工程爆破安全振动速度综合研究

对爆破振动效应研究成果和国内外常用的安全振动速度准则进行了综合比较，结合重庆市地铁钻爆法施工爆破振动效应研究，提出了关于爆破振动安全速度规定的分类建议值。     

水电工程爆破振动安全判据及应用中的几个关键问题

 综合分析岩石高边坡和地下洞室围岩的爆破振动破坏机制、动力稳定性评价方法及爆破振动对新浇混凝土影响等方面的研究现状与进展,介绍国内水电行业采用的有关岩石高边坡、地下洞室围岩、基岩以及新浇混凝土的主要爆破振动安全判据及爆破速度允许标准,并与矿山领域的相关标准进行对比。指出以往爆破振动破坏机制研究中存在的问题和现有爆破安全判据的不足,如未区分爆破地震波作用下岩体中的波传播问题和边坡动力响应问题的不同破坏机制,爆破振动安全判据未考虑振动频率和持续时间的影响。最后提出今后在爆破振动破坏机制研究,体现幅值、频率和持续时间综合影响的爆破振动安全判据确定,考虑温度应力的新浇混凝土爆破振动安全允许标准制定等方面的努力方向。     

爆生自由面对边坡微差爆破诱发振动峰值的影响

 深入研究爆生自由面对边坡微差爆破诱发振动峰值的影响,对爆破方案优化和安全控制具有重要指导意义。通过白鹤滩水电站边坡多段微差爆破试验,对同排第一段和后续段的爆破诱发振动进行对比分析,并采用SPH-FEM耦合方法,对同排不同段爆破的岩体破碎过程和诱发振动进行模拟。研究表明,在岩体条件和单段药量相同的前提下,爆生自由面对爆破诱发振动峰值有显著影响,多段微差爆破中同一排第一段爆破所诱发的振动幅值比后续段爆破的更大。在多段微差爆破设计过程中需要考虑爆生自由面的影响,从控制爆破振动的角度,同一排的不同段的控制药量并不相等,应适当减小同一排第一段爆破的段装药量。     

临近岩石边坡开挖轮廓面的爆破设计方法

基于岩石爆破损伤影响范围控制的质点峰值振动速度判据。就临近岩石边坡开挖轮廓面的爆破开挖设计方法进行了探讨。修正了在国际上被广泛引用的计算质点峰值振动速度的Holmberg-Persson方法中隐含的数学错误。提出一种更具理论基础且又切实可用的确定岩石爆破中爆源近区的质点峰值振动速度衰减规律的新方法。最后结合三峡工程通航建筑物岩石边坡开挖中的工程实例对建议方法的具体应用作了介绍。并就三峡工程实际采用的爆破设计参数的合理性进行了评价。     

质点振动速度与主振频率在爆破监测中的应用

通过分析爆破振动对结构的破坏机理,提出了用质点峰值振动速度和主振频率作为爆破振动的监测方法,并探讨了结构的破坏准则和部分国家的振动安全标准,以及影响爆破的因素,进而对爆破采用有效控制。     

爆生自由面对边坡微差爆破诱发振动峰值的影响EI北大核心CSCD

深入研究爆生自由面对边坡微差爆破诱发振动峰值的影响,对爆破方案优化和安全控制具有重要指导意义。通过白鹤滩水电站边坡多段微差爆破试验,对同排第一段和后续段的爆破诱发振动进行对比分析,并采用SPH-FEM耦合方法,对同排不同段爆破的岩体破碎过程和诱发振动进行模拟。研究表明,在岩体条件和单段药量相同的前提下,爆生自由面对爆破诱发振动峰值有显著影响,多段微差爆破中同一排第一段爆破所诱发的振动幅值比后续段爆破的更大。在多段微差爆破设计过程中需要考虑爆生自由面的影响,从控制爆破振动的角度,同一排的不同段的控制药量并不相等,应适当减小同一排第一段爆破的段装药量。     

