爆破振动影响安全评价定量分析研究.pdf

·62· 爆破理论研究 爆破振动影响安全评价定量分析研究 on of Vibration QuantitativeAnalysisSecurityBlasting 施富强1 周 斌2 (1．西南交通大学科技产业集团，成都610031； 2．西南交通大学机械工程学院，成都610031) 摘要：以爆破振动对周边设施的安全影响为例，依据国家有关行业技术标准，通过大量的现 场监测、检测及损伤普查，探讨爆破振动安全影响分级标准和相应的建筑物抗震能力分类标 准，并以破坏度的概念标定建筑物的受损程度。在此基础上，结合应用实例，验证了工程振动 扰动定量分析方法的正确性，为科学、系统、有针对性地制定安全管理对策和监控技术指标提 供技术支持。 关键词：爆破振动；破坏度；定量评价；安全控制 1 引言 爆破作业引起大地振动，波及建筑物基础，影响建筑物安全，已引起了社会的普遍关注。 在工程建设过程中，常常是造成“扰民”甚至诱发“民扰”的导火索。伴随着物权法的实施， 居民对房屋安全寿命的维权意识已由定性判断向定量判断甚至量化赔偿的诉求方向发展。作为 从事安全评价的工程技术人员，总结近几年在工程建设领域中从事检测、监测及安全性分析的 工作经验，针对目前中国国情，提出以爆破振动影响为代表的安全性定量分析方法，力求在工 程建设项目预评价中能够科学地为施工企业提出安全合理的控制指标；在工程建设项目验收评 价中，科学地界定施工作业场所周边建筑的受影响范围及其受损程度；同时，抛砖引玉为分析 其他类型的震源影响提供参考。 2研究背景 在西部大开发政策指引下，四川省高速公路建设、水利水电建设蓬勃发展。由于施工设计 上的缺陷，往往忽视了工程施工作业给周围居民造成的影响。在出现了“民扰”现象后，相关 部门才意识到必须要以科学的态度控制施工作业对周边环境的扰动，聘请专业技术人员从监测 施工作业中有害因素、检测周边环境受损程度与范围着手，分析问题根源，提出安全控制措 施，做出合理的理赔方案。在短短的三年内，我们陆续承担了三十多项此类项目，并多次向业 主提供控制危险有害因素的标准及相关工艺手段，有效地解决了“民扰阻工”问题。同时，我 们也发现，工程建设单位往往轻视安全评价的作用和意义，不是把安全评价成果作为工程施工 作业的指导，而是作为例行的程序；不是把安全评价看作是企业的自觉需求，而是作为无奈的 额外支出项目。究其原因与我们常见的安全评价报告缺乏针对性、量化特性有很大的关系。于 是，我们针对出现扰民现象最普遍的爆破振动、碾压振动以及冲击振动等问题，通过大量的监 测、检测数据，结合国家有关技术标准，总结出了工程振动安全评价定量分析方法。同时，举 爆破振动影响安全评价定量分析研究 ·63· 一反三，逐一探索工程建设有害因素对周边环境的安全影响定量分析方法。 3爆破振动影响范围及程度定量分析 3．1振动影响分析的主要因素 工程振动对周边环境的影响范围及程度主要取决于震源性质、环境状态和保护设施的抗震 能力等三个主要因素。其中，震源性质又与振动峰值、频率和持续时间三要素密切相关。常见 的工程震源主要是爆破震源、碾压震源和冲击震源，它们都处在较低频率的振波影响范围内， 对周边建筑有类似的破坏特征。《爆破安全规程》(GB 全允许标准，为定量分析打下了基础。环境状态主要是根据当地的地质、地形特点，通过现场 监测分析取得的振动波在传递过程中的衰减规律，由此来确定振动量级和相应的范围。保护设 施的抗震能力差异很大，国家对新建工程有着明确的抗震设计规范，而对现实生活中常常遇到 的不同年代的各类非标准建筑却无法制定出统一的详规。这就需要我们根据实际情况，针对性 地给出周边建筑抗震等级分类，确定相应的抗震能力，最终综合制定安全许用标准或判定其受 损程度。 3．2振动传播规律及影响度分析 根据现场监测报告，分析计算符合当地环境的振动衰减规律，参考不同类型建筑物抗震能 力，依据有关标准规范，确定出地表质点振动速度的级差。这里以∥=0．1em／s，0．5em／s， 动速度的影响半径，见表1所示。