振动台对尾矿砂振动性能试验研究

经过室内基本物性试验确定尾矿库堆坝材料的物性指标。在此基础上使用机械式振动试验台对尾矿砂振动性能进行研究。通过改变尾矿砂含水率和调整振动台振幅的方法,观察不同含水率下尾矿砂密度变化与振幅的关系,探讨尾矿砂出现振动液化现象的临界含水率,总结尾矿砂在出现涌水现象后发生的破坏形式,同时记录下引起尾矿砂密度变化和液化破坏的振动速度值。研究表明:尾矿砂中出现液化的含水率临界值是16.65%,该含水率下尾矿砂出现振动液化现象的振动速度值是28.68 cm/s。含水率为17.56%的尾矿砂出现振动液化现象的振动速度值是27.1 cm/s。尾矿砂出现涌水现象后会伴随冒砂现象的发生,并且加剧砂土表层开裂,甚至出现塌陷,导致砂体的结构遭到破坏,稳定性变差。     

爆破振动对临近尾矿坝的安全影响分析

为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合,变换出适合该矿的萨道夫斯基爆破振动公式;根据该公式对不同振动速度控制标准下的起爆炸药量和最小安全距离关系进行了预测,对不同振动速度控制标准下的安全距离与允许最大起爆药量进行了估算。研究结果对矿山露天爆破最大药量和安全距离的选取具有一定的现场指导意义。     

爆破振动对临近尾矿坝的安全影响分析

为了探求采场爆破对临近尾矿库坝体稳定性的影响程度,进行了4次不同爆破参数采场爆破实验,并对爆破实验的振动影响进行监测。采用萨道夫斯基爆破振动经验公式计算爆破振动速度,为了得到更准确、更可靠的k、α值,对监测数据进行线性拟合,变换出适合该矿的萨道夫斯基爆破振动公式;根据该公式对不同振动速度控制标准下的起爆炸药量和最小安全距离关系进行了预测,对不同振动速度控制标准下的安全距离与允许最大起爆药量进行了估算。研究结果对矿山露天爆破最大药量和安全距离的选取具有一定的现场指导意义。     

特殊情况下水塔定向爆破及振动分析

为了验证爆破拆除33m高水塔因工人打孔位置偏移而重新设计的参数,即将打偏的孔计入爆破孔的合理性和防护措施的安全性,对爆破振动和塌落引起的振动及塌落时间进行测试和评估。根据经验公式得到爆破振动和塌落振动的校核速度分别为2.18、4.49cm/s,塌落振动速度大于《爆破安全规程》的允许速度,故需开挖减振坑保护建筑物,塌落时间为3.70s。在校核振动安全和塌落时间评估的同时,对爆破产生的振动进行测试,在爆破现场设置了2个测试点,对测得数据进行希尔伯特黄变换,根据时间差判断出爆炸、下坐、塌落段的振动信号,并得出2个测点振动主频都集中在5～20Hz,符合工程经验值。此次水塔成功拆除,爆破工程防护得当,周边环境未被破坏,对类似工程具有一定的参考意义。     

特殊情况下水塔定向爆破及振动分析

为了验证爆破拆除33m高水塔因工人打孔位置偏移而重新设计的参数,即将打偏的孔计入爆破孔的合理性和防护措施的安全性,对爆破振动和塌落引起的振动及塌落时间进行测试和评估。根据经验公式得到爆破振动和塌落振动的校核速度分别为2.18、4.49cm/s,塌落振动速度大于《爆破安全规程》的允许速度,故需开挖减振坑保护建筑物,塌落时间为3.70s。在校核振动安全和塌落时间评估的同时,对爆破产生的振动进行测试,在爆破现场设置了2个测试点,对测得数据进行希尔伯特黄变换,根据时间差判断出爆炸、下坐、塌落段的振动信号,并得出2个测点振动主频都集中在5～20Hz,符合工程经验值。此次水塔成功拆除,爆破工程防护得当,周边环境未被破坏,对类似工程具有一定的参考意义。     

