建筑物下爆破震动放大效应的数值模拟

以某隧道爆破施工为背景,运用有限元程序分析了爆破震动高程放大系数K′与爆心距R的水平投影S比值(R/S)的变化特征,由此确定了考虑高程放大效应的爆破震动衰减规律.数值模拟的计算结果指导和优化了爆破施工,现场实测也表明,数值模拟的误差在工程允许的范围内,有助于城市复杂环境下爆破震动效应的预测以及爆破震动放大效应的理论研究.     

超近距离爆破振动下铁路隧道铁轨振动特性研究

依托实际铁路隧道工程,结合铁轨爆破振动测试与能量分析,对超近距离邻近隧道爆破施工影响下既有铁路隧道铁轨爆破振动效应及其控制进行研究。利用小波包分解及其保范性在Matlab里对爆破振动信号进行分解,并计算出铁轨爆破振动不同频带能量分布情况,得到不同频率带所占能量百分比,并拟合出能量衰减公式以更进一步量化铁轨地震波能量变化规律。通过对监测数据进行拟合得到适合琅口隧道场地条件的萨道夫斯基公式,分析超近距离下铁路隧道铁轨的爆破地震波的衰减规律,得出琅口隧道场地条件下的安全药量、距离计算公式。     

浇花峪隧道爆破底板振动规律试验研究

为了研究施工隧道内底板的爆破振动规律,基于兴延高速公路浇花峪隧道上台阶爆破掘进工程上台阶爆破,在距离掘进面不同位置处设置传感器,监测爆破振动速度。利用非线性回归分析方法对振速进行分析,分析结果表明得出掏槽孔振速大于辅助孔和周边孔;掏槽孔的垂向、水平径向和切向振速拟合K,α值均大于其他炮孔爆破时的相应分量,且垂向振速最大;同一类型作用炮孔的振速三分量的α值接近。分析了药量和距离对主频的影响规律,即随着装药量增加,爆破振动的高频成分相对丰富,频谱曲线波峰较少,主要集中在低频,其衰减也较快的结论。距离增加后,频谱曲线波峰减少,频率带宽变窄,主要集中在低频区域,各频谱曲线上的相对幅值峰值向低频靠拢。     

下穿隧道掘进爆破振动传播规律研究

为解决新建隧道近接下穿既有村庄爆破施工的安全难题,结合崇礼隧道下穿和平村建设项目,运用现场监测和信号分析的手段,研究爆破振动波在径向、切向和竖直向分别传播至地表的衰减规律。结果显示:爆破振动波传播规律受地质条件和测试方位的影响较大,三个方向的振动信号分别用萨道夫斯基公式进行回归分析,拟合效果良好,其中竖直方向振动信号拟合出的场地系数k值偏大,衰减系数α值偏小;利用FFT分析三向爆破振动信号频率分布广泛,主要集中在20～300Hz之间,无需考虑与地面建筑物共振情况;爆破振动信号传播至地表能量在垂直方向的低频部分比较集中,综合考虑峰值振速、频率、能量因素,竖直方向是爆破振动监测工作关注的重点。     

轻轨隧道下穿建筑物爆破震动试验研究

以重庆轨道交通环线体育公园站浅埋轻轨隧道工程为研究背景,进行了施工通道钻爆循环掘进下穿"两江春城"的爆破震动效应试验。在钻爆初期,通过监测参数计算出爆破振动衰减参数,并通过测量轻轨隧道下穿建筑物时,爆破引起的建筑物不同楼层处的振动速度波形,探讨建筑物的震动特性及爆破地震波传播和衰减规律。研究发现,其爆破振动衰减参数为=1.88,k=99.43;浅埋轻轨隧道钻爆掘进过程中,其垂直方向的爆破振速明显大于水平方向的,因此在研究爆破振动传播和衰减规律及其对建筑物振动的影响时,主要以垂直方向的爆破振速为依据;建筑物的爆破振速在底层随着楼层的增加而增大,中层随着楼层的增加而减小,顶层又随着楼层的增加而增大,而不是随楼层的增加而减小,即不满足传统萨道夫斯基衰减规律。同时测得轻轨隧道下穿建筑物后的爆破振速相比下穿前的,存在放大效应,其放大倍数约为1.32~1.69。     

