爆破振动速度与破坏程度的关系
浅述爆破对地质条件的影响
振动速度(m ・ ) c S
O 8 . . ~22 1 0
1 1
土岩破坏特征
不受 影 响 隧洞 顶 部 有 个 别落 石 , 低 强 度 岩 石破 坏
产生 松 石 及 小 块 振 落
4
)
1 3
l 9
原 有裂 缝 张 开 或 产 生 新 的 细 裂 缝
大 石滚 落
6 7 8 9
岩性 坚 硬岩 石
K 5 0~1ห้องสมุดไป่ตู้ 5 13 . . ~1 5
中 硬岩 石
软岩石+
10~2 0 5 3
2 0 — 3 5 —3 0
1 5 . . ~18
1 8 . .~2 0
表 2 爆破 振 动 速 度 与土 岩 破坏 特 征 表
编 号
l 一 )
3
地 质 条 件 改 变 和 影 响 的 区域 。 裂 区 的 裂 破
用 深 孔爆 破 , 层 采 用 浅 孔爆 破 , 底 层 采 下 最
用人工凿除办 法。 根 据 《 破 安 全 规程 ) G 6 2 - 2 0 ) 爆 ) B 72 03 (
地 表 裂 缝 破 坏 范 围 较 大 , 其 危 害 但
下 。
忽 略 对 基 岩 的 破 坏 ; 堑 开 挖 爆 破 仅 需 考 路
由 于 地 表 一 般 为 风 化 破 碎 岩 体 , 拉 虑 药 包 周 围压 缩 圈 产 生 的 破 坏 范 围 抗 一 般 强度小, 易形 成 裂 缝 。 破 对 后 缘 地 表 的 破 情 况 下 路 堑 开 挖需 给 路 基 和 边 坡 预 留 保 护 爆
用 沿 岩体 中原 有 节 理 裂 隙 扩 展 而 成 , 部 轻 甚 至 不 出 现 后 缘 拉 裂 缝 , 且 爆 后 底 而 新 裂 隙 。 常 情 况 下 , 区后 缘 边 坡 地 表 破 通 爆 和 深 层 破 坏 有 不 同 的特 点 。 ( ) 缘 地 表 的破 坏 。 1后 () 层 基 岩 的 破 坏 。 2深 爆 破 对 深 层 基 岩 的 破 坏 情 况 , 工 程 视 性 质 其 要 求 有 所 不 同 。 般 开 山采 石 可 以 一
爆破振动对岩体破坏和周围环境的影响
爆破振动对岩体破坏和周围环境的影响岩石爆破作为一种常用的采石技术,其具有高效、快捷等优点,被广泛应用于工程建设、矿业开采等领域。
但是,随之而来的爆破振动却无法避免,这会对周围的岩体和环境造成一定程度的影响。
一、爆破振动对岩体破坏的影响1. 爆破振动会使岩体发生破坏爆破振动会产生强大的冲击波和振动力,对周围的岩石造成冲击和震动,从而引起微小的裂缝甚至裂缝扩大,严重时可能会引起岩体的崩塌和坍塌。
2. 爆破振动会影响岩体的物理力学性质爆破振动会引起岩体内部的应力状态发生改变,部分强度参数如固有摩擦角、内摩擦角等发生变化,因而影响了岩石的力学性质。
在一些情况下,裂缝的形成和扩展会破坏岩石的连续性,并改变原有的物理性质。
3. 爆破振动会对岩体进行分段对于某些坚硬的岩石,爆破振动可以引起岩石内部的分段,使得围岩稳定性变差,从而增加了坍塌和崩落的风险。
二、爆破振动对周围环境的影响1. 噪音污染在爆破过程中,爆破振动释放出巨大的声能,产生非常强烈的声波,从而造成噪音外扰。
长期的噪音对周围居民的心理健康和身体健康都会造成一定程度的妨碍。
2. 空气污染爆破过程中产生的烟尘和废气会对周围的空气造成污染,影响环境质量和人体健康。
特别是对于城市周边的调查、工程建设等项目,爆破的空气污染问题更为严峻。
3. 水土流失爆破振动可能导致周围的土壤和水源流失,给生态环境造成破坏。
在施工过程中,应重视爆破振动对周围环境的影响,通过一系列措施避免或减轻其负面影响。
结论爆破振动对周围环境和岩体都会造成一定程度的影响,因此我们需要在爆破前对周围环境和岩体进行充分的调查和评估,制定一系列的措施减轻其对周围环境和人体健康的危害。
在爆破施工的过程中也需要严格按照规定的标准和操作程序进行操作,避免使环境和岩体受到严重破坏。
爆破振动速度与破坏程度的关系
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爆破振动速度与破坏程度的关系1爆破振动强度的衡量标准爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度或振动烈度。
振动强度可用地面运动的各种物理量来表示,如质点振动速度、位移、加速度和振动频率等。
但是,通过对大量爆破振动量测数据研究后得出,用质点振动速度来衡量爆破振动强度更为合理。
理由是:(1)质点振速与应力成正比,而应力又与爆源能量成正比,因此振速即反映爆源能量的大小。
(2)以质点振速衡量振动强度的规律性较强,且不受频率变化的影响,美国矿业局用回归分析法处理了美国、加拿大和瑞典三国的实测数据,这三组数据是使用不同仪器在不同施工条件下建成的住宅中试验量测所得。
结果得出一条质点振速不随频率而变化的等值直线。
这充分说明,以质点振速作为安全判据,可适用于不同的测量仪器,不同的测量方法和不同的爆破条件。
(3)质点振动速度与地面运动密切相关。
分析大量实测数据表明,结构的破坏与质点振动速度的相关关系比位移或加速度的相关关系更为密切。
(4)质点振动速度不受地面覆盖层类型和厚度的影响,而地面运动的多数参数则都会受到影响。
例如在低弹性模量的土壤中,应力波传播速度低;随覆盖层厚度增加,振动频率明显下降,地面质点位移就会增大。
在不同类型和不同厚度和覆盖层中进行的试验结果表明,虽然地面运动的多数参数会随着覆盖层厚度的变化而变化,但对于引起结构破坏的质点振动速度却未受到明显影响;因此,将质点振动速度作为衡量爆破振动安全判据是有利的。
目前我国也和大多数国家一样,以质点振动速度作为衡量爆破振动烈度的判据。
一般情况下,把爆破振动速度控制在《爆破安全规程》规定的范围内,可以保证正常房屋不致受到破坏。
