爆破地震波与天然地震波都是属于能量释放引起地表介质质点振动的现象,它们两者具有如下相似之处:
(1)两者都是因能量的突然释放,以地震波的形式向外传播,并且引起地表或建(构)筑物的振动,造成建(构)筑物破坏;
(2)两者质点的振动强度均与振源的能量振源距离有着紧密的关系;
(3)两者的质点的振动参数都是受到地形、地质等因素的影响;
(4)两者对建(构)筑物的破坏机理是相同。
尽管爆破地震波与天然地震波有如上的相似之处,但是从我们对爆破地震波和天然地震波观测记录来看,爆破地震波与天然地震波还是有明显的区别的。具体表现为:
(1)幅值与衰减不同。在大爆破附近我们测得的地表爆破地震波的加速度高达25.3g,而目前世界上测得的天然地震波的加速度约为1.3g。尽管爆破地震波的振动幅值较高,但是由于其频率高和携带的能量小,爆破地震波的衰减很快。而天然地震波的衰减相对缓慢得多。
(2)频率的不同。爆破地震波的频率较为复杂而且较高,一般在0~200Hz范围内,基本上振动的主频大都在10Hz以上。而天然地震波频率较低,一般低于5Hz,与建(构)筑物的固有频率较为接近或一致,容易发生共振现象,造成建(构)筑物的破坏。
(3)持续时间的不同。爆破地震波的持续时间较小,一般不超过0.5s,即使是增加雷管的段数和接力,也不会超过数秒。而天然地震波的持续时间一般较长,长达数分钟甚至更久。
(4)可控振源大小和作用方向的不同。爆破地震波振动强度的大小可以通过改变爆破技术来实现,爆源的位置和爆破作用方向是可以控制的爆破振动的延时也可以人为地控制。而天然地震波没有这些特点,也不可以人为控制。
(5)破坏能力的不同。天然地震波由于其频率低、衰减慢、持续时间较长和携带能量巨大,造成的损失和破坏要远远大于爆破地震波所带来的危害。在一定条件下,爆破振动不损坏任何东西,而天然地震波造成巨大的破坏[56]。