爆破測試技術(shù)爆破測試技術(shù)的應(yīng)用范疇

《爆破安全規(guī)程》第8. 2、8. 3條明文規(guī)定，“一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足安全震動速度的要求”，“在特殊建(構(gòu))筑物附近或爆破條件復(fù)雜地區(qū)進行爆破時，必須進行必要的爆破地震效應(yīng)的監(jiān)測和專門試驗，以確保被保護物的安全性”。爆破地震效應(yīng)的測試工作，已在工程中廣泛開展，測試系統(tǒng)和測試技術(shù)將成為爆破專業(yè)隊伍的生存手段。國內(nèi)外測試技術(shù)的主要應(yīng)用范疇是：

通過小型爆破試驗進行測振，以了解爆破地震波的時程曲線特征，然后利用數(shù)?；蚪?jīng)驗公式，計算擬采用爆破方案的地震效應(yīng)，預(yù)報爆破地震強度及評價建(構(gòu))筑物的安全，進而對爆破方案進行修改、限制和優(yōu)化。

在擴建、改造工程中，對爆區(qū)附近建筑物和正在運行的設(shè)備基礎(chǔ)進行地震監(jiān)測，以控制一次爆破規(guī)模。在工期較小的爆破工程中，使某些特定位置的地震強度受到監(jiān)控，以保證建筑物和運行設(shè)備的安全。在實施爆破工程時，對特殊建(構(gòu))筑物、可能引起民事糾紛的地段或建筑物進行地震監(jiān)測，為工程驗收和可能發(fā)生的司法程序提供依據(jù)。

在建筑物上進行測振，研究建筑物對爆破地震的反應(yīng)譜，為計算建筑物受力狀態(tài)提供荷載條件。爆破震動測試內(nèi)容及方法研究爆破過程中地震的衰減規(guī)律，地質(zhì)構(gòu)造及地形條件相對應(yīng)的影響，地震波參數(shù)和爆破方式的關(guān)系。

研究建筑物、構(gòu)筑物對于爆破震動的響應(yīng)特征，這一響應(yīng)特征和爆破方式、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)特點的關(guān)系。在測試方法上，兩者有相同或相似之處，但對振動的分析，對數(shù)據(jù)處理的要求方面則不全相同。爆破震動測試內(nèi)容包括：地表質(zhì)點振動速度測試；質(zhì)點振動位移測試；質(zhì)點振動加速度測試；建筑物的反應(yīng)譜測試；發(fā)展了巖體介質(zhì)反應(yīng)譜測試，如巖體邊坡爆破震動反應(yīng)譜測試。但開展最普遍、工程上應(yīng)用最多的仍是振動速度測試。

在爆破震動測試中，采用最多的是電測方法。它利用敏感元件在磁場中的相對運動，產(chǎn)生與振動成一定比例關(guān)系的電信號，經(jīng)過放大器和記錄裝置得到振動信號。按所測物理量的不同，傳感器有位移計、速度計、加速度計。按傳感器位移量的大小，可分為強震儀、中強震儀及弱震儀 。

炸藥爆炸后，隨著傳播距離的增加，應(yīng)力波衰減為地震波。爆破地震波包括體積波和表面波。體積波由縱波(P波)、橫波(S波)組成?？v波是由爆源向外傳播的疏密波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一致，一般表現(xiàn)為周期短、振幅??；橫波是由爆源向外傳播的剪切波，一般表現(xiàn)為周期較長，振幅較大；體積波在傳播途中，遇到地表、巖層層理和節(jié)理時，均會產(chǎn)生反射和折射。表面波是沿介質(zhì)表面或分界面?zhèn)鞑サ牟?，它又分為勒夫?L波)和瑞利波(R波)。勒夫波的特征是質(zhì)點僅在水平橫向作剪切型振動，它只有在半無限空間上至少覆有表面層時才出現(xiàn)；瑞利波存在于徑向和垂向構(gòu)成的平面內(nèi)，即在完全介質(zhì)中，它沒有橫向分布，瑞利波的質(zhì)點在垂直面上沿橢圓軌跡作后退式運動。造成地震破壞的主要是表面波中的瑞利波，這種波具有低頻、高能、衰減慢等特點。表示爆破地震破壞的強弱程度叫地震強度。地震強度一般用質(zhì)點位移、速度和加速度來表示。在工程實際中，多用質(zhì)點運動速度，有時也用振動加速度的幅值代表地震波強度。

爆破測試技術(shù)是指用于觀測和分析爆破影響和效果的技術(shù)，爆破測試的目的主要有以下幾方面：通過爆破測試，推求經(jīng)驗公式，得出爆破影響規(guī)律，指導(dǎo)工程爆破；監(jiān)側(cè)被保護對象，控制爆破規(guī)模，避免民事糾紛，為工程驗收和可能發(fā)生的司法程序提供依據(jù)；測定爆破影響范圍和程度；進行試驗研究，如建筑物的爆破震動響應(yīng)特征等。