特殊环境下实施爆破时可以根据房屋的实际抗震能力及设计抗震烈度值来确定其爆破振动速度的极限值(表1)。
表1抗震烈度与相应的地面质点运动速度值2爆破振动速度与破坏程度的关系岩石开始破坏的振动速度是50〜100cm/s。
爆破振动速度
概述爆破时通过炸药能量的释放,使炮孔周围介质破碎,同时由于爆破应力波作用又使远处介质产生剪应力和拉应力,使介质产生裂隙;剩余的一部分能量以波的形式传播到地面,引起地面质点的振动,形成爆破地震。
地面与地下工程结构均受爆破地震的影响,在爆破工程设计时需根据实际情况进行爆破地震强度的检算。
近年来,爆破拆除工程日益增多,为了不致损伤破坏爆体周围的建筑与设备,严格控制爆破振动是极为重要的。
因此,在控制爆破设计中,同样需要进行爆破强度的检算。
爆破地震与自然地震爆破地震与自然地震有相似之处,即二者都是急剧释放能量,并以波动的形式向外传播,从而引起介质的质点振动,产生地震效应。
但爆破地震还有以下特点:一、爆破地震的震源能量小,影响范围小;二、持续时间短,爆破地震一般在0.1~0.2 S左右,而自然地震持续时间长,一般在10~40 S左右;三、爆破地震振动频率高,而自然地震一般是低频振动;四、可以控制爆破震源大小及作用方向;五、通过改变爆破技术可以调节振动强度。
虽然在同一地点的两种地震波参数相同,但爆破地震对该处建筑的影响和破坏程度要比自然地震轻。
因此,对于爆破地震问题不应按自然地震的计算方法来处理。
爆破振动速度爆破所引起的地面振动与天然地震一样,是一个非常复杂的随机变量。
它是以波的形式传播的,其振幅、周期和频率都随时间而变化。
振动的物理量一般用质点的振速、加速度、位移和振动频率等表示。
用振动的哪些物理量作为衡量爆破地震效应强度的判据,在不同的工程实践中,各有侧重。
目前,国内外多采用地面质点的振动速度作为衡量爆破地震效应强度的判据。
这是因为:一、它可以使爆破振动的烈度与自然地震烈度相互参照;二、目前采用的速度传感器及二次仪表比较普遍,标定与信号检测较容易。
三、便于换算与结构破坏判据相关的参数。
爆破振动速度的计算岩石介质的振动矢量是由相互垂直的三个方向的矢量和求得的。
一般用垂直振动速度作为判据。
在理论的推导上,由于爆破振速的大小与炸药量、距离、地形、爆破方法等有关,推导出的公式(经验公式)较多,目前使用较多的是由相似理论量纲分析的结果,给出按药量立方根比例推算的方法决定函数关系(萨道夫斯基提出的经验公式)v=k(Q^(1/3)/R)^α式(1)式中:V为爆破产生的振动速度(cm/s);K为介质系数;α为衰减系数;Q为最大一段装药量(kg);R为测点与爆心的距离(m)。
矿井爆破掘进的振动监测与分析
煤矿技术2015.12︱383︱矿井爆破掘进的振动监测与分析陈道云(淮南矿业集团顾桥煤矿,安徽 淮南232001)【摘 要】对某煤矿井下巷道掘进产生的爆破振动进行监测和分析,并总结出巷道爆破掘进时,巷道内岩体的质点振动速度受震源距离影响的一般衰减规律。
这对保障巷道结构的整体稳定性具有重要的意义。
【关键词】巷道掘进;爆破振动;监测分析中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1006-8465(2015)12-0383-01 引言 煤矿井下进行爆破式掘进时产生的爆破振动效应会在一定程度上使煤矿井下巷道围岩产生松动、开裂甚至破坏。
因此,进行煤矿井下巷道掘进爆破振动监测控制对到达安全生产的目的是有现实意义的。
本文通过对某煤矿进行现场爆破振动测试,分析巷道爆破地震波的特性、传播规律以及对巷道周围岩体的影响,对通过改进爆破方案以求保证巷道的整体稳定性具有指导性意义。
1 工程概况某矿岩石水平巷道,直墙拱形断面,采用两种断面尺寸,靠近井底车场段断面稍大,此段断面设计巷道净宽5.2m,净高4.4m,净断面积19.97m 2,采用锚喷网支护,喷层厚度为150mm,巷道穿过的岩石以砂岩、泥岩为主,岩石坚固性系数为f=6~8。
掘进开采面的设计炮眼深度为2.2m,采用楔形斜眼掏槽,掏槽眼深度2.4m,在槽腔中心布置两个与主掏槽眼同深的直眼,并装药同时起爆,周边眼采用光面爆破技术,炮眼应布置在巷道掘进轮廓线上,炮眼间距在300~400mm,水垫层轴向不耦合装药。
采用三级煤矿安全水胶炸药,药卷规格为φ927mm 430mm 280g,1~5段毫秒电雷管,矿用防爆型起爆器。
2 爆破振动监测 2.1 测振仪器 大量实测表明,爆破振动破坏程度与振动速度大小关系密切,而且《爆破安全规程》(XGB6722-2003)规定以地面质点振动速度作为建筑物振动安全标准,故在实际工作中,大都采用质点振动速度作为衡量爆破振动波强度的标准。
爆破公式
1、城镇拆除爆破由于与一般岩土爆破作用机理、爆破方法不同,其安全允许距离的确定方法也不同,本《爆破安全规程》(GB 6722—2003)规定有设计确定,确定的内容包括:(1)确定安全判据确定安全判据应采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率两个指标,还采用保护对象所在地的质点峰值振动速度单一指标,二者均可。
(2)若采用单一指标(爆破振动速度),推荐下面两个公式:V=KˊK(Q1/3/R) α (cm/s)式中:Kˊ——修正系数,Kˊ=0.25~1.0Q——炸药量 kgR——炸源至观测点间距离,mV= K(Q1/3/R) α (cm/s)式中:Q——一次爆破用药量R步药几何中心至计算点距离,mK、α——根据不同结构、不同爆破方法,按表1选取表1 K、α值的选取2、建筑物倒塌冲击波地表而产生的塌落振动速度与爆破地震波引起的质点振动速度相比,建筑物倒塌时冲击地表而产生的塌落振动速度大些,其塌落振动速度目前尚无统一计算公式。
若以地面塌落振动速度表示强度,采用无量纲相似参数分析方法,集中质量(冲击或塌落)作用于地面造成的塌落振动速度V可参阅以下公式计算。