某电厂结构爆破拆除设计与施工实践

根据选择的爆破拆除方案和爆破参数计算单孔装药量,设计起爆网络.根据爆破地震效应公式V＝KK′,（Q1/3/R）α及本地区地震测试结果,选取参数,对每次爆破计算距爆源中心最近建筑物的震动速度,理论计算震动速度不超限,爆破实践证明了爆破的安全性.     

基于爆破相似律的地下厂房爆破振动速度分析

根据梯段爆破振动过程中物理量的复杂性,利用爆破振动相似律的基本原理建立了质点振动速度的相似准数方程,在选取指数回归形式的条件下得到了质点爆破振动速度回归经验公式,即萨道夫斯基修正公式。在溪洛渡水电站主厂房进行了现场爆破振动测试,分析了爆破振动速度衰减规律,回归结果较好的拟合了实测数据,利用工程实例验证了修正公式的合理性,为研究爆破振动速度衰减规律提供了一种新的选择。     

太子矶航道水下钻孔爆破地震波测试与分析

以长江太子矶航道疏浚爆破工程为例,通过对其爆破地震波的测试与分析,得出爆破振动速度的衰减经验公式,提出爆破振动速度安全判据及不同状态下的最大允许药量,并依据实测数据评估了水下钻孔爆破对长江大堤的影响。     

某工程爆破及机车振动作用下房屋响应的研究

工程爆破及震动对地表建筑物会造成一定程度的损伤.以临合高速公路为背景,对该工程隧道爆破及机车震动的强震动实时测试和分析,并对附近房屋的损伤程度进行了宏观调查,分析得出地表震动特性、震动影响范围和程度,及其对房屋结构的影响.为类似工程爆破及震动的设计及施工安全管理提供参考和依据.     

爆破振动速度回归分析中K值的合理选用

从目前爆破振动经验公式入手,指出其中参数的选取存在的问题.通过引入数理统计中可靠度的概念,对现场实测数据进行了回归分析,并讨论了公式中K值在一定置信区间下的选用,为爆破振动速度的估计提供了一个合理范围,克服了以往仅给出单一振动速度公式的不足.建立了适合于当地地质条件的振动速度计算公式,从而大大提高了计算精度,确保了爆破施工的安全,为以后的爆破施工提供了参考依据.     

露天矿山深孔台阶爆破振动监测与分析

针对露天采石场深孔台阶爆破振动可能对附近民房存在影响,进行了爆破振动监测．通过对采集的数据进行全面分析得出,该地形地质条件下,台阶爆破振动速度的衰减规律、不耦合系数与振动速度之间的关系．监测及分析结果对今后类似地形、地质条件下矿山深孔台阶爆破开采具有一定的参考意义．     

Influence of millisecond time,charge length and detonation velocity on blasting vibration

The law of blasting vibration caused by blasting in rock is very complex.Traditional numerical methods cannot well characterize all the influencing factors in the blasting process.The effects of millisecond time,charge length and detonation velocity on the blasting vibration are discussed by analyzing the characteristics of vibration wave generated by finite length cylindrical charge.It is found that in multi-hole millisecond blasting,blasting vibration superimpositions will occur several times within a certain distance from the explosion source due to the propagation velocity difference of P-wave and S-wave generated by a short column charge.These superimpositions will locally enlarge the peak velocity of blasting vibration particle.The magnitude and scope of the enlargement are closely related to the millisecond time.Meanwhile,the particle vibration displacement characteristics of rock under long cylindrical charge is analyzed.The results show that blasting vibration effect would no longer increase when the charge length increases to a certain extent.This indicates that the traditional simple calculation method using the maximum charge weight per delay interval to predict the effect of blasting vibration is unreasonable.Besides,the effect of detonation velocity on blasting vibration is only limited in a certain velocity range.When detonation velocity is greater than a certain value,the detonation velocity almost makes no impact on blasting vibration.     

