桩井爆破振动在边坡的传播规律及预测分析

为研究桩井爆破地震波在邻近边坡传播规律,提高预测精度,对桩井爆破振动速度进行了现场测试。现场测试结果表明:(1)切向平均衰减速率最大,径向其次;(2)爆破地震波在边坡存在坡面效应,且其具有区域性和方向性,在台阶上部边缘以垂向振速放大为主,在台阶坡面以径向振速放大为主;(3)岩土介质性质变化对爆破振动速度影响较大。提出了利用桩井开挖深度H预测K、α值的桩井深度预测公式,对比萨道夫斯基公式、高程修正公式及该预测公式,该式预测精度最高,平均误差为18.4%。     

较大高程差迎波坡面爆破地震地形效应分析

针对较大高程差起伏地形高边坡爆破施工对周边环境的影响,开展了迎波坡面爆破地震地形效应研究。通过爆破振动测试与分析,得到了迎波坡面质点峰值振动速度萨氏经验公式。结合高程放大效应质点峰值振动速度经验公式,推导出了基于地形效应迎波坡面爆破地震预测模型,通过依托工程迎波坡面质点峰值振动速度预测分析,表明预测模型能较好地反映出地形效应对爆破地震的影响;同时,研究指出由于爆破地震波传播路径与介质的复杂性以及波传播过程中的叠加干涉,对较大高程差起伏地形的质点峰值振速预测,以总药量参与计算更为精准。     

爆破地震波入射角度对振动和放大效应的影响

为了研究爆破地震波入射角度对振动和放大效应的影响，采用LS-DYNA数值模拟，从爆破地震波传播的角度分析振动和振动的高程放大效应，并结合现场实测数据，对爆破振动的规律进行分析。结果表明：台阶及其内部各点的振速总体上呈现随高程而减小的趋势；振速的高程放大系数并不是一直线型增加的，而是随着高程的增加先增加后减小；爆破地震波的入射角度不同，在自由面上的反射叠加所产生的振速不同是引起放大效应变化的原因。结合所得数据，建立爆破地震波入射角度的数值计算模型，对此类工程问题的振速计算有一定的参考价值。     

浅埋隧洞爆破施工引起的振动效应

为了减少隧道爆破施工产生的振动危害的影响,对临沂城30万t供水工程隧洞爆破施工产生的振动效应进行了研究。采用量纲分析法推导出考虑高程的爆破振动速度计算公式,并结合实测数据研究了爆破振动的高程放大效应;采用数值模拟的方法研究了爆破振动空洞效应。研究结果表明:垂直向存在爆破振动速度高程放大效应,需重点监测和控制;振速放大系数随着距爆源水平距离的增大呈现先增大后减小的趋势;随着浅埋隧洞埋深的不断增大,地表振速放大系数逐渐变小;对于地表振速放大系数,总体上,垂直向略大于水平向。     

浅埋隧洞爆破施工引起的振动效应

为了减少隧道爆破施工产生的振动危害的影响,对临沂城30万t供水工程隧洞爆破施工产生的振动效应进行了研究。采用量纲分析法推导出考虑高程的爆破振动速度计算公式,并结合实测数据研究了爆破振动的高程放大效应;采用数值模拟的方法研究了爆破振动空洞效应。研究结果表明:垂直向存在爆破振动速度高程放大效应,需重点监测和控制;振速放大系数随着距爆源水平距离的增大呈现先增大后减小的趋势;随着浅埋隧洞埋深的不断增大,地表振速放大系数逐渐变小;对于地表振速放大系数,总体上,垂直向略大于水平向。     

台阶爆破质点振速的高程效应研究

为了研究台阶爆破振动高程效应,采用NUBOX-6016对露天矿山爆破现场质点振动速度进行长时间监测。通过监测数据的对比分析发现,在正高差地形下,质点振速多表现为先衰减后放大的高程效应,而在负高差地形下,质点振速多表现为先放大后衰减的现象。研究结果表明:正高差边坡在爆破振动载荷作用下产生"鞭梢效应",使台阶突出部位岩体发生显著的高程放大效应;负高差边坡易使入、反射波叠加发生"坡面效应",导致振动速度局部放大。地震波的绕射对高程效应产生了重要影响,绕射叠加放大现象跟边坡形状及与爆区的相对位置有关。     

高边坡爆破振动传播规律及其控制技术

为了分析及预测广西某航运过坝工程高边坡爆破振动的传播与衰减规律,进而减弱爆破振动效应,保护既有建(构)筑物,通过无量纲分析,推导出了反映高程效应的爆破振动传播规律预测模型。采用爆破测振仪在爆区附近设置5个监测点,对爆破所产生的振动进行监测、记录。根据实测数据,进行了非线性回归分析,对比了2种不同预测模型的预测精度。研究结果表明:高程对爆破振动效应具有较大的影响,传统预测经验公式的预测精度为83.48%,采用改进后的反映高程效应的模型的预测精确度较高,达97.03%,在复杂环境下,采用综合减振技术具有较好的降振效果。     