黄麦岭采场边坡爆破振动响应研究

通过现场爆破振动监测和声波测试，分析了爆破开采时黄麦岭磷矿采场边坡的振动速度衰减规律，并确定了爆炸荷载对边坡岩体的影响程度。同时，结合振动监测和声波测试结果，初步确定了黄麦岭边坡的安全速度阈值标准。     

《爆破安全规程》(GB 6722—2014)边坡岩体爆破振动速度安全允许值的理论探讨

开挖爆破诱发的地震波对岩质边坡有显著影响,我国《爆破安全规程》(GB 6722—2014)给出了边坡岩体的爆破振动速度允许值,但未明确说明取值的理论依据。为此,分析露天开挖爆破条件下邻近边坡岩体的附加动应力和质点振动速度场分布特征,推导以坡表质点振动速度表征的岩体附加动应力表达式。以边坡岩体不发生剪切和张拉破坏为控制要求,考虑边坡岩体分级特征和坡体结构特征,提出基于简单边坡模型的浅层岩体的爆破振动速度允许值。分析表明,岩体强度、边坡坡度、滑动面深度和地震波频率等均对边坡岩体的允许振动速度存在显著影响。其次,无剪切破坏条件下计算的爆破振动速度允许值与《爆破安全规程》(GB 6722—2014)的控制标准在量级上较接近,而无张拉破坏时各级岩体的爆破振动速度允许值差别不大,《爆破安全规程》(GB 6722—2014)中岩质边坡爆破振动控制标准应在理论分析和工程实践基础上进一步细化。     

隧道爆破开挖施工对古建筑振动速度的影响

以南京古建筑鼓楼为研究对象,结合南京地铁四号线隧道施工方案,采用ANSYS通用有限元软件建立分析模型,模拟计算隧道爆破开挖施工引起的鼓楼振动情况,并用试验验证了数值分析方法的可行性和可靠性。分析结果表明:振动波在鼓楼城阙中传播以高频为主,在碑楼以低频为主;测点振动速度峰值随药量和进尺的增大而逐渐递增,随爆源距的增加而逐渐减小;高度放大效应让部分测点振动速度峰值随爆源距的增大出现增大现象;鼓楼爆破施工药量宜控制在60g以内,进尺宜采用0.5m,并采取微差爆破技术减小振动效应。     

岩质边坡爆破振动速度的高程放大效应研究

 岩质边坡爆破振动的高程放大效应是边坡上振动速度传播规律的重要研究内容之一。基于岩质边坡爆破振动高程响应机制的理论分析以及边坡开挖爆破振动的数值模拟与实例分析,研究边坡爆破振动速度的高程放大效应。结果表明,边坡爆破振动速度的高程放大效应是在一定的条件下产生的,受爆破振动荷载特性及边坡坡形等因素的影响。爆破振动荷载作用下,边坡坡面不同高程台阶岩体结构的自振主频率处于爆破振动荷载主频带范围内,台阶部位岩体结构的振动响应会产生“鞭梢效应”,导致台阶部位岩体振动速度放大。在边坡坡形骤变、坡度增大时,边坡上一级台阶岩体的振动速度可大于下一级台阶岩体的振动速度,产生显著的振动速度高程放大效应。坡形相近的条件下,台阶坡脚处的振动速度随高程的增加逐渐减小,不出现振动速度高程放大效应。“鞭梢效应”影响下,边坡台阶边沿的振动速度较大,但应力、应变较同高程台阶坡脚处的小,边沿部位的振动速度不适宜评价边坡的稳定性。     

小湾饮水沟堆积体边坡爆破动力稳定分析

运用时程分析方法，分析小湾饮水沟堆积体边坡在爆破荷载作用下的动力稳定性。分析中考虑了爆振波在滑体、滑床中的传播规律以及与滑动面张开、滑移等性态的动态耦合过程。从滑动面张开、闭合状态及坡体的位移场来看，边坡在爆破开挖下不会出现整体滑动；但在距爆区20m的质点的峰值振动速度超过边坡的安全振速，因而在近爆区局部边坡可能会出现松动掉块等局部性破坏。     