城市隧道开挖爆破对地表建筑物影响的安全评价

以青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程开挖为研究对象,应用事故树分析法对可能引起地表建筑物受损的各种爆破振动因素进行定性分析,求出各影响因素的重要度,为后续监测和施工方案的调整提供理论依据.通过现场对爆破振动监测,确立振动传播衰减规律,并以此对地面建筑物进行安全性评价.研究成果对指导青岛后续地铁隧道工程开挖和保证地表建筑物安全有重要参考价值.     

减震沟减震的数值模拟

减震沟是降低爆破地震效应的重要措施. 通过数值模拟,比较了有无减震沟时的峰值震速分布和开挖面与减震沟距离变化时质点的峰值震速衰减规律,对比分析了不同深度、不同宽度减震沟的减震效果以及减震沟与炮孔相对深度不同时的减震效果. 结果表明:开挖面距离减震沟越近,减震效果越好;在保护区侧,减震沟附近,由于减震沟的屏蔽作用,存在一个震速很小的区域;减震沟的减震效果随减震沟深度的增加而增加,而减震沟的宽度变化对减震意义不大.     

地铁隧道掘进爆破地表震动效应研究

以武汉地铁二号线隧道工程为背景,对爆破振动强度进行实时监测,并结合数值模拟软件计算,研究掌子面前后方地表振动特性及变化规律。结果表明:用萨道夫斯基公式对隧道掘进前方地表振速进行拟合时,相关性较好,而隧道掘进后方地表振速拟合的相关性较差。数值计算所获得的地表峰值振速变化规律及特征与现场实测结果基本一致,成形隧道对岩体整体结构的改变导致地表振速产生放大效应,使得掌子面后方已开挖区地表振速比掌子面前方相应点的振速大,因此,在确定隧道掘进爆破施工方案时,必须考虑到隧道地表振速的这种放大效应,否则很可能危及掌子面后方地表建筑物的安全。     

邻近既有建（构）筑物隧道爆破方案评价及优化方法

为降低隧道爆破对邻近结构的振动影响，提高隧道爆破质量，基于数值模拟和非线性模糊层次分析法（FAHP）提出邻近既有建（构）筑物隧道爆破方案评价及优化的新方法。借助Midas/GTS NX软件将爆破方案的等效爆破时程荷载作用于隧道的开挖轮廓并进行动力响应分析，结合建（构）筑物爆破振动安全判据对模拟监测点的振动影响进行评价和振动控制参数优化；运用非线性FAHP对满足振速控制标准的爆破参数进行合理性综合评价，并对影响评价结果的主要指标参数进行优化；根据符合各阶段合理性判据的爆破参数确定爆破方案。在工程应用中，经该方法优化后的方案较原方案单段最大药量减少了25%，测点峰值振速（PPV）降低了41.2%；方案实施后，现场监测结果与模拟结果的衰减趋势和峰值大小基本一致，且爆破效果符合光面爆破的相关技术要求，从而验证了该方法各阶段评定判据设立的合理性及方案评价和优化的可行性。     

台阶深孔爆破振动控制

对某水电站蠕变体高边坡的台阶深孔爆破振动进行观测和分析,得到考虑高程效应的爆破地震波衰减经验公式.根据该蠕变体高边坡的特点,提出爆破振动控制标准.由经验公式和控制标准,得出蠕变体高边坡新浇混凝土支护区爆破安全控制参量.最后结合该蠕变体高边坡爆破实测,建议了台阶深孔爆破所需要采取的降震措施.从工程实施效果看,该研究成果与结论得到了较好的应用,保障了该工程爆破的顺利完成.