V t=K t [(M g H/σ)1/3/R] β式中:V t——塌落引起的地面振动速度,cm/sM——下落构件的质量,tg——重力加速度,m/s2H——构件的中心高度,mσ——地面介质的破坏强度(MP a),一般取10 MP aR——观测点至冲击地面中心的距离,m建筑物拆除爆破塌落振动与结构的解体尺寸和下落的高度有关。
为了减小对地面的撞击作用,控制下落建筑物解体的尺寸十分重要,高度是改变不了的。
根据数座高烟囱爆破拆除实测数据整理分析给出上式中的衰减参数K t=3.37,β=1.66。
3、对地面建筑物拆除爆破,一般松动爆破时,不考虑爆破冲击波的安全距离。
抛掷爆破时,可按下式计算:R R=K n·Q1/2式中:Q——装药量,kgK n——与爆破作用指数和破坏状态有关的系数,表2 K n 值在峡谷进行爆破时,沿山谷方向K n值应增大50%~100%;当被保护建筑物与爆源之间有密林,山丘时,K n值减小50%。
工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨
工程爆破引起的振动速度计算经验公式及应用条件探讨程 康 , 沈 伟 , 陈庄明 , 武金贵(武汉理工大学 土木工程与建筑学院 ,武汉430070) 摘 要 : 分析总结了工程爆破界对于爆破振动速度计算的经验公式 。
根据相似理论 ,推导了爆破振动速度计算的公式 。
研究结果发现 ,在地形 、地质和使用炸药种类不变的情况下 ,爆破引起的地面振动速度与最大起爆药量 Q 、爆源距 测点的直线距离 R 、以及爆破作用指数 n 有关 。
只有在集中药包 、标准抛掷爆破条件下 , 爆破振动速度的计算公式 , 才适 合于前苏联学者萨道夫斯基提出的经验公式 。
把深孔直列药包 , 假定为无数个等效集中药包 , 提出了深孔爆破的振动速 度计算公式 , 并应用于工程实际中 。
关键词 : 爆破振动 ;计算公式 ;应用条件 ;相似分析中图分类号 : T D235. 1文献标识码 : AI n qu i ry i n to ca lcu l a t i o n for m u l a for v i bra t i on ve loc ity i n ducedby en g i n e er i n g b l a st i n g an d its a pp l i ca t i o n con d it i o n sCH EN G Kang, SH E N W ei, CH EN Z huang 2m ing, W U J in 2gu i( Schoo l of C i vil En ginee r ing and A rch i tec t u r e, W uhan U n i ve r sity of Techno l og y, W uhan 430070, Ch i na )A b s tra c t : The ca l cu l a t i o n f o r m u l a s f o r b l a s ti ng vi b ra t i o n ve l o c ity i n engi nee ri ng we re summ u r iz ed. si m il a rity theo ry, the f o r m u l a t o e s ti m a t e the b l a s ti ng vi b r a t i o n ve l o c ity wa s de r i ved. U n de r the sam e te r ra i n, cond i ti o n s and w i th the sam e amoun t of ex p l o s i ve s , the gr ound vi b r a t i o n ve l o c ity dep e nd s on the m a xi m u mB a s ed ongeo l o gi ca l amoun t of p ri m a r y ex p l o s i ve ( Q ) , d i stance fr om ex p l o s i o n sou r ce t o m e a s u r i ng po i n t ( R ) and b l a s ti ng ac t i o n i ndex ( n ) . The ca l cu l a ti o n f o r m u l a, p u t f o r w a rd by p revi o u s U SSR scho l a r, is effec ti ve on l y a t the cond iti o n s of standa rd th r o w b l a s ti n g and concen tra ted ca rtri dge . A cco rd i ng t o equ i va l ence p ri nc i p l e , li nea rl y d istri bu ted cha rge wa s a ssum ed a s num e r ou s equ i va l en t concen tra ted cha rge s and the equa ti o n of deep 2ho l e b l a sti ng wa s de ri ved, wh ich is ge tti ng succe ss i n p r ac t i c a l engi nee r i ng app li ca t i o n s .Key word s : b l a s ti ng vi b ra t i o n; ca l cu l a t i o n f o r m u l a; app li ca t i o n cond i ti o n s ; op ti m u m ana l ysis爆破种类 (如硐室爆破 、深孔和浅孔爆破 、拆除爆破 ) 、 和爆破条件 (松动爆破 、抛掷爆破 ) , 统统都采用该公式 进行爆破振动安全计算和校核 , 缺乏一定的理论依据 。
