工程爆破的控制

回顾了黑火药开创工程爆破的历史贡献,列举了工程爆破对保留岩体或围岩的破坏和损伤实例,评价了原有光面爆破预裂爆破等定向断裂控制优缺点。发明了定向卸压隔振爆破。由于此两种爆破方法的基本原理、应用范围和目的相同,可构成“工程控制爆破”的另一种爆破类型,它专门用于轮廓线炮孔爆破,使保留岩体避免破坏;减轻损伤和采矿分采爆破,降低贫化损失。对两种方法进行了特征比较和效果评价,列出了后一种方法的效果图片。     

机械冲击荷载对邻近建筑的影响及控制研究

路基工程施工过程中机械冲击荷载对邻近建筑的安全产生影响。文章通过建立夯锤冲击路基的有限元模型,模拟了不采取隔振措施、设置隔振沟、不同振动频率时的机械冲击路基过程;基于计算得出的距振源一定距离处水平向和竖直向的振动加速度和加速度峰值,进行了不同隔振措施下振动速度快慢对比分析,为有效控制机械冲击荷载的影响提供理论基础。结果表明:对于水平向,设置空沟时的隔振效果最好,相对于不设沟,加速度峰值降低了42.86%;30 Hz振动频率时的隔振效果最好,相对于40 Hz时加速度峰值降低了55.4%。对于竖直向,设有空沟时的隔振效果最好,相对于不设沟加速度峰值降低了47.70%;振动频率为50 Hz时隔振效果最好,相对于40 Hz时加速度峰值降低了88.86%。     

临空面对爆破震动强度影响的数值研究

现有岩体爆破破碎理论中,临空面都发挥着极为重要的作用,利用临空面的破岩作用来达到降震的目的成为研究的重点。然现有研究多是理论探讨和现场试验,数值模拟方面鲜有涉及。本文采用LS-DANY有限元程序,定量分析了不同临空面数量时隧道结构的爆破震动响应,从数值上探讨了临空面对隧道爆破震动响应的影响机理;并结合西康二线小瓢沟隧道爆破开挖施工时既有大瓢沟隧道的振速实测数据,验证了数值模拟的合理性。研究结果表明,隧道爆破开挖施工中临空面的合理构造可有效降低既有结构的震动响应,所得结论亦可为新建隧道钻爆施工方案的优选提供理论依据。     

大同矿区特厚煤层综放回采巷道强矿压显现机制及控制技术

为保证大同矿区特厚煤层开采过程中临空巷道超前支护段的稳定性与可用性,采用理论分析与现场实测相结合的方法,得到巷道超前支护段的强矿压显现机制。研究表明:侏罗系煤层采空区区段煤柱应力集中影响区深度仅50~70 m,不足以影响石炭系工作面回采巷道的强矿压显现;石炭系工作面临空巷超前支护段的强矿压显现,主要受工作面采动超前支承压力及相邻工作面采空区悬顶的双向高支承压力的影响,且当工作面过上覆煤层采空区边界煤柱后,侏罗系煤层顶板大结构被重新激活,再次运动失稳,加剧了临空巷道的强矿压显现。提出并实施巷道顶板水压致裂有效控制技术,对同忻矿8105工作面5105临空巷实施定向高压水力致裂,实现巷道围岩高应力的转移,大大降低了临空巷超前支护段的强矿压显现强度,取得良好的临空巷卸压效果,保证了特厚煤层综放工作面的正常生产。     

空沟对SH波隔离效果的理论解答

借助复变函数的保角映射方法将有限长度的空沟映射变换为单位圆,根据空沟四周完全自由的边界条件,运用波动函数展开法得到了空沟对SH波隔离的理论解答。引入位移比值(屏障后某点由入射和散射弹性波产生的总位移与入射弹性波单独产生的位移之比),计算了沟宽0.4 m、沟长分别为3.0 m、4.0 m、5.0 m和6.0 m共4条空沟的位移比值,通过比较发现:随着空沟长度的增加(由3.0 m增加到5.0 m),最佳隔振效果明显提高,区域明显增大;当空沟长度超过一定值(5.0 m)后,最佳隔振效果基本不变,而有效隔振区域由中间向两侧扩展。最后对比了空沟和单排空心管桩的隔振效果,结果表明:空沟的最佳隔振效果高于单排空心管桩,空沟的最佳隔振区域在屏障后靠近屏障的一定区域内,而单排空心管桩的最佳隔振区域在屏障后远离屏障的一定区域内。     

