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安全允许距离与对环境影响的控制
安全允许距离与对环境影响的控制
13.1一般规定
13.1.1爆破地点与人员和其他保护对象之间的安全允许距离,应按各种爆破有害效应(地震波、冲击波、个别飞散物等)分别核定,并取最大值。
13.1.2确定爆破安全允许距离时,应考虑爆破可能诱发的滑坡、滚石、雪崩、涌浪、爆堆滑移等次生灾害的影响,适当扩大安全允许距离或针对具体情况划定附加的危险区。
13.1.3爆破安全测试项目负责人和测试人员应参加培训并取得爆破效应测试资格后才能承担爆破安全测试工作;爆破项目技术负责人应同时具备爆破技术人员安全作业证和爆破安全测试资格证。
13.1.4爆破地震波、水中冲击波、空气冲击波、噪声等物理量的观测所使用测试系统的频率与量程范围应满足测量的要求。
13.2爆破振动安全允许距离
13.2.1评价爆破对不同类型建(构)筑物、设施设备和其他保护对象的振动影响,应采用不同的安全判据和允许标准。
13.2.2地面建筑物、电站(厂)中心控制室设备、隧道与巷道、岩石高边坡和新浇大体积混凝土的爆破振动判据,采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率。
安全允许标准如表13-1。
表13-1爆破振动安全允许标准
序号
保护对象类别
安全允许质点振动速度V,cm/s
f≤10Hz
10Hzf≤50Hz
f>50Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.15~0.45
0.45~0.9
0.9~1.5
2
一般民用建筑物
1.5~2.0
2.0~2.5
2.5~3.0
3
工业和商业建筑物
2.5~3.5
3.5~4.5
4.2~5.0
4
一般古建筑与古迹
0.1~0.2
0.2~0.3
0.3~0.5
5
运行中的水电站及发电厂中心控制室设备
0.5~0.6
0.6~0.7
0.7~0.9
6
水工隧洞
7~8
8~10
10~15
7
交通隧道
10~12
12~15
15~20
8
矿山巷道
15~18
18~25
20~30
9
永久性岩石高边坡
5~9
8~12
10~15
10
新浇大体积混凝土(C20):
龄期:
初凝~3d
龄期:
3d~7d
龄期:
7d~28d
1.5~2.0
3.0~4.0
7.0~8.0
2.0~2.5
4.0~5.0
8.0~10.0
2.5~3.0
5.0~7.0
10.0~12
注1:
表中质点振动速度为三分量中的最大值;振动频率为主振频率。
注2:
频率范围根据现场实测波形确定或按如下数据选取:
硐室爆破f<20Hz;露天深孔爆破f=10~60Hz;露天浅孔爆破f=40~100Hz;地下深孔爆破f=30~100Hz;地下浅孔爆破f=60~300Hz。
注3:
爆破振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量。
13.2.3在按表13-1选定安全允许质点振速时,应认真分析以下影响因素:
——选取建筑物安全允许质点振速时,应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等;
——省级以上(含省级)重点保护古建筑与古迹的安全允许质点振速,应经专家论证后选取,并报相应文物管理部门批准;
——选取隧道、巷道安全允许质点振速时,应综合考虑构筑物的重要性、围岩分类、支护状况、开挖跨度、埋深大小、爆源方向、周边环境等;
——对永久性岩石高边坡,应综合考虑边坡的重要性、边坡的初始稳定性、支护状况、开挖高度等;
——隧道和巷道的爆破振动控制点为距离爆源10~15m处;高边坡的爆破振动控制点为上一级马道的内侧坡脚。
——非挡水新浇大体积混凝土的安全允许质点振速按本表给出的上限值选取。
