工程爆破对周围环境振动影响的测试与分析

基于基坑三向振动速度现场测试,通过数据处理与1/3倍频分析,研究了不同距离测点的爆破振动频率特性,段药量和不同起爆网路对爆破振动频率的影响,各向振动加速度振级随距离的变化规律。结果表明,爆破地震的频率主要集中在15Hz~80Hz范围内;段药量越小,主振频率越高,主频域处于较高的频率范围,高频所占的能量比例较大;地表延时分区起爆与V型起爆相比,其质点振动加速度峰值较小,主频有明显提高,并且出现多峰;爆破引起的地面垂直方向振级大于两个水平方向振级,Z向振级为50dB~115dB,X向振级为45dB~110dB,Y向振级为40dB~105dB,随着测点至爆源距离的增大,不同方向的振级均呈现衰减趋势,同时又表现出一定的波动性,50m以内时,振级衰减较快,50m以外,振级衰减较慢。     

基于环境振动标准的爆破振动安全性研究

基于《城市区域环境振动标准》(GB 10070—88)和《城市区域环境振动测量方法》(GB 10071—88),进行了露天深孔爆破工程振动测试。通过对测试数据的处理与分析,计算了振动加速度振级,探讨了露天深孔台阶爆破引起的环境振动特性及传播规律。结果表明:在段药量相同时,随着测点与爆心距离的增加,加速度振级将逐渐降低;对于同一测点,随着段药量的增加,加速度振级将逐渐增大;高频振动分量的振级衰减较快,低频振动分量的振级衰减较慢。     

爆破振动频率对振动效应影响的试验研究

爆破振动效应取决于一次起爆的药量Q、距爆源的距离R、传播的介质以及振动频率F；该文总结了前人对爆破振动效应的研究成果，提出了考虑爆破振动频率的具体办法，发现在不同振动频率范围内，振动衰减规律不同。文章进行了工程实际验算，说明在主频率下，最大质点振动速度是真实的安全判据。     

成渝高速铁路某路堤段地面三向振动测试分析

为研究高速铁路路堤段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某路堤段进行现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向振动随距离的传播特性。结果表明,在距离线路纵向中心线同一距离处,横向(Y)、纵向(X)振动加速度最大值及有效值均大于垂向(Z),随距离的增加,加速度最大值及有效值均呈衰减趋势;随着距离的增大,三向振动的频率带宽均越来越窄,远场垂向和纵向振动主频均基本集中在33.6 Hz左右,横向优势频率集中在9.6 Hz。计权后的垂向振级高于水平向振级,未计权的水平向振级均大于垂向振级,未计权三向加速度级和计权三向振级随距离的传播近似符合负指数规律。     

地下结构及其围岩爆破地震效应

基于地下结构及其围岩的爆破震动监测,通过峰值质点振动速度及其主振动频率分析,阐述了围岩介质体中爆破地震波的传播规律,以及地下结构与围岩爆破地震效应;并就爆破震动观测结果进行了分析探讨。文中给出了比例药量与距离条件下的峰值质点振动速度衰减经验公式,分析了它们之间的关系,结果显示爆破近区的爆破地震波衰减速度要明显大于较远区域,爆破引起的质点振动速度主频集中在15⁷5Hz,以45Hz最为集中。峰值质点振动速度及其主频与爆破规模与爆心距密切相关,爆破地震波的衰减受传播介质体本身的物理几何特性影响很大。     

地铁隧道爆破参数优化及其振动效应研究

贵阳轨道交通二号线富源北路站至森林公园段部分区间采用爆破法开挖,由于地铁隧道周边民房较多,对于控制质点峰值振动速度提出很高的要求。采用分台阶爆破施工方法进行隧道开挖,上台阶超前于下台阶3~5 m。选择炮孔直径40 mm,炮孔深度1.5~1.7 m,隧道爆破每循环进尺控制在1.2 m以内,孔内采用1~15段毫秒延期导爆管雷管进行起爆。通过合理布置测点进行了现场爆破振动监测,拟合出了考虑高程差条件下的振动速度预测公式。爆破振动监测结果表明:斜井隧道爆破振动的水平径向峰值振动速度最大,而垂直方向的主频频率大于水平方向,且主频范围集中在20~60 Hz之间,远远小于建筑物的自振频率。爆破振动存在放大作用,但其质点峰值振动速度均小于民房振速安全阈值(1.5 cm/s),不会对斜井隧道上方的民房造成振动破坏。提出复式小楔形掏槽结构代替原有的大楔形掏槽结构,能够有效减弱岩体的夹制作用,达到降低爆破振动的要求。     