高边坡爆破振动传播规律及其控制技术

为了分析及预测广西某航运过坝工程高边坡爆破振动的传播与衰减规律,进而减弱爆破振动效应,保护既有建(构)筑物,通过无量纲分析,推导出了反映高程效应的爆破振动传播规律预测模型。采用爆破测振仪在爆区附近设置5个监测点,对爆破所产生的振动进行监测、记录。根据实测数据,进行了非线性回归分析,对比了2种不同预测模型的预测精度。研究结果表明:高程对爆破振动效应具有较大的影响,传统预测经验公式的预测精度为83.48%,采用改进后的反映高程效应的模型的预测精确度较高,达97.03%,在复杂环境下,采用综合减振技术具有较好的降振效果。     

频率因素对爆破振动影响的分析探讨

分析总结了目前国内外对于爆破振动频率的研究成果,提出了折合振动速度这一概念,主要探讨考虑频率因素影响条件的爆破振动计算公式.通过分析得到动态影响系数Bf,对根据萨式公式进行回归的经验公式进行修正,并结合工程实例验证.结果表明理论计算折合振速与实测折合振速相差率基本控制在10％以内.     

较大高程差迎波坡面爆破地震地形效应分析

针对较大高程差起伏地形高边坡爆破施工对周边环境的影响,开展了迎波坡面爆破地震地形效应研究.通过爆破振动测试与分析,得到了迎波坡面质点峰值振动速度萨氏经验公式.结合高程放大效应质点峰值振动速度经验公式,推导出了基于地形效应迎波坡面爆破地震预测模型,通过依托工程迎波坡面质点峰值振动速度预测分析,表明预测模型能较好地反映出地...     

露天转地下开采矿山边坡爆破振动速度预测

为合理控制露天转地下开采爆破振动效应,以大冶铁矿露天转地下开采中深孔爆破工程为实例,综合运用萨道夫斯基公式、考虑高程影响的爆破振动速度预测公式及人工BP神经网络方法,对边坡爆破振动速度进行预测研究,并与现场爆破振动监测结果进行了对比分析。研究结果表明:在存在高程影响的矿山边坡爆破振动速度预测过程中,采用三种预测方法对比发现,BP神经网络模型在爆破振动速度切向、径向、竖向三个方向的预测误差率均在6%以内;同时采用考虑高程影响的改进公式预测时在Z方向上具有较高的精确性,误差率仅为11.89%;而萨道夫斯基公式精确性相对最差。研究结果可用于预测及控制露天转地下开采矿山边坡爆破振动速度。     

基于BP神经网络的桩基爆破振动速度预测

为研究桩基爆破振动对邻近埋地天然气管道的影响,以荣乌高速公路第7标段红泉村3号大桥桩基爆破振动为研究对象,以水平距离、雷管段数、总装药量、最大单段装药量、桩基深度和爆心距作为主要因素,建立桩基爆破振动BP神经网络预测模型,以现场测试的15组数据为学习样本对模型进行训练,以5组数据为检测样本进行预测,并将预测结果与萨道夫斯基公式和高程修正公式进行对比。结果表明:BP神经网络、萨道夫斯基公式和高程修正公式预测平均相对误差分别为7.90%、27.68%和24.30%,BP神经网络比萨道夫斯基公式和高程修正公式预测精度分别提高71.43%和67.49%。     

台阶爆破振动传播规律及动力响应特征研究

针对台阶爆破施工对邻近建(构)筑物的破坏问题,以某台阶爆破工程为背景,通过现场实验及数值计算,研究了水平距与高程共同作用下单响最大药量为3.8 kg、直径为38 mm孔爆破振动传播规律及动力响应特征。研究表明:振速响应特征规律与现场实测一致,水平距与高程共同作用下爆源近处峰值振速衰减较快,远处衰减较慢,垂向出现典型的高程放大效应,放大系数为1.2倍,但总体峰值振速并没有出现放大效应,主频率与总体峰值振速保持较好的一致性,总体呈衰减趋势;位移响应特征规律与振速变化趋势一致,合成峰值位移与合成峰值振速存在函数关系y=0.18+0.74v。     

地铁隧道爆破振动对地面的影响规律研究

为控制地铁爆破开挖引起的振动对地表建筑物的影响,需要探明爆破振动传播至地表过程中的衰减规律。通过中深孔爆破法进行现场试验,试验孔装药量对应实际工程中单段药量,模拟大连地铁1号线隧道爆破掘进作业,采用钻孔监测与地表监测相结合的方法,分别在地表和地表以下1.5 m,7.5 m和15 m深的孔内安置监测点,监测爆破振动在不同深度的质点振速。同时,利用FLAC3D软件对现场试验中各观测点质点振速峰值进行数值计算,分别采集试验与数值模拟的质点振速峰值,并通过萨道夫斯基经验公式进行回归分析。结果表明:地下爆破振速的监测结果较地表小,振速峰值约为地面的50%~64%;对比萨道夫斯基公式反算的振速与数值模拟计算结果,数值模拟得到的质点振速与实测结果更接近,可以通过数值模拟结果对萨道夫斯基公式进行修正以提高预测精度。     