13.2.4爆破振动安全允许距离,按式(13-1)计算。
安全允许质点振速
式中:
R——爆破振动安全允许距离,m;
Q——炸药量,齐发爆破为总药量,延时爆破为最大单段药量,kg;
V——保护对象所在地安全允许质点振速,cm/s。
K,α——与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,应通过现场试验确定;在无试验数据的条件下,可参考表13-2选取。
13-2爆区不同岩性的K、α值
岩性
K
α
坚硬岩石
50~150
1.3~1.5
中硬岩石
150~250
1.5~1.8
软岩石
250~350
1.8~2.0
13.2.5在复杂环境中多次进行爆破作业时,应从确保安全的单响药量开始,逐步增大到允许药量,并按允许药量控制一次爆破规模。
13.2.6核电站及受地震惯性力控制的精密仪器、仪表等特殊保护对象,应采用爆破振动加速度作为安全判据,安全允许质点加速度由相关运营单位和仪器、仪表说明书给出。
13.2.7高耸建(构)筑物拆除爆破安全允许距离包括建(构)筑物塌落触地振动安全距离和爆破振动安全距离。
13.3爆破空气冲击波安全允许距离
13.3.1露天地表爆破一次爆破炸药量不超过25kg时,应按式(13-2)确定空气冲击波对在掩体内避炮作业人员的安全允许距离。
式中:
Rk——空气冲击波对掩体内人员的最小允许距离,m;
Q——一次爆破的梯恩梯炸药当量,秒延时爆破为最大一段药量,毫秒延时爆破为总药量,kg。
13.3.2爆炸加工或特殊工程需要在地表进行大当量爆炸时,应核算不同保护对象所承受的空气冲击波超压值,并确定相应的安全允许距离。
在平坦地形条件下爆破时,可按式(13-3)计算超压。
式中:
∆P——空气冲击波超压值,105Pa;
Q——次爆破的梯恩梯炸药当量,秒延时爆破为最大一段药量,毫秒延时爆破为总药量,kg;
R——爆源至保护对象的距离,m。
13.3.3空气冲击波超压的安全允许标准:
对非作业人员为0.02×105Pa,掩体中的作业人员为0.1×105Pa;建筑物的破坏程度与超压的关系列入表13-3。
空气冲击波安全允许距离,应根据保护对象、所用炸药品种、药量、地形和气象条件由设计确定。
表13-3建筑物的破坏程度与超压关系
破坏等级
1
2
3
4
5
6
7
破坏等级名称
基本无破坏
次轻度破坏
轻度破坏
中等破坏
次严重破坏
严重破坏
完全破坏
超压
△P,105Pa
<0.02
0.02~0.09
0.09~0.25
0.25~0.40
0.40~0.55
0.55~0.76
>0.76
建筑物破坏程度
玻璃
偶然破坏
少部分破碎呈大块,大部分呈小块
大部分破碎呈小块到粉碎
粉碎
—
—
—
木门窗
无损坏
窗扇少量破坏
窗扇大量破坏,门扇、窗框破坏
窗扇掉落、内倒,窗框、门扇大量破坏
门、窗扇摧毁,窗框掉落
—
—
砖外墙
无损坏
无损坏
出现小裂缝,宽度小于5mm,稍有倾斜
出现较大裂缝,缝宽5mm~50mm,明显倾斜,砖垛出现小裂缝
出现大于50mm的大裂缝,严重倾斜,砖垛出现较大裂缝
部分倒塌
大部分或全部倒塌
木屋盖
无损坏
无损坏
木屋面板变形,偶见折裂
木屋面板、木檩条折裂,木屋架支坐松动
木檩条折断,木屋架杆件偶见折断,支坐错位
部分倒塌
全部倒塌
瓦屋面
无损坏
少量移动
大量移动
大量移动到全部掀动
—
—
—
钢筋混凝土屋盖
无损坏
无损坏
无损坏
出现小于1mm的小裂缝
出现1mm~2mm宽的裂缝,修复后可继续使用
出现大于2mm的裂缝
承重砖墙全部倒塌,钢筋混凝土承重柱严重破坏
顶棚
无损坏
抹灰少量掉落
抹灰大量掉落
木龙骨部分破坏,出现下垂缝
塌落
—
—
内墙
无损坏
板条墙抹灰少量掉落
板条墙抹灰大量掉落
砖内墙出现小裂缝
砖内墙出现大裂缝
砖内墙出现严重裂缝至部分倒塌
砖内墙大部分倒塌
钢筋混凝土柱
无损坏
无损坏
无损坏
无损坏
无损坏
有倾斜
有较大倾斜
13.3.4露天及地下爆破作业,对人员和其他保护对象的空气冲击波安全允许距离由设计确定。