第二课时 爆破振动安全评价方法
3
图10-1-1 美国爆破振动安全标准
4
德国标准
5
瑞士标准 建筑物类型 钢结构、钢筋混凝土结构 砖混结构 砖石墙体、木阁楼 历史性敏感性建筑 30 18 12 8 质点振动合速度/mm.s-1 (10~60)Hz (60~90)Hz 30~40 18~25 12~18 8~12
6
印度标准 建筑物类型 一般民房 工业建筑 古建筑物 质点振动合速度/mm.s-1 ≤24Hz 5.0 12.5 2.0 >24Hz 10.0 25 5.0
2
从上世纪20 年代开始,美国和苏联的专家就开 展了爆破振动安全评判标准的研究工作。20 世纪 50 年代,学者们在大量研究的基础之上提出了各种不 同的评判标准。我国对此也做了大量的工作。随着 对爆破振动危害机制的深入研究,人们发现采用单 一强度因子的爆破振动安全判据在理论上和工程应 用方面都存在一定程度的局限和不足。因为爆破振 动对结构体的危害不仅与振动强度有关,还与频率 密切相关,同时考虑振动频率的安全判据成为目前 振动安全评价体系中的主流。
9
影响爆破振动强度因素
建筑物的结构 微差间隔时间
8 振动频率
7
1
2
孔网参数
因素
振动持续时间
6
5 4
3
最大安全药量
起爆顺序
预裂爆破和预裂效果
10
仪器设备承受爆炸振动的容许值
设备名称
基频/Hz
加速度/(m/s2)
空调器
10
150
风扇
15
300
通信设备
10
20
示波器
5
15
报警器
10
50
指挥控制台
8
隧道爆破振动危害和控制技术综述
隧道爆破振动危害和控制技术综述发布时间:2021-08-19T11:49:21.210Z 来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)10期作者:唐叙量[导读] 钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。
唐叙量(重庆市设计院有限公司重庆 400015)摘要:钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。
同时,隧道在交通运输系统中类似于咽喉的作用,能保障隧道的安全施工等效于维护了人们的人身和财产安全。
所以本文从钻爆法技术、隧道爆破危害、影响爆破振动强度因素等方面进行论述,分析和归纳出控制爆破振动的常见措施,为后续研究和实际工程提供参考。
关键词:钻爆法、振动危害、控制措施Summary of Tunnel Blasting Vibration hazards and Control TechnologyXuliang Tang1, Qin Wang2*(1.ChongQing Architectural Design Institute, ChongQing, 400015, PR China; 2.HuNan V ocational College of Electronic and Technology, ChangSha, 410220,PR China)Abstract: The drilling and blasting method is widely used in tunnel excavation engineering due to its mature technology and low cost. However, the drilling and blasting method has a fatal flaw, that is, the vibration generated by blasting directly threatens the structure of surrounding buildings. At the same time, the tunnel has a very important position in the transportation system, and the safe construction of the tunnel is equivalent to the protection of people's personal and property safety. Therefore, this article discusses the drilling and blasting technology, tunnel blasting hazards, factors affecting the intensity of blasting vibration. Analyzes and summarizes common measures to control blasting vibration, and provides references for subsequent research and actual engineering.Keywords: Blasting method, Vibration hazard, Control measures0、引言近年来,随着人们对交通运输需求量的增加,高速公路、客货运铁路以及城市地下铁路的新(扩)建工程仍处于高速增长趋势,而隧道开挖施工仍是这些新(扩)建交通运输工程中的难点。
爆破爆炸的危害作用及预防措施
炸药爆炸时,人类可利用其化学能转变成的机械功,完成一些人工或者机械不能或者难以完成的工作。
爆炸的同时还将产生爆破地震波、空气冲击波、爆破噪音、个别飞石、爆破毒气等危害作用,这些危害作用亦称危害效应或者负面效应。
