高地应力下砂岩隧道围岩爆破振动响应研究EI北大核心CSCD

高地应力对隧道围岩的爆破振动响应具有一定影响。本文通过波动微分方程和分离变量法结合高地应力作用下砂岩类材料参数的变化规律求得适用于高地应力下的爆破地震波传播解析解,并通过实例分析,给出了隧道围岩中质点振动速度、加速度、应变参数随地应力大小变化规律,并借助物理模型试验装置对隧道围岩爆破振动响应随地应力的变化规律进行模型试验研究,最后将试验结果与解析解进行对比。由解析解的计算结果表明,相同围岩质点速度、加速度和应变峰值均随着地应力的增大而逐渐减小,且径向的速度、加速度和应变在低地应力阶段的衰减速率要大于高地应力阶段,随地应力的增加呈现出类似于负指数下降的趋势。在模型试验中,相比于震源附近围岩的振动响应,远离震源处地应力的变化对围岩爆破振动响应影响增大。模型试验测得的结果与解析解计算的结果相吻合。研究成果对地下隧道爆破设计和振动安全预测具有重要参考价值。     

爆破震动作用下高地应力巷道动力响应特征与稳定性研究

为了研究爆破震动作用下高地应力巷道的动力响应特征及其稳定性,以淮南潘三矿超前预裂卸压爆破扰动瓦斯综合治理巷为工程背景,通过理论分析建立了爆破作业扰动巷道围岩模型,并根据应力波传播理论及波前动量守恒定理推导出了爆破震动作用下巷道围岩振动方程。使用数值模拟研究了巷道围岩质点峰值振动速度（Peak Particle Velocity,PPV）的衰减特征,从应力分布规律的角度对理论分析进行了补充,并根据模拟结果对巷道围岩稳定性进行了分析。结果表明：巷道围岩振动方程显示,爆炸应力波入射角度的不同会导致巷道围岩不同区域的动态响应特征存在差异。随着爆心距增大,巷道轮廓面附近围岩PPV出现波动,并在自由面处获得最大峰值振速;地应力对巷道围岩PPV具有抑制作用,地应力越大抑制作用越明显,且不同位置围岩的PPV对地应力敏感度存在差异;随着地应力增大,爆破震动作用下巷道围岩受力状态从拉剪变为压剪,最大主应力和剪切应力也随之增大。研究认为随着埋深增加,在对爆破震动作用下巷道围岩的稳定性进行评估时地应力因素不可忽略。对于潘三矿超前预裂卸压爆破工程现场而言,除了巷道的直墙外,墙角、拱墙也是危险区域,应当着重予以加...     

深部地层地应力水平与爆破振动频率特征的相关性

不同的地应力水平对深部岩体爆破振动的频率和能量分布具有重要影响。通过对不同地应力水平的深埋隧洞爆破开挖过程中实测围岩振动信号进行快速傅里叶变换,采用功率谱分析方法研究振动信号在不同频带上的能量分布。研究表明,实测爆破振动的低频振动(<50 Hz)能量占总振动能量的百分比随应力水平的提高而增加;爆破振动在其频域中除了有一个主振频率外,还存在多个子频带,且各子频带振动的能量与主频带振动能量的差距随应力水平的提高而减小;伴随爆破破岩过程而发生的应变能瞬态释放效应诱发围岩振动的主频一般比爆炸荷载诱发振动的主频低;在50 MPa或更高应力水平下,应变能释放诱发的振动能量与爆炸荷载诱发振动能量大致相当。     

高应力条件下爆破振动对岩石破坏研究

文章介绍了爆破振动的检测方法及主要过程,利用爆破振动时频分析得出某质点振动参数,利用动态应力理论将爆破振动对岩石作用转化为动态应力.以大理岩为例分析高应力条件振动波动态应力对岩石的反复压缩卸载过程,并指出在高应力条件下,爆破振动对岩石的破坏作用更加明显.     

深部地层地应力水平与爆破振动频率特征的相关性

不同的地应力水平对深部岩体爆破振动的频率和能量分布具有重要影响。通过对不同地应力水平的深埋隧洞爆破开挖过程中实测围岩振动信号进行快速傅里叶变换,采用功率谱分析方法研究振动信号在不同频带上的能量分布。研究表明,实测爆破振动的低频振动(50 Hz)能量占总振动能量的百分比随应力水平的提高而增加;爆破振动在其频域中除了有一个主振频率外,还存在多个子频带,且各子频带振动的能量与主频带振动能量的差距随应力水平的提高而减小;伴随爆破破岩过程而发生的应变能瞬态释放效应诱发围岩振动的主频一般比爆炸荷载诱发振动的主频低;在50 MPa或更高应力水平下,应变能释放诱发的振动能量与爆炸荷载诱发振动能量大致相当。     

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。     

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。     

隧洞爆破作用下洞内与露天区域振动能量特性分析

运用基于功率谱的爆破地震能量分析方法,对九龙江北引二期改造工程隧洞掘进爆破的洞内和洞口邻近区域振动能量分布特征进行研究.结果表明:洞内振动能量分布极为分散,100Hz以上的能量成分超过75%,而洞口邻近区域振动能量主要集中在主频附近频段内,100Hz以下能量成分达到85%以上.认为对于30 Hz以下能量比例较大的爆破振...     