13.4爆破作业噪声控制标准
13.4.1爆破突发噪声判据,采用保护对象所在地最大声级。
其控制标准见表13-4。
13-4爆破噪声控制标准单位dB(A)
声环境功类别
对应区域
不同时段控制
标准
昼间
夜间
0类
康复疗养区、有重病号的医疗卫生区或生活区。
养殖动物区(冬
眠期)。
65
55
1类
居民住宅、一般医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。
90
70
2类
以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。
噪声敏感动物集中养殖区,如养鸡场等。
100
80
3类
以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪声对周围环
境产生严重影响的区域。
110
85
4类
人员警戒边界,非噪声敏感动物集中养殖区,如养猪场等。
120
90
施工作业区
矿山、水利、交通、铁道、基建工程和爆炸加工的施工场区内。
125
110
13.4.2在0~2类区域进行爆破时,应采取降噪措施並进行必要的爆破噪声监测。
监测应采用爆破噪声测试专用的A计权声压计及记录仪;监测点宜布置在敏感建筑物附近和敏感建筑物室内。
13.5水中冲击波及涌浪安全允许距离
13.5.1水下裸露爆破,当覆盖水厚度小于三倍药包半径时,对水面以上人员或其他保护对象的空气冲击波安全允许距离的计算原则,与地表爆破相同。
13.5.2在水深不大于30m的水域内进行水下爆破,水中冲击波的安全允许距离,应遵守下列规定:
——对人员按表13-5确定;
表13-5对人员的水中冲击波安全允许距离
装药及人员状况
炸药量/kg
Q≤50
50<Q≤200
200<Q≤1000
水中裸露装药/m
游泳
900
1400
2000
潜水
1200
1800
2600
钻孔或药室装药/m
游泳
500
700
1100
潜水
600
900
1400
——客船:
1500m;
——施工船舶:
按表13-6确定;
——非施工船舶:
可参照表13-6和式(13-4),根据船舶状况由设计确定。
表13-6对施工船舶的水中冲击波安全允许距离
装药及船舶类别
炸药量/kg
Q≤50
50<Q≤200
200<Q≤1000
水中裸露装药/m
木船
200
300
500
铁船
100
150
250
钻孔或药室装药/m
木船
100
150
250
铁船
70
100
150
13.5.3一次爆破药量大于1000kg时,对人员和施工船舶的水中冲击波安全允许距离可按式(13-4)计算。
式中:
R——水中冲击波的最小安全允许距离,m;
Q——一次起爆的炸药量,kg;
K0——系数,按表13-7选取。
表13-7K0值
装药条件
保护人员
保护施工船舶
游泳
潜水
木船
铁船
裸露装药
250
320
50
25
钻孔或药室装药
130
160
25
15
13.5.4在水深大于30m的水域内进行水下爆破时,水中冲击波安全允许距离由设计确定。
13.5.5在重要水工、港口设施附近及水产养殖场或其他复杂环境中进行水下爆破,应通过测试和邀请专家对水中冲击波和涌浪的影响作出评估,确定安全允许距离。
13.5.6水中爆破或大量爆渣落入水中的爆破,应评价爆破涌浪影响,确保不产生超大坝、水库校核水位涌浪、不淹没岸边需保护物和不造成船舶碰撞受损。
13.5.7水中冲击波对鱼类影响安全控制标准,参见表13-8。
表13-8水中冲击波超压峰值对鱼类影响安全控制标准单位:
Mpa
鱼类品种
自然状态
网箱养殖
高度敏感
石首科鱼类
0.10
0.05
中度敏感
石斑鱼、鲈鱼、梭鱼
0.30~0.35
0.20~0.25
低度敏感
冬穴鱼、野鲤鱼、鲟鱼、比目鱼
0.35~0.50
0.25~0.40
13.6个别飞散物安全允许距离
