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摘要：通过对贵州某高速公路路基土石方爆破震动测试和分析研究，得出爆破震动对周边环境的影响因素，进而提出减小土石方爆破对周边环境影响的保护措施，为有效控制土石方爆破对环境的影响以及合理控制爆破参数提供了关键性依据。
关键词：爆破环境；保护；防治
中图分类号：TB41文献标识码： A 文章编号：
１、前言
爆破工程是工程建设中非常重要的一个方面，而爆破震动产生的负面效应又是工程爆破中不可避免的问题，因而，在爆破工程中，准确分析爆炸应力波的传播规律和对环境的影响具有深远的意义，这对于爆破设计和优化施工以减小爆破震动危害具有重要意义。本文以贵州某高速公路路基土石方爆破震动对临近房屋影响为工程背景，通过对土石方爆破震动的测试和分析研究，找出了爆破冲击波在岩石中的传播规律，进而为有效控制爆破震动对环境影响以及合理控制爆破参数提供了关键性依据。
２、现场监测
2.1监测仪器、监测结果
采用UBXO20016型爆破震动监测专用仪器。传感器固定方式采用先用生石膏将传感器稳固于地表上，并考虑石膏有可能未凝结，同时在传感器上用沙袋压住，以减小误差。然后把记录仪接上，在爆破快开始前把电源打开，采集档拨到采集地方，准备开始采集数据，布置测点。
2.2监测结果
（1）震动速度峰值
由于场地平整，未出现高程放大效应，最大振速出现在离爆源最近的测点１，振速为0.31ｃｍ／ｓ。震动影响未超过国家标《爆破安全规程》（ＧＢ6722－2003）中对建筑地面质点的安全速度的规定，可以认为是安全的。
（2）地震波主频
根据各监测点的数据，频率分布在１０Ｈｚ～１２０Ｈｚ。由于一般房屋的频率较低，这样地震波的频率和房屋的自振频率接近容易使建筑物产生共振现象，加强了结构响应程度。因此，在考虑爆破振动危害中应关注此现象。
３、土石方爆破对周围环境的影响
此次爆破距离楼群较近，附近楼房密集，地形复杂，房屋多为框架结构，因此人们不仅关注爆破震动及飞石对周围建筑物和人员的危害，同时也关注爆破冲击波，噪音及粉尘对周围环境的破坏和污染。
3.1爆破冲击波对周围建筑的影响
冲击波是炸药爆炸的一种外部作用效应。在一定范围内爆炸冲击波对人员具有杀伤力，对周围的建筑物设备会造成损坏。本工程冲击波传播受周围环境条件影响较大，在土石方中，由于钻孔较深，填埋药量大，产生的冲击波较为猛烈，对附近的房屋影响可能较大。因此必须采取有效措施降低和减少冲击波的影响。
3.2爆破噪音对环境的影响
随着人类环境保护意识的增强，噪音已被政府环保部门列为污染环境的公害之一。爆破产生的噪音与其他不同，爆破产生的噪音虽然短促，但因其响声频率高、声音大而尖脆，极易给人们造成恐怖的感觉，连续不同的爆炸声会给人们心理和生理上造成不良的影响。
４、土石方爆破的环境保护措施
4.1减小冲击波的主要措施
把爆破地震效应限定在安全规程，从而在根本上减小爆破地震效应，人们为此进行了不懈的努力。在减震爆破方法中，比较成熟的是微差爆破方法。这种爆破方法不但有利于提高爆破效率，同时可以减弱爆破地震波，其降震率可达56％～66％，原理是微差爆破的地震波相互干扰，从而降低其强度。根据《爆破安全规程》规定，钢筋混凝土结构房屋的安全振速为3.0～5.0ｃｍ／ｓ，根據现场地质条件，取ｋ＝180，α＝1.5，最近距离Ｒ取60ｍ，振速ｖ取3.0ｃｍ／ｓ，根据萨道夫斯基公式Ｑｍａｘ＝Ｒ３（ｖ／ｋ）３／α得出距离爆源最近的楼房最大段药量为60ｋｇ，而实际主爆孔的最大段药量为24ｋｇ，远低于安全药量值，这对于减小冲击波对楼房的损害起到了直接作用。
4.2降低爆破噪音强度的主要措施
（1）在人们休息时，不要进行钻孔作业和爆破作业，降低噪音的负面影响；在条件许可时，能用电动机时尽量不要使用柴油机。
（2）根据等能原理，选用合适的单位用药量系数和爆破参数，从而确定恰当的单孔装药量。炸药爆炸能量除用于破碎介质外，只有少数能量扩散到空气中形成强度较低的噪音，假设钻孔爆破装药量为Ｑ，完全破碎介质需药量为Ｑ，产生噪音所需的炸药量为Ｑ。
则有：Ｑ＝Ｑ－Ｑ（1）；钻孔爆破的声压公式：Ｐ＝ｋ（）（2）
