措施。在分析爆破振动特征基础上，建立爆破振动对比模型，探究三种措施对降低爆破振动速度的有效性。

关键词：爆破振动；爆破药量；微差延时起爆；最大单响药量

中图分类号：TD235.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.080

随着爆破技术的广泛应用，人们越来越关注爆破振动对周围环境和构筑物造成的不利影响（比如爆破作用引起的震动、空气冲击波、噪声、有毒气体、飞石等），尤其是爆破振动。在现场施工过程中，许多降低爆破振动影响的措施被充分采用，其中，较为普遍的防治措施包括调整合适的总药量和最大单响药量、多段微差延时起爆。

为了便于准确指导爆破施工，控制爆破振动参数，本文以杭州市某工程引水隧洞爆破施工为例，评价调整爆破总药量、最大单响药量、微差延时起爆三种措施对降低爆破振动的有效影响。

1 爆破振动的特征

爆破地震波包括体积波和表面波。体积波由纵波（P波）、横波（S波）组成，表面波主要是瑞利波（R波）。爆破过程中造成岩石破裂的主要原因是体波的作用，而造成地震破坏的主要原因是面波的作用。

我国在《爆破安全规程》（GB 6722—2014）中，对建筑物安全采用安全允许振动速度和安全允许距离进行爆破安全评价。

1.1 安全允许振动速度

爆破振动对不同类型建筑物、设施设备和其他保护对象的振动影响采用不同的安全判据和允许标准，如表1所示。

1.2 安全允许距离

根据爆破振动安全允许距离公式：

式（1）中：R为爆破振动安全允许距离，m；V为保护对象所在地的安全允许指点振速，cm/s；Q为炸药量，kg；K，α为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。

安全允许距离与炸药量、安全允许振速和地形地质条件有关。

2 爆破振动对比模型

工程隧洞为弧形进山，后轴线呈北西走向。研究期间，爆破点按2.5 m/炮缓慢进尺进行爆破作业。工程区西南部存在某水库，布设爆破安全监测点于水库坝顶，距安全监测点距离约134 m，大坝安全允许振速为0.5 cm/s。

爆破点距离水库直线距离小于安全允许距离，且随着工程推进会逐步接近水库最小安全距离，见图1.通过安全监测，所得最大爆破振速值逐步接近大坝安全允许振速临界值，工程必须采用相应方法控制爆破参数，降低爆破振速值，以达到满足规范要求，避免对水库大坝安全造成威胁。

根据工程实际情况，并结合理论知识，拟定了4种工况进行调整爆破参数，以便于寻求有效控制爆破振动影响措施。具体工况如下：

工况1：总装药量为96.0 kg，最大单响药量为17 kg，正常起爆；

工况2：总装药量为96.0 kg，最大单响药量为17 kg，延时起爆；

工况3：总装药量为96.0 kg，最大单响药量为7 kg，延时起爆；

工况4：总装药量为88.0 kg，最大单响药量为16 kg，正常起爆。

注：工况中的“正常爆破”采用三段起爆方式，第一段为最大单响药量，各段间隔0.2～0.3 s；“延时爆破”采用四段起爆方式，第一段为最大单响药量，各段间隔为0.2～0.4 s。

在各个工况下，均对水库大坝爆破振动安全监测点进行了监测，监测结果如表2和图2所示。

工况中，爆破起爆点进尺速度较小，距监测点距离近似相同，保护对象为水库大坝，地形地质条件相同，因此对爆破振动影响最大的变量为炸药量和爆破设计方式。

本次采用控制变量法进行模型建立和监测，根据监测结果，在爆破总药量和最大单响药量相同的情况下，延时起爆设计对降低爆破振动速度效果不明显；在爆破总药量和爆破设计方式相同的情况下，降低最大单响药量能有效降低最大爆破振速；在爆破方式相同的情况下，适当降低总药量和最大单响药量能有效降低最大爆破振动速度。

3 结论

本次模型综合比较了控制爆破总药量和最大单响药量、微差延时起爆三种措施对降低爆破振动振速的有效效果，结果如下：①降低爆破最有效的是控制最大单响药量，降低爆破总药量次之；②本次微差延时起爆对境地爆破振动速度效果不明显，不排除本次微差时间未能控制好或因人为因素影响。

除了本文介绍的三种降低爆破振动有效措施之外，较普遍的防治措施还包括采用松动爆破、选择合理的孔网参数和装药结构、选择合适的炸药和传爆方向、综合地形地质条件进行减震等。希望在施工过程中能综合利用各种措施降低爆破振动影响。

参考文献

[1]中国工程爆破协会，广东宏大爆破股份有限公司，浙江省高能爆破工程有限公司.GB 6722—2014 爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2014.

[2]何鹄，顾月兵.爆破振动对附近民房情况的分析[J].西部探矿工程，2008，20（1）：136-138.

[3]赵京林，李永刚.爆破振动的危害及防治措施[J].现代矿业，2010，26（2）：40-42.

〔编辑：刘晓芳〕