關于爆破地震安全判據幾個問題的探討

中國地震局地球物理勘探中心 河南 鄭州 450002

爆破技術中會經常用到炸藥來進行爆破作業，炸藥會在巖石中釋放出極大的能量，從而產生一系列的各種問題，統稱為爆破效應。因為爆破的弊端是顯露無遺的，所以我國就此對爆破技術也制定了相關的安全標準。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進行嚴加監控，通過先進的測量技術和高速信號處理技術為爆破地震觀測數據的分析提供數據模型，實現實時和持續的在線安全監測、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生的沖擊波經過相關的轉換來的，在巖土中進行傳播，其能量是逐漸遞減的，波形又是非常的復雜，在傳播的過程中受到地質條件、傳播介質、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，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，一般只持續零點幾秒，但是震動頻率相當高，產生的危險系數也是極高的，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，超越破壞特征的結構，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，結構的位移（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作用下，物體的剛度、強度逐步的消減，最終導致結構受損，但是其震動位移幅度達不到超越破壞的破壞極限。現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構的反應相互有影響，積累破壞越大，結構的反應界限不斷的降低，同時結構反應越大，積累破壞界限不斷減小[2]。

2 目前爆破安全判定的現狀分析

（1）細節上存在欠缺。在進行建筑工程施工時，項目負責人應該考慮周全，細節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的態度，因為這些方面的疏忽都會給后面的工作帶來不便，尤其是爆破作業更需要一個負責任，細心的領導人來把控全局。但是現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場，更不能打架吵鬧，吸煙，雖然這些都是一些小細節，但是仍然有人明令觸犯，這些都透露出項目負責人在細節上還是欠缺考慮，應該落實到人，時時監督，用獎懲機制來督促工人，把每一個細節都做到無懈可擊，才不會給爆破作業增添風險和危害的[3]。

（2）布局上不夠合理。爆破作業前，需要進行很多次的排查工作和劃分區域的工作等。排查和劃分都是為了更好的布局爆破作業區，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。但是一些設計者們只對爆破作業區做了安全布局，沒有合理劃分出外圍的警示區、炸藥存放處，安全無影響區等。在爆破時除了爆破地點的高風險區，還會通過巖石，地面炸裂等造成更遠距離的外圍地區的破壞，所以布局一定要合理，劃分清楚，保證安全，防患于未然。

（3）判斷上缺乏科學嚴謹。通過大量的實踐證明，若爆破地震標準超過了規定值，又沒有對所要保護的建造、救援和操作中的設備等構成威脅。在某些情況下，當強度系數（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（結構）可能會嚴重受損。所以，在判定地震安全時，一定要有科學嚴謹的判斷標準，才能將破壞消滅在萌發的種子里。

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，由于應用數學和力學也日益的進展，使得爆破理論得到重大的突破，測量技術也得到了一定的發展，為爆破地震得安全判斷奠定了基礎，實現了對于爆破地震的實時監測和控制，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，在科技化的現代，可以利用爆破地震波的變化規律，來進行分析計算，通過現存構建的速度、藥量、縱深距離之間的經驗公式（即Sadolpski經驗公式）計算。但每次爆破都是不一樣的，各個因素也不相同，經驗公式的各種系數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。隨著神經網絡的應用和推廣，對于受制約的地震波速度計算有了很好的提升，可以根據數據建立相應的模型，來提高計算精度。

4 結束語

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整和完善以前的設計，同時布局和細節上都要考慮周到，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、改進和新成果的產生，爆破震動的規律和破壞形式更加明確，制定的方案、監測后的調整措施更加有效，更具控制力。