复杂环境下高梯段深孔光面爆破技术

鸡山石方工程在复杂环境下应用高梯段深孔光面爆破技术，既保证了周围环境安全，又达到了理想的爆破效果。文章较全面地介绍了光面爆破的设计、施工工艺及安全防护等方面的主要技术特点与经验，并通过理论研究提出光爆设计的主要计算公式，为在繁华城镇和重要设施附近进行大量石方控制爆破提供了技术依据，所采用的技术措施和施工工艺值得推广应用     

降低单孔爆破振动的试验研究

在露天开挖爆破工程中,随着爆破规模的不断扩大和爆破环境的复杂,对改进爆破工艺、改善爆破效果、确保爆破安全提出了越来越高的要求。本文结合实际工程,在分析影响爆破振动因素的基础上,通过重复性爆破试验,重点研究了降低单孔爆破振动的方法,此研究结论对特殊环境下爆破施工具有指导意义。     

附加载荷下介质爆破特性的全息动光弹试验研究

冬瓜山矿的矿体埋深大 ,因而存在高应力 ,并且各向应力不均衡。为了指导将来冬瓜山矿的爆破优化工作 ,利用自行改造的加载设备和动光弹模拟试验装置 ,研究了不同高应力条件下的介质爆破特性。研究表明 ,介质在高应力条件下其强度有所增大 ,因此爆破时应适当增加炸药单耗     

岩石在爆振下的动力损伤特性研究

根据混凝土试样在模拟爆振台上的爆振损伤试验,利用声波作为无扰动损伤测试方法,推导了用波速表述的爆振损伤本构方程及动力损伤演化律,理论模型的计算结果与试验结果吻合较好。     

岩石在爆振下的动力损伤特性研究

根据混凝土试样在模拟爆振台上的爆振损伤试验，利用声波作为无扰动损伤测试方法，推导了用波速表述的爆振损伤本构方程及动力损伤演化律，理论模型的计算结果与试验结果吻合较好。     

地下厂房开挖爆破地震反应谱特征研究

建筑物在爆破地震作用下的反应是爆破振动和结构动力响应特性共同作用的结果,爆破振动反应谱综合表征了这两方面的影响。结合向家坝水电站地下厂房开挖的爆破振动监测数据,对地下厂房爆破开挖中顶拱层开挖爆破、梯段爆破、保护层开挖爆破及预裂爆破几种不同爆源形式的爆破地震反应谱进行了分析,并与露天梯段爆破以及天然地震的反应谱进行了对比。研究结果表明,地下厂房开挖爆破振动反应谱具有明显放大效应对应的周期值为0.002～0.01s,明显小于露天梯段爆破和天然地震,并且有明显放大效应所对应的周期范围相对要窄得多。     

地下厂房开挖爆破地震反应谱特征研究

建筑物在爆破地震作用下的反应是爆破振动和结构动力响应特性共同作用的结果,爆破振动反应谱综合表征了这两方面的影响。结合向家坝水电站地下厂房开挖的爆破振动监测数据,对地下厂房爆破开挖中顶拱层开挖爆破、梯段爆破、保护层开挖爆破及预裂爆破几种不同爆源形式的爆破地震反应谱进行了分析,并与露天梯段爆破以及天然地震的反应谱进行了对比。研究结果表明,地下厂房开挖爆破振动反应谱具有明显放大效应对应的周期值为0.002～0.01s,明显小于露天梯段爆破和天然地震,并且有明显放大效应所对应的周期范围相对要窄得多。     

减震沟对爆破震动减震效果的实验研究

减震沟是降低爆破地震效应的一项重要技术措施。结合工程项目实际,进行减震沟的爆破实验,对有无减震沟的爆破地震波进行了现场测试,对测试数据进行分析计算,研究减震沟对爆破震动作用的一般规律。结果表明,合理利用减震沟可明显降低爆破地震强度,改变地震波频率结构,分散能量,有利于减震。     

减震沟对爆破震动减震效果的实验研究

减震沟是降低爆破地震效应的一项重要技术措施。结合工程项目实际,进行减震沟的爆破实验,对有无减震沟的爆破地震波进行了现场测试,对测试数据进行分析计算,研究减震沟对爆破震动作用的一般规律。结果表明,合理利用减震沟可明显降低爆破地震强度,改变地震波频率结构,分散能量,有利于减震。     

爆破震动效应对建筑物的影响

介绍了爆破地震效应的研究概况,论述了爆破地震对建筑物的影响因素。利用支撑爆破中三次爆破震动的监测数据,拟合了速度、加速度和位移反应谱曲线。文中对这些反应谱曲线进行了分析和比较,讨论了爆破地震效应对建筑物的影响。同时,阐述了爆破震动下建筑物的频谱特性。由频谱分析可以看出,建筑物整个结构的运动峰值在11Hz左右,其功率谱密度大约是地面的38倍。     

降低单孔爆破振动的试验研究

在露天开挖爆破工程中,随着爆破规模的不断扩大和爆破环境的复杂,对改进爆破工艺、改善爆破效果、确保爆破安全提出了越来越高的要求。本文结合实际工程,在分析影响爆破振动因素的基础上,通过重复性爆破试验,重点研究了降低单孔爆破振动的方法,此研究结论对特殊环境下爆破施工具有指导意义。