岩土爆破振动及拆除爆破振动比较及危害控制措(2)

从能量转化角度分析，首先是炸药的化学能转化成热能和爆轰气体，这时，炮孔就是一个“容器”，容器里装着高压高温气体，由于高温高压气体瞬时产生，因岩石“容器”带有微裂隙，高温高压气体瞬时膨胀，形成冲击波，将岩石“容器”壁“压碎”后形成高速应力波，即热能转化为动能，对岩石介质进行破裂做功。因此，无论从爆轰气体膨胀作用论，还是从爆炸应力波反射拉伸作用论和爆破能量转化论分析，从爆源因素分析，岩土爆破的振动控制是可以控制的，但从岩石介质方面（如节理、断层和裂隙等）分析，岩土爆破振动控制有不可控因素。从爆源因素分析，通过爆破实践成果总结，我们可采取以下措施，控制爆破振动强度。

（1）采用膨化硝铵炸药、纤维混合炸药，铵油炸药等低爆速、低密度炸药进行岩土爆破。

（2）岩石爆破前，合理进行爆破参数设计。如采用大孔距、小排距、梅花型布孔方式，有利于岩石破碎、增加抛掷，降低爆破振动强度。

（3）孔内装药时，采用不耦合装药和合理的不耦合系数。

（4）选择合适的炸药单耗量。按经验公式、类似工程比较确定，或按现场爆破漏斗试验法确定，再根据现场应用情况进行修正。

（5）合理选用毫秒微差雷管，采用毫秒微差起爆技术。

（6）根据不同岩土特性，选用合适的岩石爆破型式。

（7）根据拟爆现场特点，选择合理的爆破抵抗线方向，以控制岩石爆破主要振动方向。

另外，经爆破实践总结，我们可以从振动传播途径上采取降振措施，如采取预裂爆破和开挖减振沟，采用柔性吸波材料阻隔、覆盖等。

3.2 拆除爆破振动控制措施

由表1 可知，拆除爆破振动包括两个方面：①空气中的爆破振动，该振动是爆破危害区内民房玻璃振碎、简易厂房顶掀翻、人畜耳膜伤害的主要因素；②塌落构件的塌落振动对周围房屋及地下构筑物造成损坏。因拆除爆破使用药量少，空气中的爆破振动伤害为次要伤害，在采取拆除爆破振动控制措施时，主要考虑塌落振动对周围建筑物的危害。根据我们的拆除爆破的现场实测成果，在进行拆除爆破施工时，先下落构件的振动值最大。我们知道，塌落振动与下落构件的质量及其所处高度成正比，因此，为降低拆除爆破振动，我们在爆破工程中需采取以下措施。

（1）对高大建筑物拆除，采取分片、逐段解体、多缺口折叠（单向或多向）爆破方案。具体采取何种方案，视拟爆破拆除建筑物周围空地情况而定，以尽可能保证周边建筑物免受因拆除爆破而产生的损坏。

（2）在被保护的构筑物周边开挖隔振沟，减少爆破塌落振动对保护建筑物的影响。

（3）在进行拆除爆破时，在塌落构件触地处，铺上松散土堆、沙层或煤渣等缓冲材料，或开挖水池并充水，以降低因塌落构件刚性冲击地面引起的塌落振动。

4 结语

由于岩土爆破及拆除爆破环境的复杂性，如多样的爆破岩土、拆除构筑物类型等，控制爆破振动也存在一定的复杂性。从爆源的角度分析，我们对炸药的研究有成熟的理论，如各种炸药的当量、成分及其释放的热量等，说到底，爆药爆炸就是一个放热的化学反应，可以精确到量的计算。

在日常的一般岩土爆破和拆除爆破实践过程中，通过对现场爆破成果总结及爆破振动控制研究展望，我们有以下的体会和认识。

（1）工程爆破振动不仅要研究炸药本身，还要研究被爆破岩土、建筑物混凝土及钢筋等爆破介质的性质、地形和建筑物构造等多种因素，因此，控制爆破振动就是一个多样化的控制过程。

（2）相对爆破介质而言，控制拆除爆破振动相对容易一些，由于我们对混凝土、钢筋及砌体的强度及被爆构筑物受力结构研究比较深入，采取一定的装药量和爆破方式，往往能达到相对比较理想的爆破振动控制效果。

（3）无论是现场一般岩土爆破，还是拆除爆破，在不进行施工现场爆破试验的情况下，通过对爆破现场环境勘察和分析取值，提前定量计算施工现场的各项爆破参数，采用大数据模拟现场爆破，对模拟岩土或拆除爆破后产生的爆破振动量及振动方向进行精确预测和分析，以采取切实有效措施减少因爆破振动对人们的危害，是我们进一步深入研究的课题。

[1] 高杰，刘立慧.隧道爆破振动与周边建（构）筑物安全控制[J].绿色建筑，2018，10（4）：57-58，62.

文章来源：《当代中国史研究》 网址: http://www.ddzgsyjzz.cn/qikandaodu/2021/0714/617.html