13.6.1爆破时,个别飞散物对人员的安全距离不应小于表13-9的规定;对设备或建(构)物的安全允许距离,应由设计确定。
13.6.2抛掷爆破时,个别飞散物对人员、设备和建筑物的安全允许距离应由设计确定。
表13-9爆破个别飞散物对人员的安全允许距离
爆破类型和方法
最小安全允许距离/m
1.露天岩石爆破
裸露药包爆破法破大块
浅孔爆破法破大块
400
300
浅孔台阶爆破
200(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300)
深孔台阶爆破
按设计,但不小于200
硐室爆破
按设计,但不小于300
2.水下爆破
水深小于1.5m
水深1.5~6m
水深大于6m
与露天岩石爆破相同
由设计确定
可不考虑飞石对地面或水面以上人员的影响
3.破冰工程
爆破薄冰凌
50
爆破覆冰
100
爆破阻塞的流冰
200
爆破厚度大于2m的冰层或爆破阻塞流冰一次用药量超过300kg
300
4.爆破金属物
在露天爆破场
1500
在装甲爆破坑中
150
在厂区内的空场中
由设计确定
爆破热凝结物和爆破压接
按设计、但不小于30
爆炸加工
由设计确定
5.拆除爆破、城镇浅孔爆破及复杂环境深孔爆破
由设计确定
6.地震勘探爆破
浅井或地表爆破
按设计,但不小于100
在深孔中爆破
按设计,但不小于30
注:
沿山坡爆破时,下坡方向的个别飞散物安全允许距离应增大50%。
13.6.3硐室爆破个别飞散物安全距离,可参照式13-5计算:
Rf=20Kfn2W(13-5)
式中:
Rf——爆破飞石安全距离,m;
Kf——安全系数,一般取Kf=1.0~1.5;
n——爆破作用指数;
W——最小抵抗线,m。
应逐个药包进行计算,选取最大值为个别飞散物安全距离。
13.7外部电源与电爆网路的安全允许距离
13.7.1电力起爆时,普通电雷管爆区与高压线间的安全允许距离,应按表13-10的规定;与广播电台或电视台发射机的安全允许距离,应按表13-11、表13-12和表13-13的规定。
表13-10爆区与高压线的安全允许距离
电压/kV
3~6
10
20~50
50
110
220
400
安全允许距离/m
普通电雷管
20
50
100
100
—
—
—
抗杂电雷管
—
—
—
—
10
10
16
表13-11爆区与中长波电台(AM)的安全允许距离
发射功率/w
5~25
25~50
50~100
100~250
250~500
500~1000
安全允许距离/m
30
45
67
100
136
198
发射功率/w
103~2500
2500~5000
5000~104
104~25000
25000~50000
50000~105
安全允许距离/m
305
455
670
1060
1520
2130
表13-12爆区与调频(FM)发射机的安全允许距离
发射功率/W
1~10
10~30
30~60
60~250
250~600
安全允许距离/m
1.5
3.0
4.5
9.0
13.0
表13-13爆区与甚高频(VHF)、超高频(UHF)电视发射机的安全允许距离
发射功率/W
1~10
10~102
102~103
103~104
104~105
105~106
106~5×106
VHF安全允许距离/m
1.5
6.0
18.0
60.0
182.0
609.0
UHF安全允许距离/m
0.8
2.4
7.6
24.4
76.2
244.0
609.0
注:
调频发射机(FM)的安全允许距离与VHF相同
13.7.2手持式或其他移动式通讯设备进入爆区前应关闭。
13.8爆破对环境有害影响控制
13.8.1有害气体
13.8.1.1有害气体监测应遵守下列规定:
——在煤矿、钾矿、石油地蜡矿、铀矿和其他有爆炸性气体及有害气体的矿井中爆破时,应按有关规定对气体进行监测;
——在下水道、储油容器、报废盲巷、盲井中爆破时,作业人员进入之前应先对空气取样检验。
