50 t科学爆破振动的衰减特征及地形效应*

刘爱文,俞言祥,付长华,吕红山,陈 鲲,赵纪生,周正华,王 伟

（1.中国地震局地球物理研究所,北京 100081;

2.中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨 150081）

1 引 言

以地球物理科学研究为目的,中国地震局地球物理研究所于2007年12月12日在河北怀来县实施了一次人工爆破。不同于一般的工程爆破,科学爆破主要利用爆破震源的准确位置和激发时间已知这2个特点,通过分析华北盆地和周边的359个地震观测台站获得的爆破记录,探测华北盆地的地下深部结构、华北地区走时表、爆破振动的波场效应。此次科学爆破的单次爆炸药量达到50 t,远大于一般工程爆破的单次爆炸药量,北京地震台网测定的近震震级ML为2.8。为了研究爆破点附近地区的振动特征以及监测此次科学爆破对周围民房的影响,同时开展了强震监测。根据爆破周围的场地特点,爆破振动的衰减观测台站架设,如图1所示。S0为距离爆破峒口最近的台站,S1～S7为其他7个衰减台站;同时选择了一个相对独立的山包,从山脚至山顶布设了5个观测地形效应的台站D1～D5。

图1 振动衰减观测台站分布示意图Fig.1 Distribution of observatories for vibration attenuation

爆破振动波的能量可由质点振动强度衡量,振动强度可以用振动的位移、速度或加速度来表示,进而对爆破采用有效控制。在前苏联和瑞典使用速度判据,在英国使用位移判据,在法国使用加速度判据,美国矿务局标准RI 8507采用质点振动的峰值速度和相应的频率联台作为判据[1-3]。中国国家标准GB 6722-2003《爆破安全规程》规定:对于地面建筑物采用保护对象所在地的峰值振动速度和主振频率作为爆破振动判据[4]。……