隧道掘进爆破振动波形特性分析

以地铁隧道爆破施工为背景工程,通过监测隧道爆源正上方地表的振动,研究了隧道爆破振动波特性与爆破参数的关系,并分析了爆破振动波形各频带能量分布规律。通过研究分析,得出以下结论:(1)隧道掘进毫秒延期爆破,各段位爆破震动衰减规律各不相同,相对于k和α的修正方法,采用一个药量折减系数对单段药量进行修正更简便、更科学;(2)药量折减系数与最小抵抗线、临空面面积相关,其大小随着最小抵抗线的减小而减小,随着临空面面积的增大而减小;(3)运用Fourier变换得到振动波的频谱图,运用小波变换将振动波分解为若干频带,并绘制各频带能量分布图,两者结合更有利于分析振动波的优势频率,为减震、抗震提供依据。     

分体式隔振基础存在的问题──与李敏霞同志商榷

作者分析了分（离）体式隔振基础的两部分在抗力、动位移和相位中存在的差异，指出风机采用分离式隔振是不适宜的，采用整体式隔振是合理的观点。     

联邦德国隔振基础的隔振装置

<正> 为了降低能耗和克服“振动公害”,必须发展将蒸汽模锻锤改造为气液锤和隔振技术。我国已引进了联邦德国拉斯科(LASCO)公司的气液锤和隔而固(GERB)公司隔振基础产品,本文主要介绍隔而固公司的隔振技术。一、隔振元件的技术特点创建于1907年的隔而固公司,在发展弹性支承式隔振基础方面的技术在世界上处于     

铁路振动作用下双排桩屏障隔振性能试验研究

为研究铁路应用双排桩屏障的隔振性能,基于铁路振动产生的弹性波传播特性,通过场地试验测得激振频率10Hz下地表振动加速度幅值,以双排隔振桩屏障中归一化桩间距、归一化排间距、排桩数量以及排桩布置形式为变化参数,研究改变双排桩几何参数对其隔振效果的影响。试验结果表明：随桩间距的增大,排桩屏障的隔振效果逐渐减弱。当归一化桩间距不小于3.0时,排桩屏障逐渐失去其整体隔振作用;当归一化排间距为3.0时,排桩屏障可以获得较优的隔振效果,其有效隔振面积百分比在19.52%~68.89%;随着排桩数量的增加屏障有效隔振面积随之增大,排桩数量由8增至10时,有效隔振面积百分比增大0.87%~4.74%,可以使更大区域范围达到隔振要求;当屏障整体桩数相同时,采取菱形布置形式的隔振屏障比矩形的隔振效果好,菱形布置较矩形布置有效隔振面积百分比增加1.20%~5.01%。     

单、双临空面岩塞爆破的贯穿机制与试验研究

深入研究岩塞爆破技术在工程改扩建或事故抢险中意义重大。首先从爆炸应力场角度分析单、双临空面条件下岩塞爆破的贯穿机制,揭示了2种条件的差异主要由岩塞体底部岩体的夹制作用以及临空面处反射拉应力波的联合作用引起。基于LS-DYNA的二次开发技术,分别进行单、双临空面条件下的单孔及全断面爆破开挖的爆破损伤数值仿真,结果表明,单、双临空面实际爆除深度的差异随着钻孔深度的增加而明显增大,当孔深大于5 m后,单临空面岩塞爆破的贯穿深度小于双临空面工况,在后者可贯通条件下,随着孔深增加,前者逐渐趋近后者的1/2。开展单双临空面的贯穿试验并针对已有工程结果进行统计,结果表明,钻孔深度较小时,单临空面条件下能贯穿,但随着孔深的增加,贯穿比例逐渐减小并趋近至0.5,而在同等条件下,双临空面岩塞爆破仍然成功贯穿。试验结果与数值计算结果相互印证且均表明,由于孔底的夹制作用以及临空面导致的拉应力波,当孔深较大时,单临空面岩塞爆破的贯穿深度趋近双临空面条件下的1/2。研究成果期望为类似工程提供参考。     