它们对人员、建造物和设备所造成的危害范围,因爆破规模、性质与周围环境的不同而异。
如露天爆破时,地震与飞石的影响范围较大,空气冲击波在加强抛掷时有显著作用,而松动爆破则几乎没有影响。
爆破规模较大时,还要考虑爆破毒气的危害问题。
为了保证人员和设备的安全,必须正确计算各项安全影响范围,以便采取相应措施。
对于建造物与构筑物必须评价其安全程度。
对于重要目标必须保证不受爆破地震、空气冲击波和爆破飞石的破坏,要严格进行安全校核,必要时应减少一次(或者一段)的爆破装药量或者采取其它安全措施。
在地底下发生地震的地方,叫震源。
地面上与震源相对处,叫震中。
地震的大小,在地震学上用震级和烈度来衡量。
1.1.1.1 震级震级也称地震强度,用以说明某次地震本身的大小。
它是直接根据地震释出来的能量大小确定的。
用一种特定类型的、放大率为2800 倍的地震仪,在距震中100km 处,记录图上量得最大振幅值 (以1/1000mm 计) 的普通对数值,称为震级。
例如,最大振幅为0.001mm 时,震级为“0”级;最大振幅值为1mm 时,震级为“3”级;最大振幅值为1m 时,震级为“6”级。
地震震级的能量究竟有多大?可用爆炸能量来说明。
在坚硬岩石(如花岗岩)中,用2~3×106kg 炸药爆炸,相当于一个4 级地震。
一个8 级地震的功率大约相当于100 万人口城市的发电厂在20~30 年内所发出电力的总和。
由此可见,虽然地震仅仅发生于瞬时的变化,但地震释放出来的能量却是巨大的。
1.1.1.2 烈度烈度是指某一地震在具体地点引起振动的强度标准,它标志着地震对当地的实际影响,作为工程建造抗震设计的依据。
烈度不是根据地震仪器测定的。
爆破产生的影响以及相对应的具体措施
爆破产生的影响以及相对应的具体措施一、对爆区的危险部位用篱笆片+铁丝网+灌土草袋子进行全封闭防护,使爆破飞石控制在10米以内,确保周围环境安全。
对于临近需要保护建筑物进行爆破时,如果爆破面积较小时,需要对爆破区域进行覆盖,以达到控制飞石的目的;如果爆破面积较大时,需要对需要保护的建筑物进行近体防护。
就具体情况而言,本项目靠近居民住宅区,需要对建筑物进行近体防护二、爆破时会产生有害气休对爆炸产生有害气体的研究证明,正氧平衡的炸药在爆炸时生成大量有毒的氧化氮气体,而负平衡的炸药,则生成大量有毒的一氧化碳气体。
此外,钻机在钻孔时,会产生大量的石粉烟雾,会对在附近进行主体施工的人员产生严重的影响,需要采取相应的措施防止有毒气体和石粉烟雾的扩散以保护人员的安全三、爆破振动的振幅大,但随着与爆破中心距离的增加而迅速衰减,对周围一定距离产生影响,特别对周围基础或主体施工都会产生影响,并且在一定程度上会影响施工质量措施:1、采用多段微差起爆,分段越多,爆破振动越小,并严格控制单段起爆药量不超过允许值。
2、选取合理的微差起爆的间隔时间和起爆方案,保证爆破后的岩石能得到充分松动,消除夹制爆破的条件。
3、采用爆破地震效应较小的爆破方式和方向,需要请专业技术人员参与工作4、在一侧或多侧挖防振沟,用来减弱地震波的传播,四、爆破对混凝土的初凝影响:对于新浇筑混凝土这种特殊结构,其震动破坏不单由混凝土的早期强度决定,而且还与静力状态下的混凝土内的初始应变状态密切联系,新浇筑混凝土体内的应变状态受到混凝土内温度、应力、混凝土的徐变及自缩变形特性等多方面的影响,特别对于混凝土从初凝到7D龄期,这个阶段最易受到爆破震动的不利影响措施:1、确定爆破振动安全允许距离,使新浇筑混凝土在安全距离之外根据GB6722—2003《爆破安全规程》规定:爆破振动安全允许距离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本项目为新浇大体积混凝土,且对混凝土初凝影响很大,地质为中风化和微风化岩石结构,故采用的数据为:v取2.0-3.0、k取50~150、α取1.3~1.5,另外考虑到还受到混凝土本身方面的影响综合确定安全距离2、使用速凝剂和早强剂,使混凝土龄期变短,减小爆破震动对混凝土的影响3、利用时间间隔使爆破与主体施工不在同一时间段进行五、高压线电柱同水平且较近的爆区,要在爆区和电柱间挖一条或多条防震沟六、爆破时要停止基础施工,并将施工的器具机械设备,仪表仪器及贵重物品在规定时间撤离到警戒区外以保证设备与人员安全,会在一定程度上需要部分材料设备的多次搬运七、爆破时,要断绝交通的部位,从而会使施工材料设备等不能及时满足主体施工需求,会在一定程度上影响工期具体操作:1、对周围建筑增加防护网2、给爆破人员购买防毒面具3、挖防震沟4、购买速凝剂和早强剂5、买一些厚的雨布,加盖在重要建筑设备和仪器上,防止爆破飞石的破坏爆破影响一:质量方面——爆破产生的震动会对混凝土的初凝产生影响,会对基础造成许多的裂缝,另外飞石也会破坏新浇筑的混凝土,甚至造成更大的质量破坏二:安全方面——爆破产生的有害气体以及大量的石粉烟雾对工人的身体危害极大,甚至于会使人体产生职业病,另外爆破产生的飞石如果不采取措施会对周围施工工人以后周围过往人群产生人体伤害三:环境方面——爆破产生的石粉烟雾会随风飘散,客观上影响周围居民的环境健康,另外爆破产生的震动和声音会有人向街道办投诉,相关部门一旦追查下来,我们将面临被迫停工的危险四:工期方面——爆破时,要断绝交通的部位,从而会使施工材料设备等不能及时满足主体施工需求,爆破时要停止基础施工,并将施工的器具机械设备,仪表仪器及贵重物品在规定时间撤离到警戒区外以保证设备与人员安全,会在一定程度上影响工期五:成本方面——由于爆破与主体在同时间施工,需要采取各种各样的措施来保证质量和安全等方面的隐患,会造成成本的增加。
爆破地震
爆破地震地震学用震级和烈度来衡量地震的大小。
(1)震级震级也称地震强度,用以说明某次地震本身的大小。
它是直接根据地震释放出来的能量大小确定的。
用一种特定类型的、放大率为2800倍的地震仪,在距震中100km处,记录图上量得最大振幅值(以1/1000mm计)的普通对数值,称为震级。