式中：Ｐ—测点声压Ｐａ；Ｑ—产生噪音的炸药量ｋｇ；Ｒ—测点到爆源的距离ｍ；ｋ，α—与爆点地形地质有关的系数。
由以上公式可得钻孔爆破声压级强度公式：Ｂ＝201ｇ（3）
由上式可得：当Ｑ－Ｑ的值趋向０时，声压级强度（爆破噪音）也趋向０，即没有爆破噪音。
（3）严格控制炮孔的填塞质量。填塞质量不合格，爆破时发生冲炮，炸药的能量没有被用来破碎介质，而是泄露到空气中形成噪音，严重时还会引起爆破事故，使整个工程失败。
（4）采用秒延期或毫秒微差爆破。试验表明与瞬发爆破相比，其他条件相同的秒迟发爆破，其噪音降低约1/3，而毫秒微差爆破噪音降低1/2左右，因此，采用秒延期或毫秒微差爆破对降低爆破噪音是有明显效果的。
4.3除尘措施
针对爆破工程中爆破粉尘的不同来源和不同的工程要求采用以下一种或若干种除尘措施的组合。
（1）淋湿待爆建筑物及周围的地面：起爆前，在不破坏爆破网络和不影响炸药性能的前提下，水淋湿待爆建筑物，这样建筑物在倒塌过程中相互碰撞而产生附着的灰尘也会被冲洗掉，建筑物倒塌时就不会随之扬起而形成扬尘。爆破前淋湿待爆建筑物附近的地面，建筑物倒塌时就不会有尘土扬起，范围越大越好，一般不得小于预计倒塌范围以外5ｍ。
（2）爆炸水袋除尘在路基的爆破部位，在炮孔方向上隔1—3ｍ悬挂一个水袋，水袋大小根据水袋间距和工程需要进行选择。每个水袋的中间安放一个抗水性强的起爆药包。本次爆破时间选在刚下过雨土石方尚未全部干燥的情况下，这相当于给待爆建筑物及周围地面进行了一次爆前淋湿，且范围较大。由于爆破现场采用了封闭的遮挡及覆盖防护措施，在起爆过程中，粉尘飞扬的现象不再出现，控制粉尘的效果较好。
５、结束语
在爆破工程中，许多工程技术人员也意识到爆破冲击波，粉尘，飞石和爆破噪音对环境的危害，但是由于施工时间和工程中标价等原因，大多数情况下并未对这些爆破危害采取相应的补救措施，有时造成了不好的社会影响，应引起注意。本次土石方爆破方法是合理可靠的，同类工程可以借鉴参考。
参考文献
［１］ＧＢ6722－2003，爆破安全规程［Ｓ］．
［２］陈华腾，钮强．爆破计算手册［Ｍ］．沈阳辽宁科学技术出版社，1991
［３］张志毅．交通土建工程爆破工程师手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社2002
关键词：爆破环境；保护；防治
中图分类号：TB41文献标识码： A 文章编号：
１、前言
爆破工程是工程建设中非常重要的一个方面，而爆破震动产生的负面效应又是工程爆破中不可避免的问题，因而，在爆破工程中，准确分析爆炸应力波的传播规律和对环境的影响具有深远的意义，这对于爆破设计和优化施工以减小爆破震动危害具有重要意义。本文以贵州某高速公路路基土石方爆破震动对临近房屋影响为工程背景，通过对土石方爆破震动的测试和分析研究，找出了爆破冲击波在岩石中的传播规律，进而为有效控制爆破震动对环境影响以及合理控制爆破参数提供了关键性依据。
２、现场监测
2.1监测仪器、监测结果
采用UBXO20016型爆破震动监测专用仪器。传感器固定方式采用先用生石膏将传感器稳固于地表上，并考虑石膏有可能未凝结，同时在传感器上用沙袋压住，以减小误差。然后把记录仪接上，在爆破快开始前把电源打开，采集档拨到采集地方，准备开始采集数据，布置测点。
2.2监测结果
（1）震动速度峰值
由于场地平整，未出现高程放大效应，最大振速出现在离爆源最近的测点１，振速为0.31ｃｍ／ｓ。震动影响未超过国家标《爆破安全规程》（ＧＢ6722－2003）中对建筑地面质点的安全速度的规定，可以认为是安全的。
（2）地震波主频
根据各监测点的数据，频率分布在１０Ｈｚ～１２０Ｈｚ。由于一般房屋的频率较低，这样地震波的频率和房屋的自振频率接近容易使建筑物产生共振现象，加强了结构响应程度。因此，在考虑爆破振动危害中应关注此现象。
３、土石方爆破对周围环境的影响
此次爆破距离楼群较近，附近楼房密集，地形复杂，房屋多为框架结构，因此人们不仅关注爆破震动及飞石对周围建筑物和人员的危害，同时也关注爆破冲击波，噪音及粉尘对周围环境的破坏和污染。
3.1爆破冲击波对周围建筑的影响