基于内爆内嵌式测试仪的密闭空间振动测试研究

为研究密闭空间内炸药爆炸产生的振动效应对设备的影响和破坏效果，在密闭爆炸塔内进行TNT爆炸试验，测量内部结构的振动加速度；测试使用内爆内嵌式测试仪，测试仪记录实验数据并回放到计算机。然后分析试验数据，找出结构在不同药量下振动加速度的分布规律，对实验数据进行线性回归，给出总结密闭空间内加速度的计算公式的方法。     

液化地层隧道爆破振动对建筑物安全影响的研究及分析

某地铁暗挖隧道在液化地层条件下的下穿城市房屋施工过程中,爆破振动速度控制在安全规程允许范围内,地面房屋却出现了不同程度的破坏现象,针对产生这种现象的原因进行了分析。分析结果表明:房屋基础下方存在液化土层,爆破动荷载引起土层液化及后期失水固结引起的土体变形等是造成房屋产生破坏的主要原因。研究建议:在以后类似地层条件下采取爆破施工,确定建筑物保护标准过程中,需考虑爆破施工对房屋结构安全因素的影响程度,并制定相应标准。     

茅台酒厂酒坛爆破振动安全阈值试验研究

为了探究茅台酒厂陈旧酒坛在邻近三栋高楼爆破拆除过程中的振动安全允许判据而进行现场试验,利用TC-4850N测振仪对试验模拟的高楼触地振动和台阶爆破振动分别进行监测。首先通过挖掘机炮头在不同高度下冲击地面模拟高耸建筑物倒塌触地不同振动速度,确定了酒坛在模拟最大39.27 cm/s(41.67 Hz)振动作用下安全无损,通过台阶爆破振动测试得到酒坛在10.18 cm/s(34.48 Hz)爆破振动作用下没有产生破坏,然后理论验算了酒坛位置处三栋高楼触地振动和爆破振动速度均小于酒坛试验安全允许判据。结果表明:所提出的酒坛爆破振动安全阈值的确定方法能够较好的考虑工程风险,理论验算和爆破效果表明其方法是可靠有效的,可供类似工程中确定安全阈值参考研究。     

全尾砂胶结充填体的爆破振动破坏机制和振动速度阈值研究

结合五矿矿业安徽李楼铁矿-425 m中段矿柱爆破回采工程实例,利用应力波理论,分析了爆炸应力波在全尾砂胶结充填体中的传播及其与介质界面的相互作用,基于充填体的冲击压剪、剪切和反射拉伸等不同破坏机制和破坏准则,研究了充填体的质点振动速度阈值。研究表明:在爆炸应力波作用下,矿柱与1∶8充填体的胶结面易发生剪切破坏,而胶结充填体易发生压剪破坏;在透、反射应力波作用下,1∶8和1∶20配比充填体的胶结面易发生拉裂破坏,而与1∶20充填体相邻侧的1∶8充填体则可能发生层裂破坏。具体的充填体质点振动速度阈值为:矿柱与1∶8充填体胶结面的剪切破坏质点振速阈值为27.6 cm/s,紧邻矿柱1∶8充填体的冲击压剪破坏质点振速阈值为172 cm/s;1∶8和1∶20配比充填体胶结面的拉裂破坏质点振速阈值为12.6 cm/s,而与1∶20充填体相邻侧1∶8充填体的层裂破坏质点振速阈值为52.6 cm/s。     

露天爆破振动对临近建筑的动力响应及降振措施研究

为有效解决露天采场中深孔爆破振动对临近建筑可能产生的破坏问题。首先采用爆破振动信号测试系统对露天石灰石采场爆破振动进行两次实时监测,并且对原爆破参数下监测的爆破振动数据进行一元线性回归分析,得出该采场爆破振动波传播衰减规律。同时运用动力有限元数值分析方法,探讨爆破荷载作用下采场中深孔爆破振动对临近建筑的动力响应,最后将动力响应数值分析结果与现场监测结果进行对比分析。研究表明：动力响应数值分析方法得出的爆破振动速度波形图与现场监测所得基本一致,爆破振动速度和加速度的动力响应数值分析结果在变化规律和趋势上基本相似,改变露天爆破的起爆顺序以及爆破方向,对于降低爆破振动可以起到良好的效果。     

