工程爆破的地震效应探讨

探讨了爆破地震波的传播规律及影响因素,研究了爆破震动破坏的判断依据,总结出爆破震动安全距离的计算公式,提出了减少爆破震动的措施,以推广工程爆破在矿山等各个领域的广泛应用。     

爆破震动对建筑物早期钢筋混凝土的影响

通过对爆破震动进行观测所得的数据进行回归分析，确定场地系数K、α值。模拟等效现场的爆破地震动，与未受振动试件混凝土强度和粘结力进行对比，分析爆破对新浇筑钢筋混凝土的影响。     

复合装药结构及其在城市隧道爆破中的应用

城市隧道周围居民区及构建筑物对爆破震动敏感,爆破减震成为关注的问题。在分析爆破爆轰波传播规律基础上,设计了复合装药结构以减少爆破震动。该复合装药结构由大小药柱组成,可使爆轰波径向传播,减少了保留岩体冲击波能量,从而达到减震效果。通过工程应用表明该装药结构爆破减震效果良好,同时具有较高的岩体破碎效率。     

关于爆破地震效应影响因素的研究

根据国内外对爆破震动效应的研究状况,围绕爆破震动三大要素,分析总结了影响爆破地震效应的诸多因素,从而为爆破震动防灾减灾工程做出明确的科学指导,便于爆破控制。     

爆破震动作用下的地下结构及围岩幅频特性

通过地下结构与围岩爆破震动频幅特性分析,围绕地下工程爆破地震效应现象产生与原因,就爆破震动观测与分析结果进行了解释与原因探讨。主要利用质点振动速度峰值和主振频率及次主频在药量和距离条件下的变化与分布关系,来阐述与解释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。     

运用MATLAB对爆破震动数据的回归分析

结合工程实测数据，运用Matlab中的线性与非线性两种回归分析，对爆破震动中的萨道夫斯基经验公式的参数进行优化求值，在此基础上，新提出有高程差条件下的爆破震动公式具有一定的参考价值。     

基于HHT方法的硐室大爆破震动分析

HHT（Hilbert-Huang Transform）方法是一种全新而优越的分析与处理非平稳信号的时频方法，它具有自适应性强、高效及Hilbert能量谱可清晰地表明能量随时频分布的特点。利用HHT办法分析了洛钼集团矿山公司在栾川县冷水镇实施“15000t／d露采工程大爆破”所获得的爆破震动监测记录，探讨了硐室大爆破震动的时频特征及不同场地条件对震动传播特性的影响。     

排土场高边坡爆破震动观测与分析

通过金堆城钼矿生产爆破地震效应,对排土场高边坡影响的现场观测和数据作了分析,使用二元线性回归法,确定了排土场边坡震动参数,提供了爆破震动对边坡稳定性影响的安全判据.     

爆破震动安全判据评述

评析了国内外的爆破震动安全判据,指出其中的不足;并将爆破震动安全判据与天然地震安全标准进行了比较,指出其差别.通过分析爆破震动波的特征、危害机理,指出爆破震动的安全控制只能采用半理论半经验的方法,随着爆破震动安全判据的不断研究、完善和新成果涌现,使得爆破震动的规律、破坏机理更清晰,从而使得制定的方案、监测后的调整措施更有效、更有可控性.     

露天矿山施工爆破对周边民房的影响研究

基于工程实例某次施工爆破,采用TC-4850采集震动信号,分析震动波特点,判断施工爆破对周边民房的影响程度,从而保障矿区附近村民的生命财产安全。     

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。     

浅埋隧道掘进爆破振动特征研究

浅埋隧道掘进爆破振动特征有别于其他类型的爆破,作者根据浅埋隧道掘进爆破振动监测数据,拟合得到了泰山花岗岩中地面振动速度的变化规律。应用小波分析方法分析了浅埋隧道掘进爆破的振动频谱及能量分布特征。其研究对丰富地震波传播理论、指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到了重要作用。     