地下结构及其围岩爆破地震效应

基于地下结构及其围岩的爆破震动监测,通过峰值质点振动速度及其主振动频率分析,阐述了围岩介质体中爆破地震波的传播规律,以及地下结构与围岩爆破地震效应;并就爆破震动观测结果进行了分析探讨。文中给出了比例药量与距离条件下的峰值质点振动速度衰减经验公式,分析了它们之间的关系,结果显示爆破近区的爆破地震波衰减速度要明显大于较远区域,爆破引起的质点振动速度主频集中在15~75Hz,以45Hz最为集中。峰值质点振动速度及其主频与爆破规模与爆心距密切相关,爆破地震波的衰减受传播介质体本身的物理几何特性影响很大。     

小净距公路隧道爆破震动观测与分析

基于小净距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值与主振频率分析,展开了基于小净距公路隧道的爆破震动观测与研究。首先介绍了测线与测点布置原则,并阐述了爆破震动观测及其结果,得出了相应的质点振动速度峰值衰减经验公式及v-ρ关系曲线。结果表明,半断面、下上台阶和全断面爆破等三种不同隧道施工开挖方式所得出的不同的观测结果,质点振动速度峰值最大值通常出现在同一断面的墙中与顶板位置、径向方向和爆心距最小位置发生处,对应主频分布在15⁷5Hz,主要集中在2275Hz,主要集中在22⁵0Hz。结论指出,质点振动速度峰值与对应主振频率与爆破方式以及爆心距密切相关,爆破规模与爆心距对爆破地震效应影响程度很大,隧道开挖中的全断面爆破有利于减小和控制爆破震动。     

立井直眼微差爆破模型试验振动测试与分析

为降低立井爆破施工的振动效应,以立井爆破中两圈直眼为原型,实施三种不同起爆延期的直眼微差爆破模型试验,并用UBOX-5016型爆破振动智能监测仪测试混凝土模型的爆破振动效应。实测爆破振动波表明,微差爆破可减少单段起爆药量、明显降低爆破振动效应;起爆延期25 ms时I段、Ⅱ段爆破振动波形彼此叠加,测点形成干扰降振效应,爆破峰值振动速度较小;起爆延期为50 ms时I段、Ⅲ段爆破振动波形彼此独立,峰值振动速度由单段起爆药量决定。竖向爆破振动波形频谱分析表明,微差爆破振动幅值明显低于齐发爆破,且波形复杂。微差爆破能显著降低爆破振动效应,主振频率较高。     

冬瓜山矿爆破振动测试数据回归与时频分析

为了保证矿山安全生产、提高生产效益,采用EXP3850爆破振动信号记录仪对爆破振动进行测试,测点布置在出矿穿脉上。爆破振动测试表明,井下爆破产生的振动信号成分非常复杂。基于爆破振动监测数据,在考虑高程差影响的条件下对巷道顶板和边帮质点振动速度进行回归,确立振动衰减规律。对等药药量不同距离的振动信号进行时频分析,得出距离对频率和PPV的影响,为类似矿山提供参考。     

岩巷爆破振动信号的HHT分析与应用

为优化爆破参数,减少对围岩的损伤,以煤矿玄武岩双巷道楔形深孔掏槽爆破的实测爆破振动信号为例,分析对比传统傅里叶变换、小波变换、HHT变换三种变换方法,对爆破地震波信号的时频特性和能量分布特征分析。结果表明:HHT变换能够确保信号被分解后的非平稳性,且自动适应能力较强,分解效率较高。通过HHT变换得到三维图直观展示各分量随时间、频率和能量的分布情况。爆破振动能量主要分布在0.3s¹.0s时间段和01.0s时间段和0⁴00Hz频率段内,频带100Hz400Hz频率段内,频带100Hz²50Hz中爆破振动分量对应的频带能量达到最大。通过分析对比爆破振动信号,得到巷道帮部、底部爆破振动信号的主振方向分别为Y(切向)和Z(垂向)方向。     

大型城市高架桥爆破拆除振动特性

结合拆除爆破测试实例,对城市大型高架桥爆破拆除振动特性及振动波在介质中的传播规律等进行了分析,认为高架桥塌落冲击振动是地下管线及周边建筑物破坏的最主要危险源,使高架桥沿线建(构)筑物产生显著振动影响的只是其附近2³跨桥体触地产生的振动,触地振动影响范围有限,振动主频高于一般地震频率,不易造成周边建(构)筑物产生共振破坏,此外,采取合理的降振防护措施可减小地面及地下防护目标的破坏风险。     

