伍姣娥
广西金建华民用爆破器材有限公司, 广西 百色 533000
摘 要:由于当今城市化以及基础建设的快速发展,工程爆破的规模和数量也越来越多,对附近环境造成不利影响。由此,文章专门根据工程项目实际情况,对影响工程爆破振动的原因进行探究,并且重点解析有关爆破减震对策,对提升工程爆破的安全起到关键性作用,并且具有一定参考价值。
关键词∶工程爆破;振动;影响原因;降振对策
前 言:开展建筑工程过程中非常重要的方法之一就是爆破技术,这种技术也是工业生产以及开挖建设等工作中经常使用的手段。爆破工程通常情况下运用于水电工程、公路施工等建筑工程中,对材料进行加工、矿山爆破等方面有着非常重要的作用和意义,对于当今社会经济发展和建设做出很大贡献。爆破工程为各个领域的发展也提供了很多便捷,出现很多因素会对爆破过程效果造成一定影响。在此期间,其最明显的一个特征就是危险性,甚至爆破人员的安全性也会受到严重威胁。合理运用对应的措施且综合考虑这些影响因素,才能更好把控这些影响因素对爆破效果所造成的影响,结合工程项目实际状况,制定更科学的爆破方案,将爆破的效果提高,把控其成本,确保企业经济效益。
1 解析影响爆破地震波的原因
从现阶段工程爆破行业的探究结果中可以看出,产生地震波的主要原因可以分为爆破自身特征参数,比如振动频率和持续的时间长短等。另外就是对受振目标的属性,比如爆破的具体位置、地质构造和对应的距离等。在此期间一定要指出这些因素之间相互制约和影响作用,从而形成一个比较复杂的关联体。通常情况,爆破自身的强度越大,振动的频率也会跟住宅楼的固有频率相接近,并且维持的时间非常长,对后面所带来的损害也逐渐增加。
1.1 爆破区域地质构造条件
对于爆破地点介质的特征而言,其很大程度上会影响到爆破振动情况的程度和特性。如果爆破所在的地区地质比较坚硬,其振动的基础频率相对而言就比较高,包括振动维持的时间会有显著减少,振动的幅度也会越来越低。如果爆破具体位置属于松软地质,则以上几种震动参数的变化就会出现相反作用。除此之外,还要考虑到爆破具体位置的自身情况,同样会受到这个地点介质特性所影响,这样就会使自振的周期以及振动大小等各方面出现变化情况,爆破振动情况发生后,振动波的传播出现反常变化,并会对其预测造成很大影响。所以对爆破来源影响区域内构建粘土或回填土上的住宅楼,一定要对其增加具体保护方案,从而确保其安全性。
1.2 爆破振动频率
因为爆破的频率跟住宅楼固有的频率相似,而导致强烈共振是造成住宅楼受到爆破振动波影响而出现损坏的重要因素。其频率和距离之间的变化呈现曲线关系,很多都呈现负指数变化。在此期间,爆破地震波的高效频率,部分因为受到地质层的过滤作用而极速下降,低频部位下降的速度会越来越慢。探究众多文献和有关记录中可以看出,很多爆破振动的频率在10~300Hz左右,同时会被各项因素所影响出现动态性比较强具有复杂性的特点。建筑物频率振动波动力的响应关系跟其振动的危害性密不可分,比如一般民用低层住宅楼,其固定频率通常都在4~12Hz左右,相对而言高层住宅楼就比较低。
1.3 爆破振动维持时间
所谓的爆破振动周期指的是从爆破开始,一直到振动最后停止所经历的时间长短。将这个周期跟天然地震周期进行对比而言,其比较短,并且跟爆破的用药量有很大关系。由于振动所持续的时间越来越大,振动效应对其传播范围之内的住宅楼及其他结构物非弹性变形影响也会发生累积效果,损坏的程度也会越来越大。包括前期震动的强度会达到最高值,造成住宅楼的结构反应超过了弹性范围。在此期间就会造成其结构内部局部受到严重损坏,由于持续震动的时间越来越长,后期震动的效应会在这些损害当中不断发展,导致损害的范围越来越大,最后对住宅楼造成严重损坏。
