關(guān)于爆破地震安全判據(jù)幾個問題的探討

中國地震局地球物理勘探中心 河南 鄭州 450002

爆破技術(shù)中會經(jīng)常用到炸藥來進行爆破作業(yè)，炸藥會在巖石中釋放出極大的能量，從而產(chǎn)生一系列的各種問題，統(tǒng)稱為爆破效應(yīng)。因為爆破的弊端是顯露無遺的，所以我國就此對爆破技術(shù)也制定了相關(guān)的安全標準。雖然國有國法，但是仍有一些僥幸分子想以利益為大，在爆破中不考慮后果，造成的污染和危害嚴重地超出了國家的安全標準。因此，很有必要將把爆破作業(yè)進行嚴加監(jiān)控，通過先進的測量技術(shù)和高速信號處理技術(shù)為爆破地震觀測數(shù)據(jù)的分析提供數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)實時和持續(xù)的在線安全監(jiān)測、分析和控制，使爆破地震時的震波降到最小，各種危險降到最低[1]。

1 爆破地震波特性及危險機制

（1）爆破地震波特性。爆破地震波是由于爆炸產(chǎn)生的沖擊波經(jīng)過相關(guān)的轉(zhuǎn)換來的，在巖土中進行傳播，其能量是逐漸遞減的，波形又是非常的復(fù)雜，在傳播的過程中受到地質(zhì)條件、傳播介質(zhì)、地理形勢等許多因素的影響。其實，地震波的研究是掌握爆破震動的基礎(chǔ)，與真的地震相比具有能量小、范圍小、頻率高等特點，就是爆破地震產(chǎn)生的震源能量較小，不會像真的地震一樣上下震，而是左右震的，因為震源小，所以影響范圍也是較小的，一般只持續(xù)零點幾秒，但是震動頻率相當高，產(chǎn)生的危險系數(shù)也是極高的，不可忽視。在實際的建筑施工過程中，又分為地下爆破和地上爆破兩種，其分別所產(chǎn)生的頻率也有所不同，前者為高頻，后者主要是低頻部分顯著。

（2）爆破震動的破壞形式。地震波的破壞形式可以分為，超越破壞和積累損傷兩種，超越破壞特征的結(jié)構(gòu)，除單向或正、反向位移大小特別大外，其余位移大小通常不超過初始位置周圍的相對位移。也就是說，在沖擊力的沖擊下，結(jié)構(gòu)的位移（延性、強度）首次超過特定限度，造成突然損傷。積累破壞指的是地震的往復(fù)作用下，物體的剛度、強度逐步的消減，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損，但是其震動位移幅度達不到超越破壞的破壞極限?，F(xiàn)在我國對于地震破壞形式的了解基本為：積累破壞的界限和結(jié)構(gòu)的反應(yīng)相互有影響，積累破壞越大，結(jié)構(gòu)的反應(yīng)界限不斷的降低，同時結(jié)構(gòu)反應(yīng)越大，積累破壞界限不斷減小[2]。

2 目前爆破安全判定的現(xiàn)狀分析

（1）細節(jié)上存在欠缺。在進行建筑工程施工時，項目負責人應(yīng)該考慮周全，細節(jié)上的處理也要得當合適，不能隨意放任工人的懶散和不嚴謹?shù)膽B(tài)度，因為這些方面的疏忽都會給后面的工作帶來不便，尤其是爆破作業(yè)更需要一個負責任，細心的領(lǐng)導(dǎo)人來把控全局。但是現(xiàn)實總是與理想背道而馳的，在施工的工地上是嚴禁飲酒的，還不能穿拖鞋進入施工現(xiàn)場，更不能打架吵鬧，吸煙，雖然這些都是一些小細節(jié)，但是仍然有人明令觸犯，這些都透露出項目負責人在細節(jié)上還是欠缺考慮，應(yīng)該落實到人，時時監(jiān)督，用獎懲機制來督促工人，把每一個細節(jié)都做到無懈可擊，才不會給爆破作業(yè)增添風險和危害的[3]。

（2）布局上不夠合理。爆破作業(yè)前，需要進行很多次的排查工作和劃分區(qū)域的工作等。排查和劃分都是為了更好的布局爆破作業(yè)區(qū)，讓爆破能夠順利安全進行，整個過程都要去計算和考量，工作量和工作難度整體上還是很大的。但是一些設(shè)計者們只對爆破作業(yè)區(qū)做了安全布局，沒有合理劃分出外圍的警示區(qū)、炸藥存放處，安全無影響區(qū)等。在爆破時除了爆破地點的高風險區(qū)，還會通過巖石，地面炸裂等造成更遠距離的外圍地區(qū)的破壞，所以布局一定要合理，劃分清楚，保證安全，防患于未然。

（3）判斷上缺乏科學(xué)嚴謹。通過大量的實踐證明，若爆破地震標準超過了規(guī)定值，又沒有對所要保護的建造、救援和操作中的設(shè)備等構(gòu)成威脅。在某些情況下，當強度系數(shù)（粒子振動位移、速度和加速度）遠遠低于允許值時，受保護的建筑物（結(jié)構(gòu)）可能會嚴重受損。所以，在判定地震安全時，一定要有科學(xué)嚴謹?shù)呐袛鄻藴?，才能將破壞消滅在萌發(fā)的種子里。

綜上所述，目前的爆破地震安全判定存在很多不合理的地方，所以有待進一步地修改。

3 問題討論

近年來，由于應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)也日益的進展，使得爆破理論得到重大的突破，測量技術(shù)也得到了一定的發(fā)展，為爆破地震得安全判斷奠定了基礎(chǔ)，實現(xiàn)了對于爆破地震的實時監(jiān)測和控制，讓爆破地震的安全分析更加的容易。另外，大量的實踐經(jīng)驗和先進的理論知識，使得爆破地政的安全判斷更加的精準，但是還是存在這一定的不足之處。

（1）安全判定。目前爆破地震的安全判定，忽視了各地震波峰之間的疊加和干擾作用，以及在同一個介質(zhì)中地震波效果的積累，簡單來說就是忽視了爆破的累計效果，所以，在今后的安全判定中不要忘記對地震波效果積累的判定，特別是在隧道、鐵路等地下工程中，這點尤為重要，如果忽視會對整個工程造成不可挽回的損失，甚至付出生命的代價。

（2）計算方法探析。目前，在科技化的現(xiàn)代，可以利用爆破地震波的變化規(guī)律，來進行分析計算，通過現(xiàn)存構(gòu)建的速度、藥量、縱深距離之間的經(jīng)驗公式（即Sadolpski經(jīng)驗公式）計算。但每次爆破都是不一樣的，各個因素也不相同，經(jīng)驗公式的各種系數(shù)差異也就變得較大起來，計算出的巖體的波速精度就比較低。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和推廣，對于受制約的地震波速度計算有了很好的提升，可以根據(jù)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的模型，來提高計算精度。

4 結(jié)束語

由上文中的大量信息可以知道，爆破地震安全的判定需要適當調(diào)整和完善以前的設(shè)計，同時布局和細節(jié)上都要考慮周到，防止建筑物受到破壞和人們遭到傷害等。當然，隨著爆破震動安全判定的不斷研究、改進和新成果的產(chǎn)生，爆破震動的規(guī)律和破壞形式更加明確，制定的方案、監(jiān)測后的調(diào)整措施更加有效，更具控制力。