摘要：回顧了國(guó)內(nèi)外爆破振動(dòng)安全判據(jù)的發(fā)展歷程并分析了其存在的問(wèn)題，最后提出了爆破振動(dòng)安全判據(jù)未來(lái)的研究方向。

關(guān)鍵詞：爆破;爆破振動(dòng);安全判據(jù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，爆破被廣泛地應(yīng)用于礦山開(kāi)挖、道路交通、水利水電建設(shè)、城鎮(zhèn)房屋拆除等工程領(lǐng)域。爆破為人類生產(chǎn)建設(shè)提供極大便利的同時(shí)也給周圍環(huán)境構(gòu)成了潛在的威脅，尤其是爆破振動(dòng)效應(yīng)造成的周邊建筑物開(kāi)裂、門(mén)窗損壞、精密儀器失準(zhǔn)等一系列問(wèn)題極易引發(fā)民事糾紛。提出一種科學(xué)、合理、實(shí)用的爆破振動(dòng)安全判據(jù)對(duì)爆破周邊的影響對(duì)象進(jìn)行安全性評(píng)估一直是眾多科研人員所致力于解決的關(guān)鍵問(wèn)題，其將為爆破作業(yè)提供有效的指導(dǎo)。本文主要論述了國(guó)內(nèi)外爆破振動(dòng)安全判據(jù)的發(fā)展過(guò)程，針對(duì)每一種安全判據(jù)存在的問(wèn)題做了簡(jiǎn)要分析，最后提出了其未來(lái)的研究方向。

1 單因素安全判據(jù)

位移、速度、加速度都可以作為衡量爆破振動(dòng)強(qiáng)度的物理量，但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)速度和加速度是較為理想的指標(biāo)。至于二者中哪一個(gè)更適合作為爆破振動(dòng)影響的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)國(guó)家或行業(yè)的規(guī)定都不盡相同。

1.1 以加速度作為爆破振動(dòng)安全判據(jù)

部分專家分析認(rèn)為，加速度能夠與爆破振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力聯(lián)系起來(lái)，便于進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及換算對(duì)建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的地震作用。因此，在爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)研究初期，包括美國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家都是采用加速度作為爆破振動(dòng)控制指標(biāo)。我國(guó)最新修訂的《爆破安全規(guī)程》（GB 6722-2014）中也新增了核電站及受地震慣性力控制的精密儀器、儀表等特殊保護(hù)對(duì)象需要采用爆破振動(dòng)加速度作為安全判據(jù)的規(guī)定，但值得注意的是，此規(guī)程中并沒(méi)有給出具體的參考數(shù)據(jù)，有待進(jìn)一步研究完善。

1.2 以速度作為爆破振動(dòng)安全判據(jù)

大量試驗(yàn)和觀測(cè)表明，爆破地震動(dòng)破壞程度與質(zhì)點(diǎn)振速大小的相關(guān)性最好，且振速與巖土性質(zhì)有較穩(wěn)定關(guān)系。此外，利用速度可以和地震波所攜帶的能通量與所產(chǎn)生的地應(yīng)力相聯(lián)系，并和結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的動(dòng)能和內(nèi)應(yīng)力建立關(guān)系。在后期的爆破技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，峰值振速作為爆破振動(dòng)安全判據(jù)被法國(guó)、日本、澳大利亞、美國(guó)等大多數(shù)國(guó)家所采用。我國(guó)最早制訂的《爆破安全規(guī)程》（GB 6722-1986）也同樣采用了此指標(biāo)，見(jiàn)表1。

2 振速-頻率聯(lián)合安全聯(lián)合判據(jù)

隨著爆破技術(shù)在工程實(shí)踐中的深入應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)僅僅采用峰值振速這種獨(dú)立閾值理論具有很大的局限性。在某些爆破作業(yè)中，按《爆破安全規(guī)程》（GB 6722 -1986）進(jìn)行安全評(píng)估后本應(yīng)該出現(xiàn)損壞的建筑物在實(shí)際爆破中卻相安無(wú)事，而峰值振速很小的卻出現(xiàn)了意想不到的損壞。

在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)又進(jìn)行了大量研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)建（構(gòu)）筑物的破壞與爆破振動(dòng)的頻率也具有密不可分的關(guān)系。特別地，當(dāng)爆破振動(dòng)頻率與建（構(gòu)）筑物自振頻率相接近時(shí)容易造成共振反應(yīng)，從而導(dǎo)致建（構(gòu)）筑物出現(xiàn)較大損壞。在后續(xù)的發(fā)展過(guò)程中，振速-頻率聯(lián)合安全判據(jù)逐漸取代了原來(lái)的峰值振速理論并成為如今應(yīng)用最為廣泛的爆破振動(dòng)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)從《爆破安全規(guī)程》（GB6722 -2003）開(kāi)始對(duì)毛石房屋、非抗震大型砌塊建筑物、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋等保護(hù)對(duì)象的頻率首次進(jìn)行了規(guī)定，到《爆破安全規(guī)程》（GB6722 -2014）又對(duì)03版規(guī)程中未涉及的水工隧道、礦山巷道、新澆大體積混凝土等保護(hù)對(duì)象的頻率做了相應(yīng)的規(guī)定，詳見(jiàn)表2和表3。