龙滩水电站蠕变体边坡的爆破振动控制研究

对龙滩水电站蠕变体边坡的爆破振动进行观测、分析和处理，得到了爆破地震波衰减经验公式。根据该蠕变体边坡的特点，提出了爆破振动破坏标准。由经验公式和破坏标准，得出了蠕变体边坡新浇混凝土支护区爆破安全控制参量。最后结合该蠕变体边坡爆破实际，建议了爆破降震措施。从工程实施的效果来看，本文的研究成果与结论得到了较好的应用，保障了该工程爆破的顺利完成。     

爆破振动作用的坡面效应

 分析了不同类型的坡面对爆破振动的响应作用, 介绍了爆破振动波坡面效应的实例。     

溪洛渡电站地下洞室群爆破地震效应的研究

 采用现场爆破振动测试研究复杂地下导流洞群爆破地震波传播规律,并利用萨道夫斯基经验公式对测试数据进行回归分析,测试结果表明水平向爆破质点峰值振动速度可以作为地下洞室的安全判据;应用FLAC3D数值软件模拟爆破振动对相邻洞室的影响,得到爆破振动作用下相邻洞室振动速度、应力和位移的分布规律,并从静载作用和动载作用两方面分析评价相邻洞室的安全稳定性。计算结果表明：现场测试结果与计算结果吻合较好;采用振动速度作为安全判据是可行的;爆破振动作用下相邻洞室迎爆侧是容易出现破坏的区域,且随着冲击荷载增大,迎爆侧直墙最容易出现拉伸破坏。最后针对具体工程,根据相邻洞室洞壁最大拉应力与最大振动速度的统计关系,并结合岩石动态抗拉强度准则提出爆破振动作用下相邻洞室发生破坏的临界振动速度。     

周宁水电站地下厂房开挖爆破地震波衰减规律的研究

周宁水电站地下厂房尺寸为66.82m×17.90m×42.20m(长×宽×高)的大硐室,其围岩为新鲜完整的钾长花岗岩。在爆破开挖中,为保护岩锚梁壁,在对保护层采用预裂爆破的条件下对其进行了爆破振动安全监测,分析了在该施工条件下爆破对花岗岩体的爆破振动效应,用回归方法计算求出其地震波衰减系数α和因素系数k,总结出新鲜完整花岗岩体中爆破地震波的传播规律,从而推断爆破对围岩的损伤度,并以此指导后期工程中爆破参数的选择和安全控制方案。所得完整花岗岩体的爆破地震波传播参数,可为同类工程提供参考依据。     

顺层岩质边坡的爆破振动控制标准试验研究

以某顺层岩质路堑开挖爆破为背景，进行了6次层裂爆破试验。测量边坡不同位置处的质点振速并对爆破前后的岩体进行声波探测，然后对振速测量结果和声波速度测量结果进行耦合分析，研究表明：边坡岩体发生爆破层裂后，波速显著降低，岩体的波速降低率随着质点振速增大而增大：质点振速越大，岩体层裂程度越严重，当质点振速小于临界值，岩体不发生层裂：爆破试验所得出的临界振速25．3cm／s可以作为该顺层岩质边坡爆破开挖时的振动控制标准。     

高层框架结构拆除爆破触地振动测试与特征分析

以某楼房拆除爆破振动的工程为例,得出了拆除爆破触地引起地面振动的特征,通过对实测数据进行加速度时程分析和频谱分析发现:拆除爆破触地振动具有脉冲型高峰值,次大高峰值持续出现的现象,拆除爆破触地振动的竖向分量明显高于两个水平分量,且水平向的振速衰减速率明显高于垂直方向,拆除爆破触地振动产生的地面振动主频以中低频成分为主,与建(构)筑物固有频率范围相近。