建筑物爆破振动的安全控制技术初探论文_王兵

建筑物爆破振动的安全控制技术初探论文_王兵

广东爆破工程有限公司 广东省广州市 510660

摘要:爆破振动对于建筑物影响较大,甚至会产生严重的危害,在实际的爆破过程中,工作人员应灵活应用安全控制技术,结合实际的爆破特点与建筑物特点,降低其对建筑物产生的不良影响,以满足当前时代发展的需求。基于此,作者结合自身经验,对建筑物爆破振动的安全控制技术进行详细的分析研究,以供相关工作人员参考。

关键词:建筑物;爆破振动;安全控制技术

引言:随着时代不断发展,我国经济体制改革不断深化,促使国民经济稳定发展,国家逐渐加大对基础设施的改造,并加大投入力度,促使爆破工程迅猛发展。但在实际的发展过程中,受其自身的性质影响,存在诸多的问题,影响工程安全,例如,安全评估不合理、爆破技术落后、新技术不够成熟等,导致工程存在大量的安全隐患,影响行业发展。

一、爆破振动特性与类型分析

在爆破施工过程中,由于其自身的性质影响,会对爆破周围的环境产生严重的影响,深受人们的关注。现阶段,我国建筑物普遍为砌体建筑物,该建筑物具有较大的脆性,如果受到强烈的振动,非常容易出现质量问题,进而影响人们的正常使用。因此,在实际的爆破施工过程中,工作人员应结合实际情况,进行合理的爆破设计,以保证爆破安全。与实际地震振动相比,爆破振动具有频率高、衰减快、时间短以及幅值大等特点,并且受实际的爆破方法影响,具有不同的特点,通常情况下,分为以下几种类型:

第一种,浅孔爆破,例如,进行房屋拆除、建筑基础开挖以及掘进等,相对来说,该类爆破振动能量的级别相对较低,其振动范围较小,在较小的范围内产生较强的振动。实际上,该类振动波长较短,衰减速度快,破坏的程度也较低。

第二种,深孔大区微差爆破,主要进行较大型的爆破,通常情况下,该类爆破技术属于多循环作业,爆破振动强度较大,传播范围广,会引起建筑物产生较明显的反应,范围较大,具有长时间反复作用特点,进而造成破坏[1]。

第三种,峒室爆破,该类爆破主要应用在比较大型的土石方爆破工程,例如,进行定向筑坝、矿山剥离等,通常情况下,需要利用大量的爆破装置进行一次性爆破,影响范围较广,最远可达数公里远,能力级别较高,对于实际的建筑物与远处的建筑物影响较大,振动明显,持续时间较长,振动幅值较大。

二、建筑物受爆破振动产生危害的因素

(一)场地因素

场地条件直接影响建筑物自身的整体性能,在实际的爆破过程中,应对周围的地基地质情况进行有效的分析,明确爆破产生的振动大小。相对来说,爆破对象的地质越坚硬,则爆破产生的振动幅值则越小,持续时间也较小,而相对较为松软的介质,高频振动与振动幅值衰减较快,因此,在实际的爆破过程中,应充分考虑场地因素。

(二)爆破次数

爆破次数越多,对于建筑的损伤具有累积的效果,也是建筑发生破坏的重要标志,同时,振动的频率、幅值以及速度等,也是产生危害的因素。

(三)建筑物结构

在实际的爆破过程中,建筑物自身的结构对建筑物也产生一定的影响,实际上,主要是指建筑物的跨度、高度等,其高度与跨度较大的建筑物容易出现质量问题,例如,裂缝、损伤等。

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三、建筑物爆破振动安全控制技术分析

(一)振动破坏判据

在爆破过程中,要求工作人员对建筑物周围的稳定性进行合理的预测,并进行正确的计算,以此来保证其计算出明确的安全距离,进而做好防护措施。实际上,爆破振动的破坏判据与实际的爆破对象自身的实际动态响应息息相关,现阶段,利用岩土边坡的稳定性、岩土质点振动速度作为稳定性判据,是当前全世界广泛使用的方式。在应用过程中,该技术利用了在一定的范围内,振动速度相同时,建筑物的破坏程度与岩石边坡的破坏程度相似,具体来说,包含以下几种:

第一种,利用单一质点振动速度进行判据,主要是利用质点速度与实际的岩土材料损伤以及爆破振动条件之间的关联进行判据,可以有效的利用振动峰值质点振动速度进行判断,以满足当前实际的需求。例如,现阶段我国安全规程明确的规定了和各种建筑物进行爆破时的振动峰值质点标准与极限值,如,一般情况下,普通建筑物的PPV峰值质点振动速度值应控制在5.0cm/s,进而保证建筑物不会产生损伤;对于矿山、隧道来说,其PPV峰值质点振动速度应控制在25cm/s-30cm/s之间,以此来保证其避免发生破坏情况;露天偏坡爆破中,其PPV峰值质点振动速度应控制在11cm/s-12cm/s以下,从而保证边坡的表面不发生位移性裂隙。

第二种,振动主频质点振速安全判据,现阶段,受振动频率对建筑物的破坏不断增强影响,工作人员逐渐重视振动主频,并将其纳入标准评价中,以满足当前时代的需求。现阶段,振动主频质点振动判据逐渐被国际纳入到安全标准中,并详细分析振动够速度与频率的影响,例如,以美国矿业局制定的对相关标准为例,其标准主要成为当前国际应用较为广泛的判据,可以从根本反映出不同频率爆破振动对建筑物的影响[2]。

第三种,动态抗拉应力判据,实际上,动态抗拉力判据是指将当前的振动主频、振动速度以及振动时间进行标准评定,并制定成标准的判定准则,利用详细的标准数据对岩土结构受到的损伤进行合理的判断,建立一种全新的判断依据,从而满足实际的需求。在实际的判断过程中,利用爆破振动水平、实际的现场条件、岩石自身的特征性质以及岩土的支护系统等因素,进行合理的计算,明确计算公式,利用动态拉应力与岩土结构之间存在的关系,对实际的建筑损伤进行计算,进而得到实际的危害。

第四种,小波包分析判据,主要是指间爆破振动限号进行合理的分解与重构,通过不同的主频带进行分类,进而构成完善的保护对象进行动态加载,促使爆破建筑在不同的动态中,其实际的主振频存在较大的差异,进而以此为依据,对振动的小波包进行详细的分析,以供参考。实际上,细节信号的幅值对于整体的波形幅值来说具有较大的贡献,所以,可以建立完善的波形主振频带的破坏评价标准,从而提升判断的准确性。

(二)爆破振动控制

在实际的爆破过程中,爆炸产生的巨大能量具有较强的瞬时性,难以进行有效的人为控制,因此,工作人员应加强对爆破振动控制,进而减小影响,具体来说,主要可以从以下几方面入手:首选,进行能量源控制,主要是指减少爆破的能量释放;其次,对能量的传播介质进行控制,达到减震的目的;最后,对能量的传播过程进行控制,以满足实际的需求[3]。

结论:综上所述,在实际爆破过程中,为减少其对建筑产生的破坏,应加强安全技术的应用,进行合理的控制,从根本上保证建筑的安全。合理应用振动破坏判据,结合当前实际的判断标准,进行有效的破坏判定,以满足实际的需求。但在实际的技术应用过程中,还存在一些不足之处,需要工作人员不断创新,促进行业发展。

参考文献:

[1]李义文. 对建筑物爆破振动的安全控制技术分析研究[D].中国地质大学,2015.

[2]郑晓硕. 浅谈建筑物振动爆破的安全技术控制与振动效应[D].中国地质大学,2016.

[3]毛晖. 建筑物爆破振动的安全控制技术研究[D].中南大学,2004.

论文作者:王兵

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/30

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