高层建筑爆破中爆破与塌落振动对比分析

为分析城市建(构)筑物爆破拆除时爆破振动和塌落振动的特征及对周边建筑物的影响,本文以某二十层高楼和某十二层高楼为研究对象,结合两个工程爆破实例对地面振动进行了实时监测,并从监测数据从爆破振动和塌落振动两方面进行了对比。分析结果表明:爆破拆除过程中塌落振动对周边建筑物的影响比爆破振动的更大、频率更低;振动速度的三个方向分量中,竖向分量更剧烈、衰减更快;在沿建筑倒塌方向布设减振措施能降低爆破塌落振动峰值。     

复杂环境下的45m砖结构烟囱的爆破拆除

以一座高45 m砖结构烟囱爆破拆除为例,介绍了在紧邻高压线、倒塌场地临近学生宿舍等恶劣条件的情况下,高耸结构定向爆破的设计与施工要点,对倾倒方向、爆破窗口、爆破参数和安全防护等进行了精心计算设计,并采取爆破缺口的强力防护及地面减振土堤等有效防护措施控制爆破飞石以及倒塌触地振动对周边建筑物的影响,拆除结果表明烟囱按照设计方向倒塌,定向准确,紧邻的高压线和周围建筑物安全。     

一座钢混结构水塔的爆破拆除

为了完成一座钢筋混凝土结构水塔的爆破拆除施工,根据水塔周围环境和结构特点,论述了爆破拆除工程方案的确定、参数设计及主要安全措施。针对钢混结构水塔钢筋密、壁薄的结构特点,预先开凿大尺寸导向窗,以减少了爆破面积。为了减小爆破飞石有害效应,针对性进行防护排架的搭设;为了减小水塔塌落的触地振动,在倒塌位置预先铺设了缓冲层。通过多角度观察,结合爆破后的振动监测数据,各类爆破有害效应均在可控范围内,水塔爆破拆除达到了预期的效果,可为类似工程实践提供借鉴。     

爆破拆除塌落振动速度计算公式分析

要实现高大的烟囱或楼房爆破拆除过程中的塌落振动的设计以及计算,以爆破拆除时地面振动的传播以及所提出的塌落振动速度计算公式,同时对公式中相关参数的物理意义进行阐述以及在实际工程项目中的应用,部分工程项目的预测数值与实际测量的数值保持一致,当使用了减震措施之后,爆破拆除过程中塌落振动速度将减小70%.通过对爆破拆除塌落振动速度计算公式的探讨,为类似高大建筑中爆破拆除塌落振动设计和计算提供了可供参考的经验.     

后云台山隧道爆破施工对地面房屋振动影响分析

后云台山隧道北进口段下穿居民区,隧道爆破施工对地面房屋产生振动影响.建立三维有限元模型对此问题进行计算分析,得到爆破荷载作用下房屋的振动响应速度.根据砌体房屋的爆破振动安全允许标准0.020～0.025m/s,确定爆破施工影响范围和拆迁或加固房屋的范围:隧道水平轴线两侧20m范围内的房屋应拆除;20～28m范围内的房屋安全性不高,应进行加固或拆除;28m以外的房屋安全性较高.另外,房屋的建成时间以及施工质量等因素对房屋抗振安全影响很大,应视现场具体情况施工.     

安吉溪龙增发建材有限公司烟囱拆除爆破技术设计

在现场爆破环境不充裕的条件下，采用定向爆破方法成功拆除一座钢筋混凝土砖混结构的烟囱，通过正确选择爆破切口、定向窗，合理选取爆破参数和起爆方武，实现了烟囱按设计方向无偏差顺利倒塌，达到了拆除目的。通过采用筒体内层用废旧地毯包裹，外层用竹笆完全覆盖等安全防护措施，大大的减少了爆破飞石和触地振动对周围建筑物的影响，确保了厂区设备、房屋及乡村道路和供电线路的安全。     

爆破拆除对隧道管片冲击影响分析

爆破拆除是一个复杂的动力学过程,将会对地下埋设构筑物产生不同程度的冲击作用,而这种冲击破坏作用很难用理论模型分析。本文为了分析楼房拆除时对地基的冲击作用,进而研究冲击作用对隧道管片的影响,采用颗粒离散元方法建立数值模型,分析了爆破拆除产生的倒塌范围、地基振动强度、管片上动应力变化等动力效应,结果表明爆破拆除对地面的冲击作用具有多个峰值,可将总的破坏能量耗散,使得的冲击力呈多峰值波动变化,最终判断爆破拆除冲击对管片的影响在承受范围内。该方法可为爆破拆除产生的灾害预测提供借鉴。     

某深基坑支撑环梁拆除技术

某深基坑共设3道钢筋混凝土水平支撑,支撑拆除方量约5 000m3.经分析,第2,3道环梁位于基坑中下部,采用爆破拆除方式;第1道环梁距地面0.7m且基坑南侧有建筑物,采用机械拆除施工.详细介绍了爆破拆除和机械拆除设计原则和施工工艺.最后,对3种常用的基坑支撑环梁拆除方式——爆破拆除、机械拆除和人工拆除的施工工艺和经济指标进行对比和分析.     