例如,最大振幅为0.001mm时,震级为“0”级;最大振幅值为1mm时,震级为“3”级;最大振幅值为1m时,震级为“6”级。
地震震级的能量可用爆炸能量来说明。
在坚硬岩石(如花岗岩)中,用2~3×106kg炸药爆炸,相当于一个4级地震。
一个8级地震的功率大约相当于100万人口城市的发电厂在20~30年内所发出电力的总和。
由此可见,虽然地震仅仅发生于瞬时的变化,但地震释放出来的能量却是巨大的。
(2)烈度烈度是指某一地震在具体地点引起振动的强度标准,它标志着地震对当地的实际影响,作为工程建筑抗震设计的依据。
烈度不是根据地震仪器测定的。
判断烈度大小是根据人们的感觉、家具及物品振动情况、房屋及建筑物受破坏的情况,以及地面出现的崩陷、地裂等现象综合考虑后确定的。
因此,地震烈度只能是一种定性的相对数量概念,且有一定的空间分布关系。
必须指出:地震震级与地震烈度是两个不同的概念,不可混淆。
如把地震比作装药爆炸,那么,装药量就相当于地震震级,而装药在爆炸时的破坏作用则是地震烈度。
一个地震只有一个震级,但在不同地区可以有不同的烈度,因为在一个地震区域内,不同部位的破坏程度是不同的。
在地底下发生地震的地方,叫震源。
地面上与震源相对处,叫震中。
显然,震中区的烈度(叫震中烈度)就比其他地方的大。
所以震中烈度就是最大烈度,用以表示该次地震的破坏程度。
天然地震烈度表2、爆破地震波(1)爆破地震波的产生当装药在固体介质中爆炸时,爆炸冲击波和应力波将其附近的介质粉碎、破裂(分别形成压碎圈和破裂圈),当应力波通过破裂圈后,由于它的强度迅速衰减,再也不能引起岩石的破裂而只能引起岩石质点产生弹性振动,这种弹性振动是以弹性波的形式向外传播,与天然地震一样,也会造成地面的震动,这种弹性波就叫爆破地震波。
露天矿山爆破振动影响因素及控制对策
露天矿山爆破振动影响因素及控制对策摘要:爆破开挖是露天矿山开采过程中最常使用的方法,在矿山开采过程中占据着非常重要的地位。
爆破振动是施工过程中必然产生的自然现象,影响着矿山的生产安全,一直视为露天矿山首要解决的灾害。
如何控制爆破振动强度在安全范围之内是目前面临的一个主要难点问题。
本文主要对露天矿山爆破振动影响因素及控制措施进行简要分析,从而为露天矿山的顺利开采提供保障。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素;控制措施引言在露天矿山的爆破工程中,所产生的振动会对矿山附近区域的人员和设备安全产生严重的影响,甚至还可能引发不良事件,造成负面的社会影响。
因而,爆破单位要构建有效控制措施,降低爆破振动对工作区域、操作人员和设备的影响,将爆破工程所产生的振动控制在一定范围内,推动爆破工程顺利进行,实现经济效益和社会效益的协调发展。
1爆破振动产生在利用炸药进行爆破时,炸药在介质内爆炸的过程中会产生强大的能量,大部分的能量会转换成冲击波、应力波和弹性地震波,在介质内传播。
冲击波主要发挥对介质的爆破作用,应力波和弹性波会向介质的周边区域进行传播,进而破坏质点,产生爆破振动。
2爆破振动影响因素2.1炸药类型炸药属性与介质中冲击波的衰减之间存在着十分紧密的联系,当炸药所产生的冲击波压力大于岩石抗压强度的10倍以上时,其爆破地震波在传播过程中会出现大量的损耗,从而使得冲击波的衰减更加迅速。
试验表明:当炸药波阻抗值与岩体的波阻抗值接近时,炸药的爆炸能量有效利用率越大,即可引起更大的爆破振动。
故当爆破工程对爆破振动有要求时,应选择与岩体的波阻抗相差大的炸药。
2.2炮孔直径爆破时炮孔的孔径对爆破振动强度会产生一定的影响,即使它们具有相同的爆破药量,其爆破振动也会随着场地系数和衰减指数的不同而发生变化。
根据相关数据表明,炮孔直径和测点的爆心距是决定爆破振动强度的关键因素。
与大孔径爆破相比,采用小孔径爆破时质点振动时的衰减速度更快,且炮孔直径越大时,爆破振动的强度也会更大,这种振动强度的增长速率与比例药量也有着很大的关系,它会随着比例药量的减少而呈现出爆破强度增大的趋势。
施工现场爆破作业的振动对建筑物的影响
设备损坏:振动 可能导致建筑物 内的设备、管道 等设施受到损坏, 影响建筑物的正 常使用。
人员安全:振动 可能导致建筑物 内的人员受到惊 吓、受伤等危险, 影响人员安全。
周边环境:爆破 作业产生的振动 可能对周边环境 产生影响,如地 面塌陷、山体滑 坡等,影响周边 居民的生活和生 产。
土壤松动:爆破作业产生的振动可 能导致周围土壤松动,影响地基稳 定性和建筑物的安全性。
建筑物结构: 建筑物结构对 爆破作业的影
响
建筑物周围环 境:建筑物周 围环境对爆破
作业的限制
建筑物与爆破 作业的距离: 建筑物与爆破 作业之间的距
离要求
爆破作业与建筑 物的相互作用
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爆破作业对建筑物的影响:
单击添加项标题
飞石对建筑物表面的破坏
单击添加项标题
建筑物对爆破作业的限制:
单击添加项标题
合理选择爆破方法和参数 优化爆破布置和药量计算 加强爆破振动监测和预测 采取减震、隔振措施,减少对建筑物的影响
加强施工现场的安全监管, 确保爆破作业符合相关法规 和标准
制定详细的施工方案和计划, 明确爆破作业的时间、范围 和影响
建立完善的应急预案,及时 应对可能出现的意外情况
加强施工人员培训,提高他 们的安全意识和操作技能
相互作用机制:通过地震波和应力波的相互作用,建筑物和爆破作业之间存在相 互影响和制约的关系。
相互作用的影响因素:包括建筑物的结构类型、材料性质、地质条件以及爆破作 业的规模、方式等。
以上内容仅供参考,具体内容可以根据您的需求进行调整和完善。
优化爆破设计:采用合理的爆破参 数和爆破方法,减少对建筑物的振 动影响
建筑物的位置和距离
单击添加项标题
