徐儉明

(葛洲壩易普力新疆爆破工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

1 爆破震動機(jī)理

爆炸震動是由介質(zhì)中的爆炸引起的沖擊波引起的。當(dāng)爆炸發(fā)生時，一部分炸藥能量對周圍介質(zhì)引起擾動,并以波動形式向外傳播,通常認(rèn)為:在爆炸周圍產(chǎn)生一個藥包10～15R倍的沖擊波(R是爆炸的半徑)。隨著距離的增加(或者轉(zhuǎn)速為15r/min)，沖擊波會衰減到應(yīng)力波，破壞介質(zhì)的面積。在中區(qū)當(dāng)距離增加到400到25R時，應(yīng)力波衰減到彈性波，并且該區(qū)域中的介質(zhì)被彈性搖動而不被破壞。該彈性波是爆破震動波。爆破震動波傳播到地面，因應(yīng)力波到達(dá)界面產(chǎn)生反射和折射疊加便引起地面震動。

2 地下工程爆破震動危害

地下工程中的爆破震動會導(dǎo)致爆炸源附近的地面和地面結(jié)構(gòu)發(fā)生震動。當(dāng)爆破震動達(dá)到一定程度時，會對建筑物或管道造成破壞或損壞，如建筑物墻體裂縫，附著物倒塌，管道破損等。這可能同時導(dǎo)致建筑物的倒塌。由于爆炸的突然震動，會影響附近居民的生活和心理，不利于居民的日常生活。

3 控制爆破震動的技術(shù)措施

3.1 單段起爆藥量的控制

理論和實踐證明，影響爆破震動的主要因素是單段藥量或最大單段爆炸藥量，爆破距離和巖石地質(zhì)條件。爆破震動的速度與劑量成比例并且與距離成反比。在這三個因素中，距離和地質(zhì)條件是客觀的，難以改變或不可能人為地改變。因此，控制爆破藥量是控制爆破震動的最簡單，最有效的方法。延遲爆破網(wǎng)路爆炸時間可以幫助人們將爆炸分解成多個延遲爆炸，大大減少爆炸引起的震動。因此，爆破震動主要由單段起爆藥量或最大單段起爆藥量來控制爆破震動。

3.2 選擇合理毫秒延期時間

微差爆破的機(jī)理主要是通過控制起爆順序與延期時間，為后序炮孔創(chuàng)造良好的爆破自由面，增加相臨炮孔爆落巖石之間的相互撞擊，在獲得較好的爆破效果的同時，減輕爆破振動波峰疊加的危害效應(yīng),通常認(rèn)為，當(dāng)爆破間隔δt大于T的3倍時，爆破震動波不起作用。結(jié)果表明，當(dāng)T=NT和N為整數(shù)時，爆破震動波疊加在爆破震動上。當(dāng)爆破震動波相互干擾時，爆破震動的疊加將增加N=1/2，3/2，5/2，并且爆破震動減弱。因此，合理的毫秒延期時間間隔可以避免爆破震動波的疊加，甚至可以減少爆破震動,高精度電子延期雷管被編程為精確控制爆震時間。爆破時間間隔為1/2t，爆破地震波相互抵消，爆破震動減小。目前，我國常用的雷管是一種普通毫秒延期雷管，延期時間精度低。雷管的前15個階段具有25至880ms的延遲。因此，使用普通的毫秒延期雷管并不能保證消除爆破震動波。

3.3 掏槽方式的選擇

掏槽孔爆破震動效應(yīng)是控制降低地下爆破震動有效關(guān)鍵,目前，地下工程普遍采用楔形掏槽,小直徑中空直孔掏槽,大直徑中空直孔掏槽。楔形掏槽是地下爆破工程中的主要形式，有單級、多級復(fù)式楔形掏槽，但是，由于巖石結(jié)構(gòu)各有不同,爆破釋放能量以及巖石夾制鉗力太大，使爆破震動更大。在實踐中復(fù)合楔形掏槽可以解決爆破震動大的問題,其原理是將引物從一個大到小的一個部分減少,地震速度控制在1cm/s以下，達(dá)到良好的阻尼效果。根據(jù)孔和裝藥孔的排列順序和爆破順序，直孔槽可分為龜形槽、螺旋槽和三角槽等多種形式。爆破產(chǎn)生的震動可以由大孔徑直孔控制。原理是為大直徑孔提供大的自由表面。與楔孔槽相比，大直徑直孔槽具有爆破震動小、進(jìn)尺大的優(yōu)點，不受截面尺寸的影響。缺點是孔大，鉆孔精度高，誤操作不當(dāng)。此外，爆破震動的大小與距離成反比。爆破激發(fā)切割位置與地面之間的距離應(yīng)盡可能增大，爆破切割槽應(yīng)盡可能地放置在工作面的下部，有利于將巖體拋出槽口，從而減小爆破震動。

3.4 孔內(nèi)間隔裝藥爆破技術(shù)

孔內(nèi)間隔分級爆破技術(shù)是指在一個炮眼中使用兩個或多個不同段別雷管的技術(shù)。即將單個炮孔分成上、中、底多組，并在每組孔中使用相同雷管進(jìn)行間隔裝藥。使孔內(nèi)分段爆破技術(shù)將單孔荷載從最大單孔藥量中分散出來，單級爆轟劑量由大到小控制，不僅可以控制震動，還可以保證挖掘過程及塊度均勻性。

3.5 采取施工預(yù)裂布置方法

在地下工程開挖時在設(shè)計開挖輪廓線爆出一條貫穿的預(yù)裂縫，其次預(yù)裂孔同主爆孔分段起爆，其控制對巖體的保護(hù)阻斷地震效應(yīng)，當(dāng)保護(hù)對象距爆源很近時，可在爆源周邊設(shè)置一條預(yù)裂隔震帶或鋪墊緩沖材料。預(yù)裂炮孔可是一排，也可是多排，對降低主炮孔地震效應(yīng)是非常有效的，但應(yīng)注意預(yù)裂爆破本身產(chǎn)生的地震效應(yīng)。在爆破體與被保護(hù)物之間，鉆鑿不裝藥單排防震孔或雙排防震孔，也可起到防震作用。

4 加強(qiáng)現(xiàn)場施工組織

由于地下工程巖體地質(zhì)變化多樣,在施工中需加強(qiáng)施工組織管理,保證在施工過程中按照設(shè)計進(jìn)行爆破施工,對施工中出現(xiàn)的問題及時上報并采取相關(guān)措施。

5 結(jié) 語

隨著城市地下工程的建設(shè)，爆破震動的危害越來越受到重視。根據(jù)工程實踐，總結(jié)了五種有效控制爆破震動的措施。地下工程爆破施工受環(huán)境和施工的影響很大。使用震動控制技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r選擇合適的震動控制措施并綜合考慮。