高架桥爆破拆除触地冲击动土压力分析

以南京城西水西门高架爆破工程为研究对象,对高架爆破倒塌触地时振动冲击波引起的冲击动土压力峰值、持时、衰减趋势等方面进行分析,得出触地引起的冲击动土压力主频为0¹0Hz,动土压力随深度增加呈指数衰减规律,为校核地铁隧道稳定性、确保高架桥下部隧道工程的安全提供参考。     

电子雷管和导爆管雷管起爆的振动信号时频特性对比

为了对比电子雷管和导爆管雷管两种起爆方式的爆破振动信号,开展了某露天采石矿两种雷管起爆的深孔爆破振动测试。基于小波分析方法和Matlab程序小波工具箱,对爆破振动信号按照频率划分为10个频带,分析各频带能量和峰值质点速度(peak partide velocity,PPV)的分布特征及随爆心距的变化。结果表明:采用电子雷管和导爆管雷管起爆时,90%的爆破振动能量分布在2~6频带（9.77~312.50 Hz）和2~7频带（9.77~625.00 Hz）,且PPV分布在3~4频带（19.53~78.13 Hz）和4~5频带（39.06~126.25 Hz）,即电子雷管起爆的爆破地震波能量和PPV均向低频带分布,且信号的PPV更小;中、高频带能量大小与段药量成正比,与爆心距成反比;各频带能量占比和PPV大小是反映爆破振动强度的重要指标,采用电子雷管能有效地减少爆破振动。     

上海越江隧道临时干船坞拆除爆破测振与分析

利用控制爆破拆除了上海市外环线越江隧道临时干船坞的搅拌桩墙体。文中简介了爆破方案和起爆网路的设计。利用先进的一体化加速度记录系统对爆破震动进行了监测 ,并通过数值积分方法获取速度参数。在此基础上 ,对测试数据、振动速度的传播特性等进行比较详尽的分析。结果表明 ,此次爆破产生的振动速度频谱的主要频率为 2Hz左右 ,与上海地区四类场地土的卓越频率相近 ,与理论估计值吻合     

基于Hilbert-Huang变换的爆破振动信号分析

某矿为了保护周围建筑物、提高生产规模,在矿区周边建筑物附近布置了5个测点进行爆破振动测试。对测得的爆破振动信号进行Hilbert-Huang变换分析,得到爆破振动频率>50Hz的占7.56%,10～50Hz的频率占83.34%,<10Hz的频率占9.10%。将爆破振动实测数据进行回归,得到该矿区爆破振动传播规律,从而得到该矿最大段药量与周围砖砌民房的最大许可振动速度有关。结合爆破振动分析和爆破安全规程,把周边建筑物的最大许可振动速度由原来的2.0cm/s提高到2.3cm/s,有效地提高了最大段药量,提升了矿区生产规模,并确保了周边建筑物无损坏。     

CRTS III型板式无砟轨道桥梁段环境振动测试分析

为研究CRTS III型板式无砟轨道环境振动特点,对成灌铁路某桥梁段地面振动进行现场测试,分析不同测点地面振动加速度时程特点、频谱特征,并进行1/3倍频程分析和Z振级的衰减分析。结果表明,列车以180 km/h速度通过时,地面振动持续时间约6 s,距线路中心10 m处振动峰值加速度为60 mm/s2;在10 m处振动频谱分布范围在20～90 Hz,高频振动随距离衰减更快,大于20 m处振动主要以15～45 Hz为主;地面振动Z振级的衰减符合对数衰减规律。     

货梯曳引机结构传播的噪声治理

以某商住两用高层建筑内对居民影响较大的大型超市货梯曳引机噪声治理为例,在测量分析货梯机房及受影响住宅室内振动与噪声信号基础上,结合声源识别,提出对货梯曳引机采取隔振设计,降低结构传播至住宅室内噪声的工程措施,并对工程实施后的降噪效果进行实测。结果表明,隔振处理后,除共振区外,在5～1 000 Hz各1/3倍频程上隔振器上、下振动加速度级差为15.0～32.4 dB,隔振效率为82.2 %～97.6 %;机房内曳引机通过建筑结构传播至住宅室内的噪声,在63～2 000 Hz各倍频程上声压级降低8.9～21.4 dB,其中以250 Hz所在倍频程声压级降低量为最大,最终消除了居民相关噪声投诉。