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第十二章 爆破安全距离的确定.
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9 10 11 12 13 14 15
钢结构贮油罐
工业建筑运输栈桥 单层钢筋混凝土建筑 素混凝土支架巷道 岩石稳定的巷道 砖砌平房 钢筋混凝土涵洞(>200#) 机械设备
7.5
10.0 20.0 25.0 30.0 39.2 50.0 100.0
无损坏
无损坏 无损坏 无损坏 轻微损坏 山墙开裂 无损坏 传动轴不正
建筑物破坏或严重破坏;坑道顶板落 石,塌方甚多,涵洞、地下管道挤压 变形;混凝土结构物开裂
土夹石边坡大量塌方;岩石边坡少量塌方;地 表有较多裂缝;陡坡处出现大裂缝;公路路面 局部破坏;岩石顺层理面、节理面错动、张开、 挤压 顺层理面大块岩体可能塌落;地面割裂,出现 许多裂缝;公路严重破坏;基石露头产生裂纹; 部分岩石破碎;大块坚石位移
简易房屋轻微损坏 简易房屋损坏;一般房屋轻微损坏; 坑道两侧松动;小石块少量震落
5.0~10
10~25
简易房屋破坏;一般房屋损坏;砂浆 地面裂缝;坑道局部塌方;涵洞伸缩 缝及地下管道接头可能轻微变位
士夹石边坡轻微塌方;岩石边坡个别塌落;砂 石、弃石碴开始塌落;地面出现裂缝;节理面 轻微错动
25~50
表12-1
烈度 1 2 3 4 5 6 7 8 人无感觉,只有仪器才能记录到 个别完全静止不动的人才能感觉到
自然地震烈度表
主 要 标 志
室内少数静止不动的人能感到震动;悬挂物有时会轻微摇动 室内大多数人和室外少数人有震动感觉,少数人会从梦中惊醒,门、窗、顶棚、器皿等有时会轻 微作响 室内几乎大多数人和室外大多数人都能感觉到震动,使多数人从梦中惊醒;挂钟摇摆,不稳的物 体翻倒或落下;墙上灰粉撒落,抹灰层上可能出现细小裂缝 一般有少数民房受到损坏,简陋的棚窑有少数被破坏,甚至有倾倒的;潮湿疏松土有时会出现裂 缝;山区偶尔有不大的滑坡 一般大多数民房被损坏,少数被破坏,坚固的房屋也有可能被破坏;民房烟囱顶部受到损坏;个 别牌坊、塔和工厂烟囱会有轻微损坏;井泉水水位有时会变化 一般多数民房被破坏,少数倾倒;坚固的房屋也有可能被倾倒;有些碑石和纪念碑受损坏、移动 或翻倒;山坡的松土和潮湿的河滩上,裂缝宽达10 cm以上;水位较高处,常夹有泥沙和水流出; 土石松散的山区,常常有相当大的崩滑;人畜有伤亡 一般多数民房倾倒;许多坚固的房屋遭受破坏,少数倾倒 许多坚固的房屋被倾倒;地表裂缝成带;断续相连,总长可达几公里;裂缝有时局部地穿过坚实 的岩层 房屋普遍被毁坏;山区有大规模的滑崩,地表产生相当大的竖直和水平断裂;地下水剧烈变化 广大地区内,地形地表水系及地下水剧烈变化;动物和植物遭到毁灭
表12-4
序号 1 2 3
爆破振动安全允许标准
保护对象类别 安全允许振速/(cm/s) <10Hz 0.5~1.0 2.0~2.5 3.0~4.0 (10-50)Hz 0.7~1.2 2.3~2.8 3.5~4.5 (50-100)Hz 1.1~1.5 2.7~3.0 4.2~5.0
土窑洞、土坯房、毛石房屋a 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a 钢筋混凝土框架房屋a
16
混凝土底座上预制金属物
150.0
底座破裂
表12-6
质点振动速度 (cm/s) 小于2.5 2.5~5.0 无损坏
振动速度对建筑物的破坏关系
由于爆破振动所造成的破坏情况 对建筑物和结构物 无变化 高陡坡上的碎石和土少量塌落 陡坡上孤石、悬石滚落;覆盖层中出现小裂缝; 堆积层与基岩交界处产生裂缝 对 地 表
2.爆破振动破坏判据的确定
根据我国的情况,在进行观测工作的基础上,国家安全标 准《爆破安全规程》规定了不同类型建(构)筑物的爆破振动 安全允许标准,见表12-4。
当一次使用炸药量较多、或建(构)筑物距爆源很近时, 爆破地震能够对周围建(构)筑物造成某种程度的损坏(如抹 灰层出现裂缝、墙体中原有裂缝延伸、扩大等)和破坏(如基 础开裂、结构损坏等)。爆破振动速度与建(构)筑物的影响 程度对照参见表12-5。爆破振动速度对建筑物的破坏关系见表 12-6。
0.8~1.5 4
5 6 7 8 9 10 12~25 25~50 50~100 100~200 200~400 400~800 1.0~2.0 2.1~4.0 4.1~8.0 8.1~16.0 16.1~32.0 32.1~64.0 0.5~1.0 1.1~2.0 2.1~4.0 4.1~8.0 8.1~16.0 16.1~32.0 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~12.0 12.0~24.0 24.0~48.0 >48.0