复杂环境高层建筑物拆除爆破振动控制与影响分析

为分析复杂环境高层建筑物拆除时爆破振动的影响,以哈尔滨市道外区某23层建筑物拆除爆破为例,采用理论分析、工程实践和现场测试相结合的研究方法,通过高位切口3段切割5段延时精准转角定向爆破、爆破切口合理设置及多层覆盖、铺设砂土堤及围挡、开挖减振沟、充分利用地下室等综合技术进行爆破振动控制,采用远程测振系统进行现场振动测试....     

旧澜石大桥拆除安全分析研究

旧澜石大桥原设计航道等级为Ⅳ级,桥下通航净高≤8m,由于航道升级为Ⅱ级,净高要求升级为10m,已满足不了航道升级要求,经全方位评估,对其进行拆除。本文针对旧澜石大桥拆除过程采用有限元分析软件进行安全分析,包括拱上建筑拆除及主拱爆破安全,根据分析结果指导拆除施工顺序及主拱爆破孔的设置问题,同时对主拱圈爆破塌落导致澜石二桥、三桥桥位处地面振动及波浪力的影响进行了分析。     

基于输入能量的爆破震动安全评价方法研究

结构的受震破坏不仅与震动强度有关,而且与震动频率、震动持续时间等因素有关,独立阈值理论的安全评价指标可能会与实际震害情况不符,从能量角度建立爆破震动安全评价指标具有重要意义。提出基于HHT的瞬时能量分析法,首先采用经验模态分解提取爆破震动信号的固有模态函数分量IMF,再对IMF作Hilbert变换计算信号的总输入能量TIE,以TIE作为爆破震动安全评价指标。TIE值在反映现有规程的峰值震动速度指标总体规律的基础上,能够对主频、持续时间因素进行更明确、简洁的定量化描述,具有一定的特色和优势。结合杭州市钱塘江引水工程浅埋段的爆破震动实测资料,验证本文方法的可行性,根据实例计算和爆破震害调查,初步认为当TIE≥1时,爆破震动将对砖混结构造成危害。     

爆破振动作用下边坡极限平衡分析的等效加速度计算方法

 基于波动理论,研究边坡相同质点振动速度不同爆破振动频率下质点位移、振动加速度及边坡应力状态,结果表明相同质点振动速度下,边坡峰值振动位移与频率成反比、峰值振动加速度与频率成正比,而边坡体应力峰值基本相同,质点振动加速度与边坡体应力状态没有直接的相关性,振动频率越高,位移、加速度及应力峰值沿边坡深度变化越快;综合考虑振动频率、加速度及边坡体应力状态的相互关系,基于边坡体中相同峰值振动速度产生相同的峰值应力,得到由高频爆破振动波加速度向低频振动波加速度的转换方法,提出边坡极限平衡分析法的爆破振动等效加速度计算方法,为边坡施工期爆破动力稳定分析爆破荷载确定提供理论依据。     

隧道爆破下建筑结构局部应力响应及损伤研究

依托新红岩隧道工程,探究了隧道典型爆破地震波与砌体低阶与高阶模态之间的关系,研究了不同工况爆破振动下砌体结构不同构件上的应力响应。砌体结构局部构件上的内力响应远比位移响应要显著,并且与质点的振速约成正比。在峰值振速相同条件下,当隧道爆破振动主频较高时,引起建筑物高阶局部模态下的动力反应,竖向振动引起的结构局部构件上的应力较大;反之,爆破振动主频较低,引起建筑物的低阶整体模态的动力反应,水平振动(结构弱轴方向)引起结构局部构件上的应力较大。砌体结构上的门角、窗角等应力集中部位最容易受损开裂,其次是在峰值振速较高时,局部振动较大的女儿墙、中隔墙等部位及砖墙与混凝土接触的部位也可能受损开裂。     

煤矿软岩巷道掘进爆破振动特性研究

通过现场爆破振动、松动圈实测和分析,研究煤矿软岩巷道掘进爆破振动效应及其对巷道松动圈半径的影响。振动测试和小波分析结果表明：爆破振动速度3个方向的分量中水平径向最大、垂直方向最小,因此可将水平径向振动速度作为巷道掘进爆破振动的安全评判指标;爆破振动主振频率均＞100 Hz,爆破能量的80%左右都集中在100～150 Hz频带范围内,且存在2个明显的“子频带”。松动圈测试和分析表明：巷道稳定后的松动圈半径为1.8 m左右,其中爆破振动的影响约占10%。据此调整支护参数,增加锚杆长度,提高支护的安全可靠性。在此研究的基础上,从爆破参数和装药结构等方面提出降低煤矿软岩巷道爆破掘进爆破振动效应的措施。     