下穿古遗址隧道爆破振动预测模型及安全限界

为确保隧道爆破掘进所诱发的振动对明长城遗址不造成影响,以萨道夫斯基公式为基础,基于量纲分析法建立多影响因素的隧道台阶爆破地表质点峰值振动速度预测模型;在此基础上对现场监测数据进行非线性回归运算,将运算结果分别回代萨氏公式及新建公式进行振速预测,并做出准确度评价,二者最大平均相对误差分别为40.4%与15.9%,证明了新建公式对振速预测的准确性。同时利用HHT法对爆破振动信号进行处理,获得Hilbert谱及相应的瞬时能量图,从能量角度分析了爆破振动的传播衰减规律;同时依据相关规程考虑最不利因素,确定保护明长城遗址的安全限界,并提出相应的减振措施,为下穿明长城遗址段爆破施工方案设计及相关科学研究提供理论参考依据。     

爆破振动主动与被动控制技术在水下钻孔爆破中的应用

为使水下钻孔爆破振动控制达到最佳效果,以重庆长江果园港港池爆破开挖工程为依托,将主动与被动控制技术联合运用于临近高桩码头的爆破振动控制实践中。采用Sadaovsk公式对质点振速进行初估,确定爆破振动控制的必要性。基于主动控制与被动控制理论,从减震孔、爆破监测、起爆方式和堵塞措施等方面,确定具体爆破振动控制方案。采用考虑高差因素影响的振速修正公式,对临近高桩码头实际爆破监测数据进行回归分析,与理论值对比可知,现场爆破振动控制措施合理,爆破效果安全高效,为今后类似工程提供了可借鉴的经验。     

节理岩体边坡爆破振动衰减特征分析

遵义市南部新区新龙快线项目中,岩体节理裂隙较为发育,岩层产状为缓倾斜,倾角约20°,边坡的走向和结构面走向夹角较小。爆破施工时,在上覆岩体重力荷载和爆破振动荷载的共同作用下,边坡稳定性难以得到保证。为研究节理岩体边坡爆破振动速度传播规律,进而采取合理的控制措施,通过对边坡爆破振动进行监测,分析边坡爆破振动衰减特征,得到不同装药量和爆心距时爆破振动在边坡上的传播规律。研究结果表明:装药量越大,距离越小,振速衰减速度越大;振速高程放大效应效果与装药量密切相关。对监测结果进行回归分析与预测,结合研究结果最后提出合理措施。     

正高程差下边坡爆破对X70钢管振速的影响

为了探究正高程差边坡爆炸施工对邻近埋地管道振速的影响,基于商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA采用数值模拟方法研究了炸药量相同(30 kg),正高程差不同(2.1、2.6、3.1、3.6、4.1、4.6和5.1 m)时,边坡爆破振动对既有X70管道振速的影响,并与平面地形结果作对比分析。研究表明：相较于平面地形,在水平距离不变的条件下,管道Y方向上会出现振速放大现象,且随着高程增大,振速加快衰减。管道振速放大系数随着高程差的增大呈现先增大后减小的趋势。当高程差为3.1 m时,管道迎爆面测点的振速放大系数最大,为1.998;当高程差为3.6 m时,管道背爆面测点的放大系数最大,为1.622。爆炸地震波在不同的介质界面发生折射和反射所形成的叠加效应以及在坡脚发生绕射,是产生高程放大效应的主要原因。     

基于回归分析在爆破振动速度预测中的应用与研究

为研究露天矿爆破开采地震波的变化规律,以江西德兴露天铜矿爆破开采工程为背景,运用线型萨氏公式、高程改进式与多元二次非线性回归拟合等方法对比研究振动速度矢量和,并结合速度方向性、主频全面研究振速的变化特性。结果表明:在该矿山工况下,发生高程效应但很微小,近200 m距离内垂向速度作用大于径向速度为主要因素;预测速度矢量和时,多元二次非线性回归拟合精确性为19%高于萨式公式和高程改进式;在各向速度拟合中,高程改进式拟合垂向速度精确性较好为25%,其它两向速度中多元二次非线性回归拟合比其他两种方法提高10%。建立完整的振速规律回归模型,有利于工程的技术优化与振动作用的控制。     

地下水封石洞储库爆破振动监测与分析

以烟台万华地下水封石洞液化石油气储库的爆破开挖为研究背景,对地下水封石洞储库爆破振动监测数据进行了分析。以经典的萨道夫斯基经验衰减公式为基础,通过总结前人的研究成果,引入高程差影响因子和高差影响系数,对经典的萨道夫斯基经验衰减公式进行修正,认为当爆源位于测点的正下方时,高差效应最大,当测点与爆源位于同一水平面时,高差效应消失。运用修正的萨道夫斯基经验公式对爆破振动监测数据进行回归分析,拟合精度较高,但是,能否将其作为存在高差效应时的质点振动速度的预测公式尚需更多的工程实践验证。