炮损振动波损坏范围
炮损振动波损坏范围
炮损振动波是指炮弹或炮击引起的波动传播,会在周围的物体上产生振动及可能的损坏。
炮损振动波的损坏范围取决于多种因素,包括以下几点:
1. 爆炸能量:爆炸的能量大小直接影响炮损振动波的强度和传播范围。
能量越大,炮损振动波传播的距离也越远。
2. 距离:距离炮弹爆炸点越近,受到的炮损振动波影响越大。
炮弹爆炸点附近的建筑物、设施等容易受到破坏。
3. 建筑结构:建筑物的结构和材料也会影响炮损振动波的传播和损坏范围。
例如,坚固的建筑物对振动波有更好的抵抗能力,而脆弱的建筑物容易受到破坏。
4. 地形条件:地形条件也会对炮损振动波的传播有影响。
例如,山地或阻挡物(如墙壁、山脉等)可以减弱振动波的传播范围。
总的来说,炮损振动波的损坏范围会受到以上几个因素的综合影响。
不同的爆炸能量、距离、建筑结构和地形条件将导致不同的损坏效果,包括建筑物的倒塌、结构损坏、震裂等。
土石方工程施工爆破震动与振动控制
土石方工程施工爆破震动与振动控制随着现代工程建设的不断推进,土石方工程在城市建设、道路建设等方面发挥着至关重要的作用。
然而,土石方工程施工过程中的爆破作业往往会产生较大的震动和振动,可能给周围环境和结构物带来不利影响。
因此,正确控制施工爆破的震动与振动,成为保证工程安全和环境保护的重要任务。
一、施工爆破震动与振动的原因与特点1.施工爆破震动的原因土石方工程施工中的爆破作业主要是通过引爆炸药,产生高压气体作用于岩石,使之发生破裂、碎化和位移。
这种爆炸能量的释放会导致周围土壤和结构体产生震动和振动。
2.施工爆破震动的特点(1)频率特性:土石方爆破震动的频率分布范围较宽,一般集中在10Hz以下,但也有高频成分,对不同结构体的影响不同。
(2)传播特性:爆破震动沿着岩体或土体内的介质以波动形式传播,传播距离与炸药量、装药方式、岩土性质等参数相关。
(3)幅值特性:震动幅值较大时,容易引起结构物的破坏,而小幅度的震动则具有一定的警示作用。
二、施工爆破震动与振动对周围环境与结构物的影响1.影响周围环境土石方工程的爆破作业会引起周围的地表和地下水体共振,导致振动加速度加大,直接影响到周围环境的稳定性。
对于附近的房屋、道路、管线等设施,爆破震动可能引起裂缝、破坏甚至倒塌,给周围居民和交通带来危害。
2.影响结构物用土石方填筑的结构物,如道路、堤坝等,受到爆破震动的影响也会出现病害。
振动能够引起土体的松动,导致结构的变形和下沉,进而影响工程的使用寿命和安全性。
三、施工爆破震动与振动的控制措施1.爆破要素的控制(1)控制炸药量:合理控制爆破药量,避免过量使用炸药产生过大的振动。
(2)调整装药方式:选择合适的装药方式,如预分段控制装药和控制引爆时间差等,减小震动的冲击效应。
(3)合理选取起爆装置:选择合适的起爆装置,能够准确控制爆炸的时间和位置,避免爆炸反应不均匀带来的强烈震动。
2.结构物保护的控制措施(1)加固结构物基础:对于已有的结构物,可以通过增加地基基础的面积或加固地下结构等措施,提高其抗震能力。
矿山爆破振动与控制技术和降震措施
03
矿山爆破振动控制有助于保护生态环境,减少对周边生态系统的干扰和破坏, 实现可持续发展。
02
矿山爆破振动的基础理论
矿山爆破振动的产生机制
炸药爆炸能量释放
矿山爆破作业中,炸药爆炸瞬间释放大量能量,产生强烈的振动波。
介质不均匀性
矿山岩体具有不均匀性,炸药爆炸产生的振动波在传播过程中会发生反射、折射和散射,进一步产生振动。
构稳定性构成威胁。
矿山爆破振动可能导致地下水涌流、地面塌陷等次生灾害,对
03
周边环境和生态系统造成破坏。
矿山爆破振动控制的目的和意义
01
矿山爆破振动控制旨在降低爆破作业对周围环境和设施的影响,保障人员安全 和生产顺利进行。
02
通过采取有效的降震措施和技术手段,可以减小矿山爆破振动的振幅和频率, 降低对周围建筑物的破坏程度。
开展安全性评估
针对不同类型、规模的矿山,开展爆破振动控制与降震措施的安全性评估,深入分析可能 存在的安全隐患,提出相应的改进措施。
强化人员培训和管理
加强对相关人员的培训和管理,提高他们的技能水平和管理能力,确保在实施爆破振动控 制与降震措施时能够严格按照要求进行操作和管理。
THANKS
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完善相关法规和政策
在国家层面,制定和完善矿山爆破振动控制与降震措施的相关法规和政策,明确各方责任 和义务,加强监管力度,确保措施的有效实施。
发展新型降震材料和设备
研发新型降震材料
通过材料创新和优化,研发出具有更好降震效果的新型材料,如 高分子材料、复合材料等,以满足矿山爆破振动控制与降震措施 的需求。
通过调整爆破参数,如炸药量、爆破方向、装药结构等 ,以降低爆破振动对周边环境和结构的影响。
控制爆破
表11-4所列震级是根据震波图上表面波关参数等 确定的,称为面波震级,用Ms表示.面波震级与地 震波总能量能最的关系为: lgE=11.8+1 .5Ms 由近震的体波震级M1求面波震级Ms M1=lgAu + R(⊿) R(⊿) 为起算函数; Au 为测点质点的最大位移 Ms=1.13M1+1.08 或由经验公式求Ms Ms=3.65+lgQ Q 为炸药量,kt
对于整体布置的钢筋,即使钢筋暴露较长,
也很难造成偏心失稳。因此,往往只能依 靠结构的自重作用,使钢筋内应力达到屈 服极限,产生塑性流动以致失稳而形成铰 支。在这种情况下,就要特别注意破坏位 置的选择。通常为了形成倾及力矩,宜选 择容易形成铰支的部位作为优先突破点, 而把整体布置钢筋的立柱部位作为延续的 铰支形成点,因为这些部位在自重作用下 不一定能形成铰支,但在外力矩和自重的 联合作用下却容易形成铰支。
① ② ③ ④