基于小波变换的爆破振动时频特征分析

应用小波变换方法对短时非平稳爆破振动过程提出了时频特征分析。根据离散小波变换的分层分解展开关系，将爆破振动时间历史信号用分层重构信号进行扫描。应用这些信号可以给出不同频率带上爆破振动的相对能量分布和振动强度的时间变化规律。一个爆破振动实测结果的分析表明，与建立在传统Fourier变换基础上的频谱分析方法相比，基于小波变换的爆破振动时频特征分析可以给出更为准确的细节信息。文中的研究结果为爆破振动结构安全性分析提供了新的途径。     

浅埋隧道爆破开挖及其振动效应研究

 以密兴路火郎峪隧道工程出口段开挖为研究背景,进行隧道爆破开挖和地表振动监测试验研究。分析结果表明：(1) 沿隧道开挖方向,自成形隧道区向未开挖区,地表爆破振动速度逐渐降低;浅埋隧道爆破开挖振动波传播规律与其断面尺寸、隧道埋深、开挖方法以及围岩地质条件等有关。(2) 掏槽孔爆破振动控制是降低浅埋隧道振害的关键,使用多级小楔形掏槽能有效改善爆破振动效应与破岩效果。(3) 全面监控浅埋隧道掘进爆破振动效应,优化爆破参数,能有效控制爆破减振害,提高施工效率。     

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。     

毫秒延时爆破作用下岩体的受迫振动分析

爆破振动的频谱特性分析是爆破振动控制的基础。通过白鹤滩水电站坝基爆破开挖实测爆破振动数据,利用MATLAB进行频谱分析。结果表明,在相同段别雷管的延迟爆破作用下,利用多参考点复指数法处理爆区两侧的数据,得到的爆破振动频率为两组谐振频率,说明岩体的振动为受迫振动。且两组谐振频率的大小不相等,通过数值计算与分析得到,这是由于运动爆源在爆破地震波的传播过程中产生多普勒效应,使谐振频率因震源相对运动而发生偏移。反之,数据处理结果也同时验证了在考虑多普勒效应的情况下,利用模态识别方法精确计算爆破振动谐振频率的可行性。据此,以毫秒延时起爆产生的振动频率作为控制基频,再利用多普勒效应产生的频率偏移,实现爆源周围的频率定向调控及爆破振动主动控制。     

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。     

层理对爆破振动传播规律的影响

 山东海阳核电厂场地层理分布比较明显,在岩基爆破开挖过程中,通过测试爆区后方测爆连线与层理走向不同夹角方向的一系列测点的振动速度值,求出了与层理走向不同夹角方向的爆破振动衰减规律。文中指出当不考虑爆破抵抗线后冲力等其他因素影响时,同一爆源的相同爆源距处,在顺着层理走向测得的爆破振动速度值大于在垂直于层理走向测得的爆破振动速度值,给出了爆破振动衰减指数随测爆连线与层理走向夹角的增大而增大的结论。在进行爆破振动监测时,应该按照场地地质情况,合理布置监测点。当现场情况较为复杂时,沿爆源周边多布置几个监测点是必要的。     

某煤矿岩巷不同爆破方式振动特性研究

通过对煤矿坚硬岩石巷道爆破振动监测,基于萨道夫斯基公式,回归得到巷道掘进爆破和深孔松动爆破振动速度衰减规律,并采用小波包变换和HHT变换对两种爆破方式的地震波能量分布特征进行了对比分析。研究结果表明:在试验煤矿深部地层中,采用浅孔和分散装药的巷道掘进爆破地震波主振频率高,主要集中在150~250 Hz;集中装药的深孔松动爆破地震波主振频率低,集中在40~80 Hz;硬岩中巷道掘进爆破振动速度衰减规律符合软岩特征,而深孔松动爆破与硬岩一致,深孔爆破试验起爆药量没有超出允许单段最大装药量;低频区爆破地震波能量少,巷道掘进爆破地震波能量主要集中在128~277 Hz,深孔松动爆破地震波能量主要集中在32~64 Hz;深孔松动爆破地震波主振频率峰值能量大,是巷道掘进爆破的320倍。     

中家湾隧道爆破振动监测与分析

在中家湾隧道爆破施工过程中进行了爆破振动监测,应用基于Matlab的最小二乘法的回归分析得出了K,α值。根据K,α值获得的爆破振动规律估算出爆破振动达到安全振速时的单段最大允许装药量,以确保高压电塔的安全。