冲击波是炸药爆炸的一种外部作用效应。在一定范围内爆炸冲击波对人员具有杀伤力，对周围的建筑物设备会造成损坏。本工程冲击波传播受周围环境条件影响较大，在土石方中，由于钻孔较深，填埋药量大，产生的冲击波较为猛烈，对附近的房屋影响可能较大。因此必须采取有效措施降低和减少冲击波的影响。
3.2爆破噪音对环境的影响
随着人类环境保护意识的增强，噪音已被政府环保部门列为污染环境的公害之一。爆破产生的噪音与其他不同，爆破产生的噪音虽然短促，但因其响声频率高、声音大而尖脆，极易给人们造成恐怖的感觉，连续不同的爆炸声会给人们心理和生理上造成不良的影响。
４、土石方爆破的环境保护措施
4.1减小冲击波的主要措施
把爆破地震效应限定在安全规程，从而在根本上减小爆破地震效应，人们为此进行了不懈的努力。在减震爆破方法中，比较成熟的是微差爆破方法。这种爆破方法不但有利于提高爆破效率，同时可以减弱爆破地震波，其降震率可达56％～66％，原理是微差爆破的地震波相互干扰，从而降低其强度。根据《爆破安全规程》规定，钢筋混凝土结构房屋的安全振速为3.0～5.0ｃｍ／ｓ，根據现场地质条件，取ｋ＝180，α＝1.5，最近距离Ｒ取60ｍ，振速ｖ取3.0ｃｍ／ｓ，根据萨道夫斯基公式Ｑｍａｘ＝Ｒ３（ｖ／ｋ）３／α得出距离爆源最近的楼房最大段药量为60ｋｇ，而实际主爆孔的最大段药量为24ｋｇ，远低于安全药量值，这对于减小冲击波对楼房的损害起到了直接作用。
4.2降低爆破噪音强度的主要措施
（1）在人们休息时，不要进行钻孔作业和爆破作业，降低噪音的负面影响；在条件许可时，能用电动机时尽量不要使用柴油机。
（2）根据等能原理，选用合适的单位用药量系数和爆破参数，从而确定恰当的单孔装药量。炸药爆炸能量除用于破碎介质外，只有少数能量扩散到空气中形成强度较低的噪音，假设钻孔爆破装药量为Ｑ，完全破碎介质需药量为Ｑ，产生噪音所需的炸药量为Ｑ。
则有：Ｑ＝Ｑ－Ｑ（1）；钻孔爆破的声压公式：Ｐ＝ｋ（）（2）
式中：Ｐ—测点声压Ｐａ；Ｑ—产生噪音的炸药量ｋｇ；Ｒ—测点到爆源的距离ｍ；ｋ，α—与爆点地形地质有关的系数。
由以上公式可得钻孔爆破声压级强度公式：Ｂ＝201ｇ（3）
由上式可得：当Ｑ－Ｑ的值趋向０时，声压级强度（爆破噪音）也趋向０，即没有爆破噪音。
（3）严格控制炮孔的填塞质量。填塞质量不合格，爆破时发生冲炮，炸药的能量没有被用来破碎介质，而是泄露到空气中形成噪音，严重时还会引起爆破事故，使整个工程失败。
（4）采用秒延期或毫秒微差爆破。试验表明与瞬发爆破相比，其他条件相同的秒迟发爆破，其噪音降低约1/3，而毫秒微差爆破噪音降低1/2左右，因此，采用秒延期或毫秒微差爆破对降低爆破噪音是有明显效果的。
4.3除尘措施
针对爆破工程中爆破粉尘的不同来源和不同的工程要求采用以下一种或若干种除尘措施的组合。
（1）淋湿待爆建筑物及周围的地面：起爆前，在不破坏爆破网络和不影响炸药性能的前提下，水淋湿待爆建筑物，这样建筑物在倒塌过程中相互碰撞而产生附着的灰尘也会被冲洗掉，建筑物倒塌时就不会随之扬起而形成扬尘。爆破前淋湿待爆建筑物附近的地面，建筑物倒塌时就不会有尘土扬起，范围越大越好，一般不得小于预计倒塌范围以外5ｍ。
（2）爆炸水袋除尘在路基的爆破部位，在炮孔方向上隔1—3ｍ悬挂一个水袋，水袋大小根据水袋间距和工程需要进行选择。每个水袋的中间安放一个抗水性强的起爆药包。本次爆破时间选在刚下过雨土石方尚未全部干燥的情况下，这相当于给待爆建筑物及周围地面进行了一次爆前淋湿，且范围较大。由于爆破现场采用了封闭的遮挡及覆盖防护措施，在起爆过程中，粉尘飞扬的现象不再出现，控制粉尘的效果较好。
５、结束语
在爆破工程中，许多工程技术人员也意识到爆破冲击波，粉尘，飞石和爆破噪音对环境的危害，但是由于施工时间和工程中标价等原因，大多数情况下并未对这些爆破危害采取相应的补救措施，有时造成了不好的社会影响，应引起注意。本次土石方爆破方法是合理可靠的，同类工程可以借鉴参考。
参考文献
［１］ＧＢ6722－2003，爆破安全规程［Ｓ］．
［２］陈华腾，钮强．爆破计算手册［Ｍ］．沈阳辽宁科学技术出版社，1991
［３］张志毅．交通土建工程爆破工程师手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社2002