2.1.2爆破震动速度的计算及其判据 质点振速表示爆破震动效应强度的原因 质点振速不受覆盖层类型和厚度影响; 可适应于不同的测量仪器、测量方法和不 同的爆破条件; 使爆破震动烈度与天然地震烈度统一起来 结构的破坏与质点的振动速度的相关关系 比位移或加速度更为密切。
质点振动速度
爆破地震的震级 地震的震级表示地震发生时以地震波形式释放能 童的大小。对爆破地震来讲,它是由一次爆炸的 药量和其能量转换为地震波能量的转换系数决定 的。 我国的地震震级是采用国际上通用的震级标准, 通常称为里氏震级.不同震级地震波释放的能量见 表11-4. 各震级之间的关系是:震级每差0.1级,能量相差 1.4倍,所以震级差0.2级时,能量差(1.4)2倍,震 级差0.3级,能量差( 1.4) 3倍,依次类推。震级差 1级时,能量相差〔1.4)10= 30倍。
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爆破振动速度与破坏程度的关系
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爆破振动速度与破坏程度的关系
1 爆破振动强度的衡量标准
爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度或振动烈度。
振动强度可用地面运动的各种物理量来表示,如质点振动速度、位移、加速度和振动频率等。
但是,通过对大量爆破振动量测数据研究后得出,用质点振动速度来衡量爆破振动强度更为合理。
理由是:
(1)质点振速与应力成正比,而应力又与爆源能量成正比,因此振速即反映爆源能量的大小。
(2)以质点振速衡量振动强度的规律性较强,且不受频率变化的影响,美国矿业局用回归分析法处理了美国、加拿大和瑞典三国的实测数据,这三组数据是使用不同仪器在不同施工条件下建成的住宅中试验量测所得。
结果得出一条质点振速不随频率而变化的等值直线。
这充分说明,以质点振速作为安全判据,可适用于不同的测量仪器,不同的测量方法和不同的爆破条件。
(3)质点振动速度与地面运动密切相关。
分析大量实测数据表明,结构的破坏与质点振动速度的相关关系比位移或加速度的相关关系更为密切。
(4)质点振动速度不受地面覆盖层类型和厚度的影响,而地面运动的多数参数则都会受到影响。
例如在低弹性模量的土壤中,应力波传播速度低;随覆盖层厚度增加,振动频率明显下降,地面质点位移就会增大。
在不同类型和不同厚度和覆盖层中进行的试验结果表明,虽然地面运动的多数参数会随着覆盖层厚度的变化而变化,但对于引起结构破坏的质点振动速度却未受到明显影响;因此,将质点振动速度作为衡量爆破振动安全判据是有利的。
目前我国也和大多数国家一样,以质点振动速度作为衡量爆破振动烈度的判据。
一般情况下,把爆破振动速度控制在《爆破安全规程》规定的范围内,可以保证正常房屋不致受到破坏。
特殊环境下实施爆破时可以根据房屋的实际抗震能
力及设计抗震烈度值来确定其爆破振动速度的极限值(表1)。
表1 抗震烈度与相应的地面质点运动速度值
2 爆破振动速度与破坏程度的关系
岩石开始破坏的振动速度是50~100cm/s。
我国虽未制定统一规程,但有实测数据可供参考(表2)。
不同振动速度下结构物的破坏程度见表3。
表2 地面最大振动速度与破坏现象的关系
表3 不同振动速度下结构物的破坏程度
对于一般的建筑物,许多国家在实际应用中,将“墙壁的抹灰层出现裂缝或脱落”视为“开始破坏”,并以此为标准,规定建筑物允许的振动速度。
例如,美国、加拿大、瑞典等国家,将一般建筑物允许的极限振动速度规定为2 in/s(5.1cm /s)、允许的振动加速度为0.1g;前苏联将一般建筑物允许的最大振动速度规定为10cm/s。
这是美国、加拿大、瑞典、前苏联等国家的学者据其本国情况早期对完好的砖、石结构房屋进行振动试验的成果。
但根据我国房屋建筑的实际情况、建筑材料、结构、新旧状况及破损程度各不相同,抗震能力差别很大,一律采用5cm/s仍会破坏某些房屋。
这个规定还没考虑爆破振动对电气设备的影响,国内矿山爆破已多次出现爆破振动引起电闸跳闸的事故。
这个规定也没有考虑经常爆破的重复振动对结构的影响。
在国外,近几十年来对爆破振动安全判据的规定有越来越严格的趋势。
例如,美国在规定2 in/s破坏判据时,还建议一些没有测振仪器的矿山在爆破设计中用比例距离50 in/lb1/2作为确定允许装药量的依据,在这一比例距离处观察到的最大质点振动速度是0.4 in /s(相当于1cm/s)。
表4 《爆破安全规程》(GB6722-2014)规定的爆破振动安全允许标准
综上所述,一般情况下把爆破振动速度控制在1cm/s 以内,可以保证任何正常房屋不致受到破坏。
我国《爆破安全规程》(GB6722-2014)对主要类型的建(构)筑物及新浇注大体积混凝土的爆破振动安全允许标准作了规定(见表4),并且规定:地面建筑物的爆破振动判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率;水
工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站(厂)中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据,采用保护对象所在地质点峰值振动速度。
表5至表7列举了一些其它国家规定的爆破振动安全允许的标准,仅供参考;对
于已经损坏的建筑物和坚固的钢筋混凝土结构物,其允许的振动速度见表8;对新浇灌的混凝土,其允许的振动速度分别见表9和表10。
表5 德国规定的爆破质点振动合速度安全标准(BRD-DIN4150)
表6 瑞士规定的爆破质点振动合速度安全标准
表7 印度规定的爆破质点振动速度安全标准
表8 已损坏建筑物和坚固钢筋混凝土结构物的允许振动速度(cm/s)
表9 新浇灌的混凝土的允许振动速度(1)
表10 新浇灌的混凝土的允许振动速度(2)。