由于炸藥在建(構(gòu))筑物中爆炸時，同時在周圍介質(zhì)中誘發(fā)了振動，并通過大地向周圍傳播，給附近建筑物帶來破壞效應(yīng)及影響。因此，怎樣正確地認識爆破地震強度及相關(guān)影響因素，利用爆破測試技術(shù)，對爆區(qū)附近被保護建筑物和正在運行的設(shè)備基礎(chǔ)布點進行爆破振動測試，并通過采取各種控制爆破振動的措施，來控制一次爆破規(guī)模及危害，以選擇最佳爆破方案來保證建筑物和運行設(shè)備的安全，顯得至關(guān)重要。

空氣沖擊波測試

空氣沖擊波是由裸露藥包爆破所產(chǎn)生的高壓爆生氣體，或者由裝置在巖石中的藥包爆炸產(chǎn)生高壓氣體，通過裂縫和孔口泄漏到大氣中，對周圍空氣進行沖擊和壓縮而形成的。空氣沖擊波的波峰壓力超過一定值后，會造成爆區(qū)附近建筑物的破壞和人類器官的損傷?？諝鉀_擊波測試。常用的方法是測量空氣沖擊波的超壓和速度。

空氣沖擊波超壓測量 即測定某點空氣沖擊波壓力隨時間的變化曲線。測試系統(tǒng)一般包括：傳感器，它是接收空氣沖擊波信號的元件，有壓電式、電阻應(yīng)變式和電容式等多種;記錄裝置，把信號記錄下來的裝置，常用的有陰極射線示波器、記憶示波器和瞬態(tài)波形記錄儀等;信號放大裝置，它是將傳感器輸出的信號放大?？諝鉀_擊波波速測量 測量沖擊波通過已知兩點的時間，按兩點間已知距離求出平均速度。測試系統(tǒng)包括傳感器、放大裝置和時間間隔測量儀。

高速攝影觀測

用于爆破時觀測巖石的移動、巖塊的拋擲和飛石的運動等過程，以及爆炸剩余氣體產(chǎn)物和堵塞材料的噴出過程。采用的高速攝影機有補償式和間歇式兩種。前者的最高拍攝頻率達32000～40000幅/s，后者為240～300幅/s。拍攝結(jié)果可采用圖相分析儀處理，從而能得到位移、速度和加速度的數(shù)據(jù)，并能獲得運動軌跡曲線。2100433B

爆破（英語：blasting，blast）是指采取一定措施、利用爆炸性物質(zhì)的爆炸能量對周圍介質(zhì)產(chǎn)生劇烈作用，以達到預(yù)定目標的操作。

廣義的爆破泛指一切利用爆炸性物質(zhì)的爆炸能量來達到預(yù)定目標的操作，如采礦爆破、建（構(gòu)）筑物拆除爆破、廢棄彈藥銷毀爆破、軍事目標爆破、恐怖襲擊爆破等。

狹義的爆破主要指利用炸藥的爆炸能量對介質(zhì)做功來達到預(yù)定工程目標的操作，如采礦爆破、建（構(gòu)）筑物拆除爆破、巖土開挖爆破、清淤炸礁爆破、爆炸加工（含金屬破碎切割）、聚能爆破、地震勘探爆破、滅火爆破、堰塞壩搶險爆破等。

而工程界中常說的靜態(tài)爆破只是通過化學(xué)膨脹劑反應(yīng)來對周圍介質(zhì)產(chǎn)生較為緩慢的壓力作用，而非一種爆破方法。 2100433B

炸藥在巖體中爆炸時，部分能量轉(zhuǎn)化為彈性波，在地殼中傳播引起的震動。爆破地震對爆區(qū)周圍建筑物與構(gòu)筑物的破壞影響，稱爆破地震效應(yīng)。

目前多以質(zhì)點振動速度作為爆破地震對建筑物、構(gòu)筑物破壞效應(yīng)的判據(jù),通常用經(jīng)驗公式V=K(Q/R)計算。式中V為質(zhì)點振動速度(cm/s)；K為與場地條件、爆破方式有關(guān)的系數(shù);Q為分段爆破的最大一段裝藥量或齊發(fā)爆破的總裝藥量(kg);R為裝藥中心至被保護目標點的距離(m)；n為系數(shù)，n為1/3至1/2；α為地震波衰減指數(shù)。K、α 的變化范圍很大，可按類似條件選取或以一定比例的試驗確定。

爆破地震對建筑物、構(gòu)筑物的破壞判據(jù)，多以非結(jié)構(gòu)性損壞作臨界標準。對普通地面建筑物，一般規(guī)定爆破振動速度不大于5cm/s。采用微差爆破、預(yù)裂爆破、緩沖爆破和改變起爆順序等，是降低爆破地震的有效措施。