复杂爆破作业环境下的加速度功率谱密度分析

为了分析爆破振动对精密仪器的影响,以Intel集团场平爆破振动为案例,结合Intel公司提供的加速度功率谱密度要求标准和大连地区的爆破振动规律,设计了试验方案。对现场监测数据分析发现,原定控制点位置,无论深、浅孔爆破,在设计起爆网络下,振动速度均不大于0.02 cm/s,且加速度谱密度值均小于给定标准。这种加速度谱密度的控制方法不仅能降低爆破施工的经济成本,同时也为复杂作业环境下爆破振动的安全评价提供可靠依据。     

爆破开挖对岩质高边坡稳定性的影响分析

以某采石厂矿石爆破开挖形成高边坡为例,采用ABAQUS有限元软件对爆炸荷载引起的岩石振动效应进行模拟研究,得到了岩质高边坡在爆破作用下的位移规律和质点振动衰减规律。分析了开挖扰动下地应力释放和爆炸应力波耦合作用下的边坡应力状态与边坡稳定性。结果表明:爆破振动产生的应力为静力开挖的9倍,振动造成局部岩体裂隙发育,是边坡出现塑性变形的主要原因;最大位移出现在边坡的中下部,质点振动的最大速度为59.2 cm/s。最后通过对边坡应力状态、塑性区的发展、位移变化以及质点的运动速度四个方面对边坡的稳定状态进行了综合评价,并今后指导施工提供一定依据。     

含水土质边坡的爆破振动响应及破坏模式研究

公路边坡施工期间在频繁遭受爆破振动作用影响的同时,还会经常承受降雨和水位升降变化的影响。为探讨爆破振动荷载与地下水协同作用下土质路基边坡稳定性,建立了土质边坡的有限元模型,研究了爆破振动荷载和地下水协同作用下土质路基边坡的振动响应规律,并建立了几何相似系数为1∶10的试验模型,研究了存在地下水和不存在地下水时土质路基边坡在爆破振动荷载下的响应特征,进一步探讨了土质路基边坡在爆破振动作用下的渐进性破坏机理。研究发现:随着地下水位的升高,土质路基边坡不同位置的振动加速度减小;随着地下水位的上升,土质路基边坡不同位置的振动位移逐渐增加,而振动速度减小;在相同水位和爆破振动条件下,沿着边坡高度方向振动位移和振动速度都是减小的。无地下水时,起始于坡脚的震源,坡顶会出现明显的圆弧形滑移破坏,坡脚和坡顶破坏最为严重;有地下水时,坡脚在爆破振动波的作用下发生了拉裂破坏,而坡顶没有出现破坏。     

炸药量和场地条件对水下爆炸地震波影响的数值模拟

运用LS-DYNA3D程序对不同药量和场地条件下水下炸礁的爆破过程进行了数值模拟,给出了质点振动速度、加速度衰减规律;另外,模拟得出的爆炸地震加速度时程可作为工程结构响应计算时的激励,克服了爆炸地震波激励难以确定的困难,为爆炸地震波对工程结构的影响效应研究及计算方法提供了一定的参考.     