弹性地基与饱和地基中连续屏障远场隔振的对比分析

运用弹性边界元法和饱和土半解析边界元法计算分析连续屏障的远场隔振效果,并对两种地基条件下的隔振情况进行对比。结果表明:空沟深度对隔振效果影响较大,而空沟宽度对隔振效果基本没影响,弹性地基中空沟的隔振效果要好于饱和地基。填充沟宽度较小时,两种地基中的填充沟隔振效果基本相同,随填充沟深度和剪切模量的增加而提高;而当填充沟宽度较大时,弹性地基中的填充沟隔振效果要远好于饱和地基的情况。     

隧道爆破振动对周边建筑物振动影响及减振措施研究

对城万快速公路通道某隧道出口临近建筑物爆破振动速度进行监测,结果表明:隧道临近建筑的垂直振速大于径向振速和切向振速,应以监测其垂直振速为主;山区建筑物大多依山而建,其后的挡土墙或土台阶可以削弱隧道爆破振动对房屋的破坏,起到隔振作用,尤其是当台阶高度大于0.5m时,其隔振效果明显增强;增设隔振沟、采用微差起爆可以起到减振作用。     

基于新型支座的地铁上盖高层建筑基础隔振模型试验研究

设计一种竖向刚度可精确调节的新型支座。以某地铁上盖高层建筑为原型建立1∶10缩尺模型,输入地铁和道路交通环境振动激励,分析基于新型支座的基础竖向隔振实际效果。试验结果表明:1)调整砂颗粒和橡胶颗粒的填充配合比,可实现新型支座的竖向刚度精确调节,最大误差不超过3%;2)地铁激励下高层建筑的室内振动沿楼层向上呈不规则波动变化趋势;3)应用基础竖向隔振措施后,各层楼面的竖向振级差值变小,不规则波动的变化趋势变平缓;4)基础竖向隔振措施可显著提升高层建筑的室内舒适度,楼盖的1/3倍频程分频振级最大降低15 dB,且所有楼层均满足规范舒适度要求;5)新型支座由于颗粒材料自带的摩擦耗能特性,使得基础隔振结构对道路交通引起的低频环境振动也具有较好的抗干扰性,可抑制共振现象。     

橡胶气囊在地基强夯加固中的隔振效果及 隔振参数优化

通过强夯室内模型试验研究橡胶气囊的隔振效果并对其隔振参数进行优化; 采用单因素分析方法,依次开展不同隔振宽度、隔振距离、隔振长度、隔振深度的橡胶气囊室内模型试验; 通过检测隔振板两侧质点振动最大加速度分析橡胶气囊隔振板的隔振效率,研究不同隔振参数对橡胶气囊隔振效率的影响规律。结果表明:1 500 kN·m夯击能下橡胶气囊具有良好的隔振效果; 隔振宽度对橡胶气囊的隔振效果基本没有影响; 当振源与两传感器测点的距离相同时,隔振距离对橡胶气囊的隔振效果也基本没有影响; 隔振长度在12 m范围内和隔振深度在6 m范围内对橡胶气囊的隔振效果影响较大,且二者超出各自范围后隔振效果增加不显著; 隔振深度对橡胶气囊隔振效率的影响程度要高于隔振长度对橡胶气囊隔振效率的影响程度; 1 500 kN·m夯击能下橡胶气囊隔振的最佳隔振参数为隔振长度12 m,隔振深度6 m,隔振宽度和隔振距离根据现场条件确定; 通过强夯现场试验验证了1 500 kN·m夯击能下橡胶气囊的隔振效果优于碎石填充沟的隔振效果,且橡胶气囊的隔振效率约为空沟隔振效率的95%左右; 相关成果可为地基强夯加固振动控制技术的应用提供参考。     