如果包括振动所维持的时间非常短,结构损害期间并没有完成,爆破振动不是停止就是越来越弱,在此期间对住宅楼的影响就相对而言比较小,一般都不会对结构造成太大损害。
1.4 建筑物距爆炸源相对距离
确定爆破的距离跟住宅楼保持安全距离,这也是维护后者受到爆破而造成的损害情况开展的有效措施,结合国家政府所推广的《爆破安全规程》,爆破地震的安全距离需要允许在规定的范围之内,以下可以通过公式计算出来,结合这样的距离能够将爆破范围简单规划为爆破危险区域和安全区域。
在以上公式当中Q代表爆破的炸药量,kg代表单位;如果运用齐发爆破方法,这种参数为总药量,如果运用微差爆破方法,这种参数为最大药量;m取值0.3作为药量的指数;cm/s为单位,作为爆破振动的速度,K和则分别表示环境系数与衰减指数。
2 探究爆源降振对策
为了更好确保爆破工程影响范畴之内的住宅楼及其构筑物的安全性,避免由于住宅楼损坏而带来人员伤亡事件发生,一定要在爆破前期严格根据有关要求将各种防范对策工作做好,结合工程所处地区的实际状况,设计出更科学的爆破方案。科学合理把控爆破振动所带来的严重影响。现阶段从降振对策方面可以看出,主要有把控爆破用药量、选择使用威力比较低、低爆速炸药等。文章主要针对微差爆破以及间隔装药对策进行探究。
2.1 微差爆破原理
所谓的微差爆破是由微差雷管在排、孔或单孔内起爆,使相邻孔段、孔或孔内的炸药在极短的时间间隔内连续爆炸。在适当的毫秒时间间隔内,相继激发的地震波相互作用、相互干扰,使地震波减弱。此外,毫秒爆破分散了整个爆破的总电荷,确定了各部分的最大电荷,从而控制爆破震动强度,从而减少爆破震动对爆破现场周围建筑物(结构)、边坡和基础表面的影响。根据实际工程爆破的大量统计数据,微差爆破能有效地降低爆破震动。在总药量相近等爆破条件下,微差爆破的振动速度比同步爆破低0.33~0.67左右,减振效果显著。
2.2 确定爆破间隔时间
对于最合适的微差爆破时间之间的间距,每个国家所使用的数值和有关计算方法都各不相同。在我国很多成功的尾插爆破案例都会运用以下计算方法,通常结果都在25~50ms左右。
在以上公式中,d代表药包直径单位则为cm;q代表单位炸药的损耗数量,位为kg/m3;p代表装药密度,单位为t/m3;R代表装药作用的半径,m为单位;a代表孔洞之间的距离,cm则代表单位。
2.3 间隔装药
间隔装药分为空气间隔装药和分层装药,即分散装药。与集中装药相比,不仅岩石破碎性好,而且爆炸能量利用率高。更为重要的是,分散装药的爆破震动强度远低于集中装药,即爆破震动效果降低,且装药越分散,减震效果越显著。例如,在总药量相同的情况下,即使是中深孔爆破,分层装药或间隔装药的爆破震动也远低于连续装药。
总 结:
爆破振动和有关降振对策的探究工作,对于保证工程爆破的安全落实有着非常重要的意义,确保附近住宅楼结构的安全性。文章专门根据实际经验和有关理论探究结果对影响爆破震动的有关原因进行探究,对降振对策中的微差爆破和间隔装药措施进行系统解析和阐述。由于相关领域内的技术不断发展和进步,逐渐涌现出更加优秀的爆破控制技术,将工程爆破对附近造成的不利影响降低,更有助于促进我国基础以及城市化建设的快速发展。
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