13.8.1.2预防瓦斯爆炸应采取下列措施:
——爆破工作面的瓦斯超标时不应进行爆破作业;
——在有瓦斯爆炸危险的矿井中,严格按规程进行布孔、装药、填塞、起爆,以防爆破引爆瓦斯;
——通风良好,防止瓦斯积累;
——封闭采空区,以防氧气进入和瓦斯逸出;
——采用防爆型电器设备,严格控制杂散电流。
13.8.1.3地下爆破作业点有害气体的浓度,不应超过表13-14的标准。
表13-14地下爆破作业点有害气体允许浓度
有害气体名称
CO
NnOm
SO2
H2S
NH3
Rn
允许
浓度
按体积(%)
0.00240
0.00025
0.00050
0.00066
0.00400
3700Bq/m3
按质量/mg/m3
30
5
15
10
30
13.8.1.4有害气体监测应遵守下列规定:
——应按GB18098规定的方法监测爆破后作业面和重点区域有害气体的浓度,且不应超过表13-14的规定值;
——露天硐室爆破后,24小时内,应多次检查与爆区相邻的井、巷、涵洞内的有毒、有害气体浓度,防止人员误入中毒;
——地下爆破作业面有害气体浓度应每月测定一次;爆破炸药量增加或更换炸药品种时,应在爆破前后各测定一次爆破有害气体浓度。
13.8.1.5预防有害气体中毒应采取下列措施:
——使用合格炸药;
——做好爆破器材防水处理,确保装药和填塞质量,避免半爆和爆燃;
——井下爆破前后加强通风,应采取措施向死角和盲区引入风流;
——加强有毒气体监测,不盲目进入可能聚藏有害气体的死角;
——对封闭矿井应作监管,防止盗采和人员侮辱造成中毒事故。
13.8.2防尘与预防粉尘爆炸
13.8.2.1城镇拆除爆破工程中,在确保爆破作业安全的条件下应采取以下措施,减少粉尘污染:
——适当预拆非承重墙,清理构件上的积尘;
——建筑物内部洒水或采用泡沫吸尘措施;
——各层楼板设置塑料盛水袋;
——起爆前后组织消防车或其他喷水装置喷水降尘。
13.8.2.2在有煤尘、硫尘、硫化物粉尘的矿井中进行爆破作业,应遵守有关粉尘防爆的规定。
13.8.2.3在面粉厂、亚麻厂等有粉尘爆炸危险的地点进行爆破时,离爆区10m范围内的空间和表面应作喷水降尘处理。
13.8.3噪声控制
13.8.3.2城镇拆除及岩石爆破,应采取以下措施控制噪声:
——严禁使用导爆索起爆网路,在地表空间不应有裸露导爆索;
——严格控制单位耗药量、单孔药量和一次起爆药量;
——实施毫秒延时爆破;
——保证填塞质量和长度;
——加强对爆破体的覆盖。
13.8.3.3爆区周围有学校、医院、居民点时,应与各有关单位协商,实施定点、准时爆破。
13.8.4水下爆破对水生物的保护
13.8.4.1水下爆破前应详细了解爆破影响范围内水生物及水产养殖的基本情况。
并评估水中冲击波、涌浪及爆渣落水对水生物的影响。
13.8.4.2应尽量避开水生物的主要洄游、产卵季节,避开产卵区域或水生物幼苗生长区域。
并应选用无污染或污染小的爆破器材。
13.8.4.3可采取以下措施减少爆破有害效应对水生物的影响:
——优先采用水下钻孔爆破并保证孔口填塞长度与质量,避免采用水中裸露爆破;
——采用毫秒延时起爆技术并控制单段起爆药量;
——采用气泡帷幕等防护技术;
——减少爆破岩石向水域中的抛掷量。
13.8.4.4受影响水域内有重点保护生物时,应与生物保护管理单位协商制定保护措施。
13.8.5振动液化控制
13.8.5.1在饱和砂(土)地基附近进行爆破作业时,应邀请专家评估爆破引起地基振动液化的可能性和危害程度;提出预防土层受爆破振动压密、孔隙水压力骤升的措施;评估因土体“液化”对建筑物及其基础产生的危害。
13.8.5.2实施爆破前,应查明可能产生液化土层的分布范围,并采取相应的处理措施,如:
增加土体相对密度,降低浸润线,加强排水,减小饱和程度;控制爆破规模,降低爆破振动强度,增大振动频率,缩短振动持续时间等。
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