露采高边坡矿山，边坡爆破振动对边坡稳定性的影响是难于回避的问题，为开挖而进行的频繁的爆破所产生的爆破振动不仅使边坡岩体的完整性和稳定性遭到进一步削弱，而且可能使边坡变形导致边坡失稳。

（1）爆破振动原理

爆破地震效应是指炸药在介质中爆炸后，于一定范围内产生的地震现象。炸药在介质中爆炸后，在介质中产生强大的冲击波。当冲击波传播至离爆源10～15R左右（R为药包半径）时，其传播速度接近声速，波头压力降低，冲击波转变为介质中的应力波；随着传播距离的增加，在离开爆源更远的地方，波的传播速度等于声速，幅值很低，作用时间增加，此时应力波转变成介质中的地震波。爆破作用引起的地震波是一种极为复杂的随机波，一般情况下，为了研究的方便，假定介质是均质的、各向同性的弹性体，介质质点作简谐运动。因此，介质质点的运动状态可用位移x、速度v和加速度a等物理量进行描述。

原则上，只要测量到三个物理量中的任何一个，就可以确定其他两个。但由于炸药爆炸过程和岩土体构造等方面的复杂性，炸药爆炸在岩土体介质中产生的地震波是一种复杂的瞬态波。介质质点的振动不是稳定的正弦运动，因此，三个物理量在数值换算时必然存在误差。据美国矿业局的研究，假定爆破地震波引起的质点振动为简谐运动，那么由位移或加速度换算而来的速度值均低于用仪器直接测量出的值。所以，在实际观测时最好是直接测量所需要的那个物理量。

为了能在理论上完整地描述爆破地震波的传播规律，必须同时测量质点运动的三个正交分向量，并将它们表达成时间的函数，而后求其矢量和。目前，国内外大多不采用求质点运动的矢量和的方法，而是观测质点运动的最大分向量或从两个分向量中取其最大的一个作为结构物破坏的评价标准。大量实测资料表明，采用质点振动速度作为衡量和描述爆破地震振动强度的标准，比采用位移和加速度作为标准更有利于排除土壤因素的影响，并且与建筑物和构筑物的破坏特征的相关性更好。因此，我国一直采用地震速度表示振动强度，这是因为质点的振动速度是一个比较稳定的物理量，不会随土壤介质的改变而发生大的变化［104］。

（2）监测点布置

为预测到一定范围的爆破地震质点振速值，在离开爆心位置由近至远均应布设测点，测点一般处于各个不同高度的台阶面上。如果条件允许，尽量将测点布设于爆源与坡面正交的同一剖面上。由于每次爆破爆心均发生变化，故每次使用的远近测点也各不相同，一般先采用各台阶面上尽量接近于爆心的测点［105］。

已经形成的最终边坡的爆破振动速度监测测点应设在主滑方向最底部坡脚处，测点不少于3个；未形成最终边坡或最终边坡出露高度＜50m时，应设置在边坡主滑方向的临时边坡面坡脚处，测点不少于3个。

（3）监测参量确定

表征爆破地震质点振动强度的参量有位移、加速度、速度和能量比等，国内比较一致的意见认为边坡等整体性构筑物的破坏与质点振速关系密切，南芬、大冶、水厂等大型铁矿以及三峡水电工程等项目研究中均采用质点振速作为监测与评价参量。因爆破引起边坡岩层内或表面的质点振动有垂直、径向与切向三个方向。切向质点振速一般较小，可不测定；但要同时测定质点垂直和径向振速，工作难度、工作量均较大，所以应针对具体条件对比垂直与径向振速，采用其中较大者作为监测和评价的物理量。爆破振动速度监测精度应不大于0.001cm／s。

爆破作业时应以边坡坡脚允许振动速度为指标进行预警，靠帮边坡坡面质点的爆破震动速度应＜22cm／s。其他情况边坡稳定允许振速根据表7－6进行确定。

（4）监测仪器、监测方法及注意事项(www.daowen.com)

目前的爆破振动监测方法均用电测法，已经有多种仪器可以选用，自动化程度已经比较高。监测原理即传感器把爆破引起的地震波速度转换成电压信号，通过A／D转换为数字信号，记录到仪器中的存储器里，测试完成后由数据线传送到计算机上，由计算机对信号进行计算处理，最后以报告的形式输出到打印机或者存储到硬盘。本系统由信号调理电路、A／D转换电路、CPU、SRAM等组成。

表7－6　边坡稳定允许振动速度

监测注意事项［106，107］：

①尽可能记录记全现场情况，包括监测环境、监测地点、监测人员、爆源情况、爆破参数和监测仪器状况等。

②地表岩石较为坚硬时，可将传感器直接置于地表，周围用石膏黏附固定即可，但必须使传感器感振方向与所测量的振动方向保持一致。

③在记录前，应根据爆破现场地质条件、爆破参数和测点爆心距离，预计测点爆破振动的大小，合理选择记录仪的量程、频率和触发水平等设置。

④为防止爆破飞石或其他意外因素，应对记录仪和传感器采取一定的保护措施。

（4）资料整理

按照《非煤露天矿边坡工程技术规范》等规范要求，根据原始资料作出相关曲线（即①质点振动速度历时曲线；②质点振动加速度历时曲线；③质点振动位移历时曲线）和根据有关资料［79，105］提供相应质点振动速度衰减方程及相应拟合图件，计算坡面允许质点振动速度下的最大一段控制药量；在已知爆破炸药量、传播介质特性及衰减系数、测点至爆心距离的条件下可预测、评价边坡上爆破振动峰值质点垂直振速，并以此作为减缓爆破振动对边坡危害的数据基础。