无煤柱综放开采大变形软岩巷道卸压维护分析 及其应用*

 借助理论分析、数值计算、现场实测等方法,主要介绍了无煤柱综放开采沿空软岩巷道围岩结构及其变形破坏规律。首次提出了应用本煤层布置卸压巷并结合松动爆破技术解决沿空软岩巷道有效维护的难题。同时探讨了一般卸压原理及具体的卸压方案。理论和实践证明,这是实现沿空软岩巷道围岩控制的科学思路和有效方法。     

沿街既有建筑物隔振体系的开发应用

运用基尔霍夫原理,对沿街既有建筑物隔振体系建立计算模型,进行了理论计算分析;同时,结合某沿街建筑工程采用屏蔽法,既采用浅沟中填嵌柔性材料来隔绝振动波的传递的方法建立隔振体系,并结合该工程实际情况选取隔振材料,利用DASJ桥梁与结构动态检测系统进行“隔振对比测试”。结果表明,本文所建议的建筑物隔振体系将大幅度降低车辆通过时对建筑物所产生的振动,实用效果良好。     

机房隔振地坪施工技术

以成都某工程为例,叙述了高层建筑中以隔振垫、离心玻璃棉和声默围边隔声垫为主要消能隔振材料的机房隔振地坪施工技术.该隔振地坪可使机电设备与建筑结构完全分开,能有效降低各类机电设备向外传递振动和噪声.     

空沟对层状饱和地基中列车移动荷载的隔振性能研究

基于Biot流体饱和多孔介质理论,建立含空沟层状饱和地基–轨道耦合动力系统,研究了空沟对移动列车荷载引起层状饱和地基振动的隔振问题。方法首先将系统分解为含空沟层状饱和地基和轨道两个子结构,然后采用2.5维间接边界元方法(IBEM)求解含空沟层状饱和地基在移动均布竖向线荷载作用下的动力响应,同时求解轨道在移动列车荷载和均布竖向线荷载共同作用下的动力响应,最后通过令轨道竖向位移与层状饱和地基表面轨道中心处竖向位移相等实现两者的耦合。文中通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并以均质饱和地基和饱和基岩上单一饱和土层地基为模型进行了数值计算分析,研究了饱和地基参数和隔振沟参数对隔振效果的影响。数值结果表明,层状饱和地基中空沟的隔振效果优于均质饱和地基中空沟的隔振效果;且饱和地基中空沟的隔振效果优于相应单相弹性地基中空沟的隔振效果;另外,空沟深度、饱和土孔隙率和基岩与饱和土层刚度比等也对空沟的隔振效果有着重要影响。     

上台阶二次起爆法在浅埋电力隧道掘进中的应用研究

以大连玉华220k V浅埋电力隧道建设为背景,本电力隧道掘进采用台阶法施工,同时对上台阶采用分次起爆掘进。由于处于城市中心地段,隧道上方建筑物和人口都比较集中,控制爆破产生的振动成为掘进过程风险控制重点。对于隧道上台阶的爆破提出使用两次起爆的方法:(1)起爆掏槽孔,为辅助眼和周边眼的起爆提供临空面;(2)起爆辅助眼和周边眼。对爆破参数进行优化,爆后爆堆的大块率低,无超欠挖。爆破振动监测结果表明该方法起到了很好的降低振动的效果。     

人工挖孔桩爆破施工技术

结合具体工程实例,介绍了人工挖孔桩爆破开挖方案,重点论述了爆破参数的设计,探讨了瞎炮的检查和处理,得出了对于人工挖孔桩等临空面小的爆破工程,采用非电毫秒雷管实现微差爆破效果非常好的结论。