注:1.表列频率为主频率系指最大振幅所对应波的频率; 2.频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:硐室爆破 <20Hz;深孔爆破10Hz~60Hz;浅孔爆破40Hz~100Hz。 a 选取建筑物安全允许振速时,应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基 条件等因素。 b 省级以上(含省级)重点保护古建筑物与古迹的安全允许振速,应经专家认证选取,并报相应文物 管理部门批准。 c 选取隧道、巷道安全允许振速时,应综合考虑构筑物的重要性,危岩状况、断面大小、深埋大小、 爆破方向、地震振动频率等因素。 d 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速,可按本表给出的上限值选取。
表12-7
岩 性 坚硬岩石 中硬岩石 软 岩 石
爆区不同岩性的K、α值
K 50~150 150~250 25~350 α 1.3~1.5 1.5~1.8 1.8~2.0
群药包爆破,各药包至保护目标的距离差值超过平均距离的 10%时,用等效距离Re和等效药量Qe分别代替R和Q值。Re和Qe 的计算采用加权平均值法。
第十二章 爆破安全距离的确定
第一节 爆破地震安全距离的确定
一、爆破地震效应 根据爆破介质的不同,炸药爆炸后约有2~20%的能量转化为 地震波,它是一种弹性波。当其在介质内传播时,可以引起爆源 附近地基及其上建筑物或构筑物产生颠簸和摇晃,即通常所说的 地震。 自然地震与爆破地震烈度参见表12-1和表12-2。根据大量工程 实践总结得出的地震烈度与自然地震、爆破地震相应物理量的关 系见表12-3(供参考)。
对于条形药包,可将条形药包以l~1.5倍最小抵抗线长度化分 为多个集中药包,参照群药包爆破时的方法计算其等效距离和等 效药量。
三、爆破振动测试
1.爆破振动测试主要内容
爆破振动测试主要包括两个方面的内容: (1)研究爆破过程中地震波的衰减规律,地质构造及地形条件 相对应的影响,地震波参数和爆破方式的关系。 (2)研究建筑物、构筑物对于爆破振动的响应特征,这一响应 特征和爆破方式、构筑物结构特点的关系。 2.爆破振动测试的一般方法
P 14 Q Q Q 4 . 3 1 . 1 , 105Pa 3 2 R R R
2 3 1 3
式中
△P——空气冲击波超压值,105Pa;
Q——一次爆破的梯恩梯炸药当量,kg;秒延期爆破为最 大一段药量,毫秒延期爆破为总药量;
R——装药至保护对象的距离,m。 空气冲击波超压的安全允许标准:对人员为0.002MPa;对建 筑物按表12-10取值。
表12-5 爆破振动速度与建(构)筑物影响程度对照表
序号 1 2 3 4 5 6 7 土窑洞 计算机房 玻璃熔化炉 固定安装的水银开关 电视台建筑 一般建筑物 圆形钢筋混凝土水池 建(构)筑物名称 振动速度(cm/s) 0.5 0.5 0.6 1.5 3.5 5.0 7.0 影响程度 无掉块 无影响 无影响 跳闸 无损坏 抹灰裂缝 无损坏
4
5 6 7 8 9
一般古建筑与古迹b
水工隧道c 交通隧道c 矿山巷道c 水电站及发电厂中心控制室设备 龄期:初凝~3天 新浇大体积混凝土d 龄期:3~7天 龄期:7~28天
0.1~0.3
0.2~0.4
7~15 10~20 15~30 0.5 2.0~3.0 3.0~7.0 7.0~12
0.3~0.5
9 10 11 12
表12-2
烈 度 等 级 Ⅰ 烈 度 名 称 微 震 弱 震 中 强 震 地面运动 垂直最大 速度 (cm/s) <2.5 人的感觉
爆破地震烈度表
破 坏 现 象 描 述 建筑物和结构物 无损坏 一般人都能 感到地动 感到强烈的 地动 地动剧烈, 甚至使人跳 离地面 简易房屋轻微损坏 简易房屋损坏,一般房屋 轻微损坏。地下坑道二帮 松动,小石块少量震落 简易房屋破坏,一般房屋 损坏。沙浆地面出现裂纹, 地下坑道局部塌方,涵洞 伸缩缝,地下管道接头可 能轻微变位 建筑物破坏和严重破坏。 地下坑道顶板落石,塌方 甚多。涵洞、地下管道可 能挤压变形。混凝土结构 物产生开裂 建筑物严重重破坏。地下 坑道严重塌方,甚至震垮 堵死。涵洞、地下管道毁 坏。混凝土结构物出现破 坏 无 高陡边坡上碎石、砾石土少量 塌落 陡坡上的孤石、悬石位移、滚 落。覆盖层中出现小裂隙,堆 积层与基岩交界处产生裂纹 土夹石边坡有较多的塌方,岩 石边坡个别塌落。砂土、弃石 渣开始坍溜。地表出现裂缝, 临空面处岩石原有裂隙扩张, 节理面轻微错动 土夹石边坡大量坍塌,岩石边 坡少量塌方。地表有较多的裂 缝,靠近陡坎处出现大裂缝, 公路路面局部破坏,岩石顺层 理、节理面错动、张开、挤压 顺层理面大块岩石可能崩落。 地表割裂,有很多大裂缝。公 路严重破坏。基石露头产生裂 纹,部分岩石破碎,大块坚石 位移 地 表 现 象 地面运动 垂直最大 加速度参 考值(g) <0.25
振动记录仪
速度传感器
计算机
打印机
图12-1 爆破振动测试系统示意图
第二节 爆破冲击波安全距离的确定
一、空气冲击波安全距离的确定 地下爆破时,对人员和其他保护对象的空气冲击波安全允许 距离由设计确定。 露天裸露爆破大块时,一次爆破的装药量不得大于20kg,并 应按下式确定空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全允许距 离。
表12-10 建筑物的破坏程度与超压关系