3 多因素安全判據(jù)

結(jié)構(gòu)的破壞是與結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)有關(guān)的多種因素綜合作用的結(jié)果，其與爆破地震波的強(qiáng)度、頻率特性、持續(xù)時(shí)間以及結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比等因素都有關(guān)。因此，有學(xué)者認(rèn)為振速-頻率聯(lián)合安全判據(jù)僅是對(duì)獨(dú)立閾值理論的延伸，不能全面體現(xiàn)爆破振動(dòng)效應(yīng)的影響因素和危害實(shí)質(zhì)。隨著工程爆破實(shí)踐的深入發(fā)展與爆破技術(shù)理論的不斷完善，越來(lái)越多的多因素安全判據(jù)被學(xué)者們提出。

婁建武等提出基于反應(yīng)譜分析的RSI安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，第一次在爆破振動(dòng)安全判據(jù)中考慮了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響;凌同華從能量角度提出了綜合考慮爆破地震動(dòng)三要素影響的TEDI;李洪濤等建立了考慮爆源形式、爆破振動(dòng)頻帶分布和結(jié)構(gòu)物動(dòng)力特性影響的等效峰值振速評(píng)判準(zhǔn)則;趙明生等提出了能反映爆破振動(dòng)特性和建（構(gòu)）筑物的響應(yīng)特性的響應(yīng)速度安全判據(jù)。從理論上講，這些多因素判據(jù)能更全面地對(duì)爆破周邊保護(hù)對(duì)象進(jìn)行安全評(píng)估，也極大地推動(dòng)了爆破技術(shù)的發(fā)展步伐。但由于缺乏大量工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的支撐和檢驗(yàn)，在未來(lái)的推廣應(yīng)用中其可靠性與合理性還得接受進(jìn)一步的考證。

4 未來(lái)的研究方向

（1） 考慮爆破振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的影響。從爆破地震動(dòng)三要素來(lái)講，持續(xù)時(shí)間也是一個(gè)不可忽略的影響因素，特別是其在微差爆破技術(shù)中所產(chǎn)生的累積損傷效應(yīng)值得關(guān)切。因此，眾多學(xué)者呼吁要在工程爆破中考慮持續(xù)時(shí)間造成的影響。

（2） 綜合考慮爆破地震波特性與建（構(gòu)）筑物自身特性。建（構(gòu)）筑物的破壞是多種因素綜合作用的結(jié)果，目前研究中過(guò)份強(qiáng)調(diào)爆破地震波特性的影響而對(duì)建（構(gòu)）筑物自身特性考慮不足，應(yīng)當(dāng)綜合考慮二者的相互作用。

（3）建立工程爆破數(shù)據(jù)庫(kù)。由于爆破工程的復(fù)雜性，目前很多安全判據(jù)無(wú)法得到大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。通過(guò)建立工程爆破數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，可以有效解決此類問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

爆破技術(shù)是工程實(shí)踐領(lǐng)域的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，爆破振動(dòng)安全判據(jù)的制定則關(guān)乎著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著研究的深入，相關(guān)知識(shí)理論將會(huì)不斷得到完善，爆破技術(shù)也將會(huì)在工程領(lǐng)域發(fā)揮更加有效的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陶劉群，于亞倫.爆破振動(dòng)安全判據(jù)三大核心問(wèn)題研究[J].金屬礦山，2012（10）.

[2] 張雪亮，黃樹(shù)棠.爆破地震效應(yīng)[M].地震出版社，1981.

[3] 李翼祺，馬素貞.爆炸力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1992.

[4] 包輝.基于反應(yīng)譜分析的建（構(gòu)）筑物爆破振動(dòng)響應(yīng)安全評(píng)估方法研究[J].工程爆破，2011（02）.

[5] 婁建武.基于反應(yīng)譜值分析的爆破震動(dòng)破壞評(píng)估研究[J].爆炸與沖擊，2003（01）.

[6] 凌同華.爆破震動(dòng)效應(yīng)及其災(zāi)害的主動(dòng)控制[D].中南大學(xué)，2004.

[7] 李洪濤，楊興國(guó)，盧文波，等.基于等效峰值能量的建筑物爆破振動(dòng)安全評(píng)價(jià)探討[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2011（05）.

[8] 趙明生，梁開(kāi)水，曹躍，等.爆破地震作用下建（構(gòu)）筑物安全標(biāo)準(zhǔn)探討[J].爆破，2008（04）.

[9] 許紅濤，盧文波.幾種爆破震動(dòng)安全判據(jù)[J].爆破，2002（01）.

[10] 劉先鋒，況龍川，孔凡林，等.爆破震動(dòng)安全判據(jù)評(píng)述[J].四川建筑科學(xué)研究，2010（05）.

[11] 羅憶，盧文波，陳明，等.爆破振動(dòng)安全判據(jù)研究綜述[J].爆破，2010（01）.

作者簡(jiǎn)介：朱衛(wèi)斌（1995—），男，云南曲靖人，碩士研究生，研究方向：工程抗震。