爆炸荷载下岩质边坡动力特性试验及数值分析研究

 采用室内混凝土边坡模型试验方法,结合动力有限元程序模拟技术手段,对爆炸冲击荷载作用下岩质边坡的动力特性进行分析研究。研究结果表明：爆破地震波在边坡坡体上的传播及衰减特性与平地不同,质点振速峰值随爆心距的衰减相对要小得多,垂直与水平质点振速峰值衰减指数分别为0.76和0.42。比较坡顶与坡面测点振速发现,坡顶的垂直与水平质点振速峰值均大于坡面质点振速峰值,表明坡顶质点振速存在放大效应。比较迎爆侧3#测点与背爆侧4#测点的质点振动峰值,垂直和水平方向振速峰值分别降低72.7%和67.6%。由此可见,采用减震沟减震措施可以大大降低爆破振动强度,并能有效改善冲击荷载作用下边坡的应力状态。另外,比较试验与计算结果得出,质点振速及回归方程指数与试验数据均在同一量级上,坡顶质点振速随高程增加而放大,可见数值计算结果能很好反映实际爆破振动规律。     

预裂爆破震动效应试验研究

为研究预裂爆破震动效应,在山东石岛湾核电站基坑进行多次爆破和声波测试试验,得到场地爆破震动衰减规律和爆孔下卧基岩的损伤范围。试验结果表明,岩性相同时,基岩损伤深度随最大段药量的增加而线性增加,随质点峰值震动速度增加而呈指数增加;离爆源越近,岩体受损程度越大;预裂爆破对爆孔上部岩体影响较大。同时,在试验的基础上,建立距爆源30 m处质点峰值震动速度与对应爆破影响下卧基岩深度的函数关系,进而确定以质点峰值震动速度为参考指标的预裂爆破安全控制标准,并在基坑边坡爆破中验证该控制标准的有效性。     

隧道爆破及车辆荷载耦合作用下公路振动研究

针对隧道下穿环城公路爆破开挖产生的振动效应,同时考虑公路上车辆瞬时荷载耦合作用,运用LS-DYNA分析环城公路的振动规律及响应特征,并与实际监测结果进行对比分析,研究结果表明:(1)公路中部位置的峰值应力为1.7 MPa,大于两边的峰值应力,随着爆破点与路面间水平距离的增大,峰值应力也逐渐增大;(2)在0.015 s到0.02 s这段时间内,振速幅值最大,随后,幅值降低,振动频率变小,振动趋于缓和,数值模拟的结果要普遍小于实际监测的振速峰值;(3)公路左侧振动的位移响应最大,但是公路中部位置会在之后的振动过程中产生二次峰值,造成更大的位移响应。研究可为相似工程设计提供一个参考。     

Modified scaled distance regression analysis approach for prediction of blast-induced ground vibration in multi-hole blasting

The blast-induced ground vibration prediction using scaled distance regression analysis is one of the most popular methods employed by engineers for many decades. It uses the maximum charge per delay and distance of monitoring as the major factors for predicting the peak particle velocity (PPV). It is established that the PPV is caused by the maximum charge per delay which varies with the distance of monitoring and site geology. While conducting a production blasting, the waves induced by blasting of different holes interfere destructively with each other, which may result in higher PPV than the predicted value with scaled distance regression analysis. This phenomenon of interference/superimposition of waves is not considered while using scaled distance regression analysis. In this paper, an attempt has been made to compare the predicted values of blast-induced ground vibration using multi-hole trial blasting with single-hole blasting in an opencast coal mine under the same geological condition. Further, the modified prediction equation for the multi-hole trial blasting was obtained using single-hole regression analysis. The error between predicted and actual values of multi-hole blast-induced ground vibration was found to be reduced by 8.5%.     

高速铁路周边建筑物环境振动现场测试与分析

对高速铁路列车引起的周边建筑物与地面环境振动响应进行现场测试,利用频谱分析方法研究高速列车引起的周边地面与建筑物环境振动特性,结合城市铁路振动控制标准对高铁环境振动影响进行分析与评价。研究结果表明:时速270km/h的高速列车产生的环境振动频率主要集中在25~60Hz范围内;建筑物垂直振动大于水平振动,建筑物铅垂Z振级最高可达70.62dB,建筑物二次振动具有明显的高度放大效应,建筑物顶层铅垂Z振级约为室内地面的1.094倍;周边地面振动明显大于建筑物振动,但两者表现出相似的变化规律,周边地面分频振级最高可达92.0dB,而建筑物分频振级最大值仅为80dB;高速铁路环境噪声值高达92.8dB,超过城市环境噪声重度污染标准。高速铁路产生的环境噪声污染远大于环境振动影响,须采取相应的隔声降噪措施,以重点控制高速铁路环境噪声污染。     

爆破地震动作用下砌体结构动力响应的现场实测与数值模拟研究

以江苏省昆山市朝阳西路南侧两栋楼房的爆破项目为工程背景,对爆破过程中产生的地震动及其效应,包括地震波的传播与衰减规律以及振动对邻近区域内一座三层砌体结构房屋安全性能的影响,进行现场测试,并采用有限元软件SAP2000进行数值模拟分析。测试结果表明,砌体结构房屋的竖向振动速度大于水平向振动速度,三层走廊的各向振动速度大于一层,竖向主振频率大都集中在10Hz以下,水平向主振频率相对分散,但基本不超过50Hz。经有限元数值模拟分析得到的低阶自振频率与顶层加速度值与实测的结果误差较小。