围岩类别与爆破震动定量分析探讨

本文通过围岩分类因素对围岩类别及爆破地震传播影响的内在关系进行分析，在对城市地下工程现场围岩分类及爆破地震量测的基础上。首次建立了围岩分类与爆破地震之间的定量关系，为爆破地震灾害的预测和爆破设计提供了更切实可行的数据。     

围岩类别与爆破震动定量分析探讨

本文通过围岩分类因素对围岩类别及爆破地震传播影响的内在关系进行分析，在对城市地下工程现场围岩分类及爆破地震量测的基础上，首次建立了围岩分类与爆破地震之间的定量关系，为爆破地震灾害的预测和爆破设计提供了更切实可行的数据。     

爆破震动作用下公路隧道动力特性分析

基于小净间距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测，通过爆破震动作用隧道围岩与衬砌质点振动速度波频谱分析与质点振动速度幅值分布情况，对公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学性质特征进行论述，指导和优化爆破施工，为合理与有效保护隧道衬砌提供依据。     

不同距离条件下爆破引起的质点振动频幅分析

论文基于隧道开挖施工爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值及其主振频率分析,论述了不同距离条件下爆破引起的质点振动频幅特性,较为详尽地解释与探讨了爆破震动测试结果,并在分析质点振动速度峰值与距离及环境条件关系的基础上,得出较远距离条件下(220 m～325 m)的质点振动速度峰值的主振频率集中在以35Hz为中心的25～45Hz范围值的结论,同时指出近爆破点区域的爆破地震波衰减速度明显大于较远区域,以及介质特性与距离是加速爆破地震波衰减的主要因素,分析结果也再次证实质点振动速度峰值及其主振频率与爆破规模和环境条件密切相关.     

爆破震动下地下工程围岩稳定与支护设计

随着我国地下工程的大量建设,在新建硬岩隧道与既有隧道间距较小的情况下进行爆破开挖,产生的爆破震动波会危及隧道支护结构的安全和稳定。因此,研究隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护结构的稳定性影响,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文运用便携式微机控制数字输出测震仪进行爆破震动测量,同时,采用软件进行非线性数值模拟计算,分析隧道爆破开挖对既有隧道和开挖隧道支护衬砌的影响,讨论爆破震动影响下隧道支护方式的优化。     

爆破震动测试及减震措施

论述了爆破震动测试的内容、方法以及作用,爆破震动衡量的标准,并给出了相应的计算公式,也相应地提出了一些减震的措施。     

爆破震动对砖混结构房屋安全影响的鉴定实例分析

正确评价爆破震动对房屋安全的影响日显重要,本文以桂林至阳朔高速公路一立交桥桩基的地下岩石爆破为例,对其引起的一砖混结构房屋的安全纠纷进行鉴定、分析,以探讨类似工程的鉴定方法.     

爆破震动对邻近框-剪结构的动力响应

以大连地铁一期工程南关岭镇站-南关岭站区间的掘进爆破地震动记录为基础输入数据,运用Ansys软件建立框架-剪力墙结构有限元模型,在研究过程中采用反应谱法和时程分析法来进行结构的动力分析,分析了在反应谱法下和时程分析法下的结构位移反应规律,通过时程分析法验证了反应谱法的正确性.     

地下厂房硬性结构面切割围岩体爆破振动特性研究

为研究多硬性结构面切割下围岩体的爆破振动特性,依托托巴电站地下厂房,开展多硬性结构面切割围岩体的爆破振动特性现场试验研究。首先,分析托巴地下厂房硬性结构面的岩体特征与现场施工情况;然后,基于工程现场条件,设计地下厂房爆破振动试验方案,开展爆破振动现场监测试验研究。研究表明,多硬性结构面切割围岩体中峰值振速衰减规律受到比例距离(爆心距与炸药量的立方根之比)和结构面倾角的共同影响,呈现显著的非线性关系;同时,重点针对结构面倾角对围岩体爆破振动特性的影响,研究考虑比例距离和单结构面不同倾角下的围岩质点爆破振动规律,并提出相应的计算公式;在此基础上,基于围岩爆破安全振速理论,研究地下厂房多硬性结构面切割围岩体的爆破安全距离,并将研究成果进行工程应用实践。     

爆破作用对地下金属矿山围岩稳定性的影响

 为分析爆破作用对地下金属矿山围岩稳定性的影响，截取夏甸金矿具有代表性的VII–2矿体剖面，利用光纤光栅传感器对现场爆破作用下的围岩应变进行监测；同时，利用现场取得的爆破地震波，结合夏甸金矿的实际开采状况，对爆破作用下围岩的稳定性进行数值模拟计算。依据数值模拟计算结果对围岩监测点的布置位置进行优化。研究结果表明，光纤光栅传感器能够有效地监测到爆破作用造成的围岩微应变，利用光纤光栅进行矿山围岩稳定性监测是可行的。爆破作用对自身巷道的影响最大，巷道近区围岩的应力和安全系数变化较大，但对相邻巷道的围岩稳定性影响较小。依据爆破前后巷道的位移、应力、加速度和速度变化规律，在布设传感器监测点时将规律点和关键点相结合，定期监测和长期监测相结合，并适当增设补充点，能够对巷道监测关键点的布置进行有效优化，提高监测的针对性。     

