爆破设计与施工汪旭光PPT课件.pptx

第十四章 爆破安全技术和环境保护
爆破振动与塌落振动 爆破粉尘
塌落振动 爆破有害气体
爆破空气冲击波及噪声 爆破对生态环境的保护
爆破水中冲击波 爆破事故的预防和处理
爆破个别飞散物
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爆破振动与塌落振动
不论是在岩石中爆破，还是建筑物的拆除爆破，当炸药在固体介质中爆炸产生的应力波通过破裂圈后，由于应力波强度迅速衰减，它只能引起介质质点产生弹性振动。这种弹性振动是以弹性波的形式向外传播，称为爆破地震波。
爆破地震波是一种复杂的波系，包含体波和面波。面波，特别是其中的瑞利波，由于它的频率低、衰减慢、携带的能量较多，是造成地震破坏的主要因素。引起地表震动，从而危及建筑物的安全。
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爆破地震的特点
爆破地震与自然地震一样对建筑物都有危害，然而二者也有一定的区别。
① 爆破地震振动幅值大，但衰减快，破坏范围小；天然地震振动幅值虽小，但衰减缓慢，破坏范围比前者大得多；
② 爆破地震的地面加速度震动频率较高(约10Hz～100Hz以上)，远超过普通工程结构的自振频率；天然地震地面加速度震动频率较低(一般为2Hz～5Hz)，与普通工程结构的自振频率相接近；
③ 爆破地震的持续时间很短，～；而天然地震主震相持续时间多在10s～40s间。
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爆破地震破坏判据及计算
评价爆破地震强度的指标可用质点振动位移、速度、和加速度。我国习惯上以地面介质质点振动速度作为评价爆破强度的指标。
《爆破安全规程》规定，一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足地震安全速度的要求。主要类型的建筑物和构筑物地面质点的安全振动速度规定如下：
土窑洞、土坯房、毛石房屋 ；
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物 2～3cm/s；
钢筋混凝土框架房屋 5cm/s；
水工隧洞 10cm/s；
交通隧洞 15cm/s；
矿山巷道，围岩不稳定有良好支护 10cm/s；
围岩中等稳定有良好支护 20cm/s；
围岩稳定无支护 30cm/s。
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对于埋在地下的药包爆炸时引起的地表质点振动速度， 采用
萨道夫斯基公式计算：

式中：Q —— 总药量或最大一段药量，kg；
R —— 测点或被保护物距爆破点的距离，m；
v —— 测点处或被保护物处地面质点的振动速度，cm/s；
K, α—— 与岩石性质有关，由实测确定或参考以下值：
坚硬岩石 K=50～150 α=～
中硬岩石 K=150～250 α=～
软 岩 K=250～300 α=～
由安全震动速度亦可计算安全距离：


应当指出，以上K、α的取值范围，只是大概的经验值。对于在重要建筑物附近爆破或很大规模的爆破，应当通过实测确定准确的K、α值。
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塌落振动
在高耸建筑物拆除爆破中，爆破体在倾倒或塌落过程冲击地面，同样会引起地表震动，有时会强于爆破地震。这时就要进行这方面的验算。
关于建筑物坍落时的振动计算，可参考以下公式：




式中： v ——地面质点振动速度，cm/s；
R——距坍落地点的距离，m；
m——冲击地面解体构件的质量，kg；
g——重力加速度，cm/s2；
h ——落高，m；
K——系数，～。
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爆破地震测试
爆破地震测量一般采用电测法。测量仪器由传感器、测振仪和记录装置组成。如图：测振仪记录装置传感器

图 爆破震动测