关于爆破地震安全判据几个问题的探讨

中国地震局地球物理勘探中心 河南 郑州 450002

爆破技术中会经常用到炸药来进行爆破作业，炸药会在岩石中释放出极大的能量，从而产生一系列的各种问题，统称为爆破效应。因为爆破的弊端是显露无遗的，所以我国就此对爆破技术也制定了相关的安全标准。虽然国有国法，但是仍有一些侥幸分子想以利益为大，在爆破中不考虑后果，造成的污染和危害严重地超出了国家的安全标准。因此，很有必要将把爆破作业进行严加监控，通过先进的测量技术和高速信号处理技术为爆破地震观测数据的分析提供数据模型，实现实时和持续的在线安全监测、分析和控制，使爆破地震时的震波降到最小，各种危险降到最低[1]。

1 爆破地震波特性及危险机制

（1）爆破地震波特性。爆破地震波是由于爆炸产生的冲击波经过相关的转换来的，在岩土中进行传播，其能量是逐渐递减的，波形又是非常的复杂，在传播的过程中受到地质条件、传播介质、地理形势等许多因素的影响。其实，地震波的研究是掌握爆破震动的基础，与真的地震相比具有能量小、范围小、频率高等特点，就是爆破地震产生的震源能量较小，不会像真的地震一样上下震，而是左右震的，因为震源小，所以影响范围也是较小的，一般只持续零点几秒，但是震动频率相当高，产生的危险系数也是极高的，不可忽视。在实际的建筑施工过程中，又分为地下爆破和地上爆破两种，其分别所产生的频率也有所不同，前者为高频，后者主要是低频部分显著。

（2）爆破震动的破坏形式。地震波的破坏形式可以分为，超越破坏和积累损伤两种，超越破坏特征的结构，除单向或正、反向位移大小特别大外，其余位移大小通常不超过初始位置周围的相对位移。也就是说，在冲击力的冲击下，结构的位移（延性、强度）首次超过特定限度，造成突然损伤。积累破坏指的是地震的往复作用下，物体的刚度、强度逐步的消减，最终导致结构受损，但是其震动位移幅度达不到超越破坏的破坏极限。现在我国对于地震破坏形式的了解基本为：积累破坏的界限和结构的反应相互有影响，积累破坏越大，结构的反应界限不断的降低，同时结构反应越大，积累破坏界限不断减小[2]。

2 目前爆破安全判定的现状分析

（1）细节上存在欠缺。在进行建筑工程施工时，项目负责人应该考虑周全，细节上的处理也要得当合适，不能随意放任工人的懒散和不严谨的态度，因为这些方面的疏忽都会给后面的工作带来不便，尤其是爆破作业更需要一个负责任，细心的领导人来把控全局。但是现实总是与理想背道而驰的，在施工的工地上是严禁饮酒的，还不能穿拖鞋进入施工现场，更不能打架吵闹，吸烟，虽然这些都是一些小细节，但是仍然有人明令触犯，这些都透露出项目负责人在细节上还是欠缺考虑，应该落实到人，时时监督，用奖惩机制来督促工人，把每一个细节都做到无懈可击，才不会给爆破作业增添风险和危害的[3]。

（2）布局上不够合理。爆破作业前，需要进行很多次的排查工作和划分区域的工作等。排查和划分都是为了更好的布局爆破作业区，让爆破能够顺利安全进行，整个过程都要去计算和考量，工作量和工作难度整体上还是很大的。但是一些设计者们只对爆破作业区做了安全布局，没有合理划分出外围的警示区、炸药存放处，安全无影响区等。在爆破时除了爆破地点的高风险区，还会通过岩石，地面炸裂等造成更远距离的外围地区的破坏，所以布局一定要合理，划分清楚，保证安全，防患于未然。

（3）判断上缺乏科学严谨。通过大量的实践证明，若爆破地震标准超过了规定值，又没有对所要保护的建造、救援和操作中的设备等构成威胁。在某些情况下，当强度系数（粒子振动位移、速度和加速度）远远低于允许值时，受保护的建筑物（结构）可能会严重受损。所以，在判定地震安全时，一定要有科学严谨的判断标准，才能将破坏消灭在萌发的种子里。

综上所述，目前的爆破地震安全判定存在很多不合理的地方，所以有待进一步地修改。

3 问题讨论

近年来，由于应用数学和力学也日益的进展，使得爆破理论得到重大的突破，测量技术也得到了一定的发展，为爆破地震得安全判断奠定了基础，实现了对于爆破地震的实时监测和控制，让爆破地震的安全分析更加的容易。另外，大量的实践经验和先进的理论知识，使得爆破地政的安全判断更加的精准，但是还是存在这一定的不足之处。

（1）安全判定。目前爆破地震的安全判定，忽视了各地震波峰之间的叠加和干扰作用，以及在同一个介质中地震波效果的积累，简单来说就是忽视了爆破的累计效果，所以，在今后的安全判定中不要忘记对地震波效果积累的判定，特别是在隧道、铁路等地下工程中，这点尤为重要，如果忽视会对整个工程造成不可挽回的损失，甚至付出生命的代价。

（2）计算方法探析。目前，在科技化的现代，可以利用爆破地震波的变化规律，来进行分析计算，通过现存构建的速度、药量、纵深距离之间的经验公式（即Sadolpski经验公式）计算。但每次爆破都是不一样的，各个因素也不相同，经验公式的各种系数差异也就变得较大起来，计算出的岩体的波速精度就比较低。随着神经网络的应用和推广，对于受制约的地震波速度计算有了很好的提升，可以根据数据建立相应的模型，来提高计算精度。

4 结束语

由上文中的大量信息可以知道，爆破地震安全的判定需要适当调整和完善以前的设计，同时布局和细节上都要考虑周到，防止建筑物受到破坏和人们遭到伤害等。当然，随着爆破震动安全判定的不断研究、改进和新成果的产生，爆破震动的规律和破坏形式更加明确，制定的方案、监测后的调整措施更加有效，更具控制力。