[发明专利]一种用于大幅度降低爆破振动危害的方法

说明书

本发明公开了一种用于大幅度降低爆破振动危害的方法，在沟槽(6)内布设最外层的防水防腐层(1)，在防水防腐层(1)内，自爆区向保护对象‑建/构筑物(5)方向，分别布设柔性耗能层(2)、空心微球离散层(3)、空气袋层(4)；在台阶(7)上按照设计爆破孔网参数进行炮孔(8)的布置工作，完成钻孔、装药、起爆网路检查，进行爆区起爆；最后开展爆破减振效果分析评价。本发明通过各分层的组合作用，可以达到爆破振动波的层层滤波的目的，削弱爆破振动波的能量和振动幅度，有效降低爆破振动波的传播距离和危害，保护爆区周边岩土边坡、建(构)筑物等的安全，可在露天矿山、地下矿山、岩土爆破等工程爆破领域进行广泛应用。

技术领域

本发明属于爆破振动控制技术领域，尤其是涉及一种降低爆破振动危害的方法，可在露天矿山、地下矿山、岩土爆破等工程爆破领域广泛应用，有效降低爆破振动危害。

背景技术

破地震是工程爆破中不可回避的主要危害之一，炸药在岩土介质中爆炸时，释放的能量一部分以地震波的形式通过岩土介质向外传播和转化，激起附近建构物的震动，当这种震动达到足够强度时就会造成建筑物地基开裂、滑坡、不均匀沉降等，使其丧失稳定性和承载力，不仅对爆区周边建(构)筑物的结构稳定与安全造成较大负面效应，同时也易于引发露天边坡(特别是高陡边坡)失稳滑坡事故，对边坡下生产作业人员和设备安全构成严重威胁。因此，控制爆破振动危害是迫切需要解决的重要技术难题。如何从控制爆破振动波传播的角度，削弱爆破振动有害效应，对于保护建(构)筑物安全具有重要意义。因此对爆破振动有关方面的研究对控制爆破震动危害就显得尤为重要。

目前，在爆破振动控制方面，通常主要从爆源(爆区)角度控制爆破振动的大小，如减小爆破装药量和起爆规模、优化爆破参数、优选合理延时间隔和起爆网路等，有效降低了爆破振动有害效应，但爆破振动波向外传播时，不可避免对振动波传播途径上的保护对象造成较大影响。对于露天爆破而言，在爆破振动波传播途径上，主要采取预裂爆破方法，形成一条预裂缝以减小爆破振动波的传播；但对于岩体裂隙和水系发育区域，当预裂缝内涌入水后，预裂缝的减振效果则大打折扣。

为研究爆破地震对爆区附近建构物的影响，《华北科技学院学报》2019年第1期发表了“爆破震动对建构物的影响研究”论文，该文以贵州某土石方爆破工程为背景，实测了爆破振动速度和爆破振动主频率。经理论分析：得到了爆破垂直震动速度与最大段药量的关系，并用以指导爆破设计，以保证对爆区附近建构物的安全。但该文研究的技术方案未采用对振动波吸收、离散和阻隔措施，难以有效控制爆破振动波的传播和危害。

众所周知，爆破振动波的频率丰富，且频率是连续的，包含了所有爆破振动频率成份。岩体介质材料对爆破振动波具有一定的阻尼作用。因此，在爆破振动波传播途径上，采取有效的阻隔控制技术手段，可以将一定频率范围的振动波进行阻断，实现振动波的有效拦截，提高爆破振动波的滤波效果，同时可以减小爆破振动幅值，降低爆破振动对保护对象的危害。

发明内容

本发明的目的就是为了从爆破振动波传播途径上阻隔振动波的传播，有效控制爆破振动的危害，而提供一种用于大幅度降低爆破振动危害的方法。

为实现本发明的上述目的，本发明一种用于大幅度降低爆破振动危害的方法，采用以下步骤实施：

1)沟槽施工：在保护对象-建/构筑物与爆区之间，采用机械开挖/人工开挖，或两种方式组合开挖方式进行沟槽开挖工作。

2)岩土爆破振动波分层阻隔结构布设：首先在沟槽内布设最外层的防水防腐层，所述的防水防腐层为底部、四周封闭、上部敞开的盒状结构，以方便施工；在防水防腐层内，自爆区向保护对象-建/构筑物方向，分别布设柔性耗能层、空心微球离散层、空气袋层；待柔性耗能层、空心微球离散层、空气袋层布设完成后，再进行防水防腐层的上部密闭，从而形成封闭的隔水环境。

设：防水防腐层的厚度为b0，柔性耗能层的宽度为b1，空心微球离散层的宽度为b2，空气袋层的宽度为b3，岩土爆破振动波分层阻隔结构的宽度为B1，则：B1＝2×b0+b1+b2+b3。