180m钢筋混凝土烟囱爆破拆除振动监测及分析

介绍了焦作华润电厂180 m钢筋混凝土烟囱分段控制爆破拆除过程中,采用TC4850爆破振动测试仪对重点保护建筑物进行实时振动监测。通过振动监测结果发现:爆破拆除产生的振动速度均在爆破安全规程允许范围内,不会对周围建筑物构成危害;爆破点与地面的高度差越大,则炸药爆炸产生的地面质点振动速度就越小,反之,则越大;烟囱上段筒体倒塌过程一般经历爆破切口形成、中性轴形成及后移、下座、空中下落及定向转动和触地解体5个阶段;约4 s的中性轴形成及后移过程是烟囱完成预定设计方向倒塌的一个关键条件;上段筒体以非整体倒塌状态触地时,可延长触地作用时间并在一定程度上降低塌落振动速度幅值。     

爆炸载荷下边界锐V型切口尖端裂纹扩展行为

为了研究爆炸应力波作用下板条边界锐V型切口端部的动态扩展行为,采用动态焦散线实验方法,进行了爆炸载荷下板条边界锐V型切口端部裂纹扩展规律的实验研究。研究结果表明,爆炸应力波作用下,板条试件边界锐V型切口端部的扩展过程中,裂纹扩展速度、加速度和切口端部动态应力强度因子随时间是波动变化的。扩展速度最大值达到210m/s,裂纹扩展加速度最大值为9.47Mm/s2,切口端部动态应力强度因子KdⅠ最大值为0.6MN/m3/2。     

爆破振动速度与加速度的等效换算研究

针对建筑结构抗震设计采用爆破振动加速度、工程爆破安全控制标准采用振动速度的不一致问题,通过理论分析和现场测试试验对爆破振动速度峰值和加速度峰值的等效换算及影响因素进行了分析。研究表明:爆破振动速度峰值和加速度峰值可通过公式进行等效换算,换算系数与最大单段药量、爆心距、起爆方式等影响因素相关。     

爆破地震波穿越边坡软弱夹层时的衰减特征

为防止含软弱夹层的岩质边坡受爆破地震波的影响发生滑动变形而失稳,形成滑坡灾害,研究了地震波穿越软弱夹层时的衰减特征。建立相似实验模型和动力有限元数值模型,对软弱夹层两侧岩体的振动速度、加速度进行了对比。结果表明,地震波穿过软弱夹层后其振动速度和加速度显著减弱,软弱夹层与两侧岩体的波阻抗比值越小,地震波振动速度衰减程度越高,若夹层与两侧岩体的波阻抗之比达到1∶10以上时,振动速度可降低80%以上。地震波穿过顺倾软弱夹层时衰减幅度较反倾夹层略大。由于软弱夹层振动幅值发生突变,软弱夹层内产生了附加剪切作用力,可导致软弱夹层的损伤或破坏。     

爆破地震波穿越边坡软弱夹层时的衰减特征

为防止含软弱夹层的岩质边坡受爆破地震波的影响发生滑动变形而失稳,形成滑坡灾害,研究了地震波穿越软弱夹层时的衰减特征。建立相似实验模型和动力有限元数值模型,对软弱夹层两侧岩体的振动速度、加速度进行了对比。结果表明,地震波穿过软弱夹层后其振动速度和加速度显著减弱,软弱夹层与两侧岩体的波阻抗比值越小,地震波振动速度衰减程度越高,若夹层与两侧岩体的波阻抗之比达到1∶10以上时,振动速度可降低80%以上。地震波穿过顺倾软弱夹层时衰减幅度较反倾夹层略大。由于软弱夹层振动幅值发生突变,软弱夹层内产生了附加剪切作用力,可导致软弱夹层的损伤或破坏。     

爆破冲击荷载下混凝土T梁桥实验

为了揭示爆破荷载作用下混凝土T梁桥的动态响应及破坏律,制作了两种不同纵向长度的混凝土T梁桥模型,测量T梁桥模型的应变值,以及爆炸前后模型的加速度值和声波速度,进行分析比较。研究表明,T梁桥模型的动态响应在横向1/4处比梁中心更敏感;纵向长度长的混凝土T梁桥在相同荷载作用下更容易发生破坏;混凝土T梁桥在存在损伤积累以后,梁肋板更容易先破坏;这为桥梁抢修和设计提供依据,提高其抗爆性。