顺层边坡岩体的爆破振动特性试验研究

以顺层岩质路堑开挖爆破为背景,针对深孔爆破与小台阶爆破两种爆破方法进行了5次现场爆破试验,在测定不同方向上岩体质点振动速度的基础上,分析层状岩体的地震波传播特征及其影响因素。研究结果表明:深孔爆破产生的地震强度是小台阶爆破的5倍以上;同一次爆破中,深孔爆破沿走向的振动速度是垂直走向的1.1~1.4倍,而对于小台阶爆破的相应值为1.2~1.9倍;在顺层岩质路堑施工中,可采用预留保护层的深孔爆破分部开挖方案,并通过微差起爆技术限制单段最大装药量,以达到降震目的。     

基于HHT分析隧道围岩结构爆破累积损伤效应

为确保隧道在循环爆破荷载作用下的使用寿命和稳定性能,提出了基于爆破振动信号分析隧道围岩结构爆破累积损伤效应的新方法。依据监测试验获取的振速时程曲线,采用HHT理论将其变换为瞬时能量谱,对比爆破振动信号波形面积方法,针对质点振动能量分析隧道围岩结构物理力学性质的强弱效应,同时应用LS-DYNA数值软件的重启动命令,通过相同节点2次爆破X方向振速时程曲线验证新方法的准确性。研究结果表明:隧道DK497+286、DK497+291、DK497+296里程点3个方向振动能量均呈现下降变化趋势,说明爆破振动累积荷载对隧道监测点处围岩结构产生了破坏作用,并且垂直方向受爆破累积损伤最为严重,因此,需要根据围岩等级和在围岩等级改变处50 m范围内增加支护强度,保证隧道围岩结构安全。     

暗挖地铁隧道减震爆破技术

暗挖矿山法地铁隧道施工,周边建筑多,要求爆破作业极大限度地减少对周边环境的干扰。本文结合工程实例介绍减震爆破的控制过程和爆破方法。     

大跨度地下结构振动性态试验研究

介绍了某大跨度地下结构的振动台试验，通过试验对拟定结构的自振频率、阻尼比及动力响应进行分析，并重点分析了地下结构对竖向地震激励的响应。讨论了在不同埋深下，土与结构的相互作用对地下结构抗震性能的影响。     

流场作用下大型地下厂房围岩稳定性分析

为分析水库蓄水后地下水渗流场对某水电站大型地下厂房洞室群围岩稳定的影响,根据流固耦合理论,采用三维快速拉格朗日法进行数值分析。在地下厂房施工期开挖支护全过程三维数值仿真的基础上,通过有无渗流场的影响、有无设置防渗与排水设施等不同工况进行对比计算分析,根据相应的岩体三维渗流场、塑性破坏区、位移场和应力场等计算结果,对电站运行期渗流场作用下地下厂房洞室群围岩与支护结构的稳定性进行分析与评价,论证了地下厂房防渗及排水设施设置的必要性和合理性,为大型地下厂房的合理设计与安全运行提供了科学依据。     

基于特征应力点提出围岩爆破前后损伤比例公式

目前大多数隧道采用的是爆破掘进,炸药爆炸后的冲击应力会对隧道围岩造成不同程度的损伤。隧道围岩的损伤积累会降低围岩强度进而会影响岩体稳定性。岩石的破坏过程在微观上是内部缺陷微裂隙发展、传播、贯通,但岩石的内部微裂隙损伤难于直观观测。笔者通过室内岩石三轴压缩破坏试验和声发射特征试验所获得岩石加载过程的特征应力点判断岩石内部微裂隙发展阶段。特征应力点有裂隙初始应力—原岩损伤强度、爆破应力—凯塞点强度、裂隙贯通应力(长期强度)—原岩强度、抗压峰值强度。基于对围岩破坏过程的特征应力点的研究,提出了围岩爆破前后的损伤比例公式,量化了隧道爆破后围岩相对于原岩的损伤程度。     

两河口地下厂房轴线方位选择与围岩稳定分析

两河口水电站地下厂房地质条件复杂,属于高地应力区,加之受进、出水口布置的限制,其洞轴线选择是一个难点。笔者采用三维非线性有限元方法,对两河口地下厂房N3°E和N7°W两个轴线方案展开平行分析。模拟加固措施和实际开挖过程,对两个方案的地下厂房洞室群围岩应力应变特征和稳定性进行分析评价。分析表明:与N7°W轴线方案相比,N3°E轴线方案较好的规避了地应力释放,可以显著限制变形和塑性区发展,建议采用N3°E方案。     

后云台山隧道爆破施工对地面房屋振动影响分析

后云台山隧道北进口段下穿居民区,隧道爆破施工对地面房屋产生振动影响.建立三维有限元模型对此问题进行计算分析,得到爆破荷载作用下房屋的振动响应速度.根据砌体房屋的爆破振动安全允许标准0.020～0.025m/s,确定爆破施工影响范围和拆迁或加固房屋的范围:隧道水平轴线两侧20m范围内的房屋应拆除;20～28m范围内的房屋安全性不高,应进行加固或拆除;28m以外的房屋安全性较高.另外,房屋的建成时间以及施工质量等因素对房屋抗振安全影响很大,应视现场具体情况施工.     

基于爆破振速的隧道围岩力学参数反演

采用FIAC3D为正演工具对山岭隧道爆破开挖产生的边墙振速进行数值模拟,结合正交设计和均匀设计试验得到训练样本和测试样本,建立反映围岩参数与振速非线性关系的BP神经网络模型,并基于隧道现场实测爆破振速反演得到围岩的弹性模量和泊松比等参数。结合反演得到的围岩力学参数,建立隧道地质计算模型,对爆破振动条件下围岩的稳定性分析进行数值计算,结果表明,采用数值方法计算得到的爆破振速理论值与现场实测结果吻合较好,说明基于爆破振速的围岩参数反演方法是合理可行的。