基于AHP-FUZZY法的水下爆破影响区域危险性评价

水下爆破工程存在毗邻环境复杂多样、爆炸过程难以观测等问题,常导致水下爆破影响区域危险性难以预先定量评估而造成房屋或道路开裂、滑坡等工程事故。依托长江上游九龙坡—朝天门河段水下炸礁工程,采用层次分析法(AHP)和模糊数学(FUZZY)相结合的综合评价方法对水下爆破影响区域危险等级进行评价。参考已有工程实例及研究成果,以水下爆破施工中爆炸、传播和振动响应3个阶段为基础,将水下爆破影响区域危险性等级评价指标归纳为地质特征、爆破参数、传播特性和安全控制4个指标,构建了完整的评价模型。最后,将实际工程的模型应用结果与现场监测数据进行对比分析,结果显示该方法实际操作性较强,对水下爆破影响区域危险性的评价效果较好。研究成果为工程防护施工提供了重要参考。     

水下钻孔爆破冲击波下桥墩的动态响应及防护分析

利用数值模拟方法以及现场监测技术,结合砖灶子水下炸礁项目,研究了水下钻孔爆破水中冲击波对桥墩的影响以及防护,对水中冲击波作用下桥墩结构的动态响应以及气泡帷幕的削减效果进行对比分析,并结合现场监测数据,对李家沱大桥的动态响应以及安全状态做出评价。研究发现:桥墩结构对水中冲击波的动态响应在桥墩中部及桥趾部位较大,且迎爆面的响应大于背爆面,测量点的速度与加速度响应最大值均出现在水平径向,然后是垂直方向和水平切向;气泡帷幕对于水中冲击波的削减效果良好,且距离保护对象5 m时效果最佳。运用气泡帷幕防护及现场监测指导施工,使得李家沱大桥处于安全状态下。     

水下钻孔爆破水击波特性及气泡帷幕削压效果研究

水下钻孔爆破水击波对临近结构均会产生较大危害,研究水击波特性及气泡帷幕削弱水击波效果对控制有害效应具有重大意义。依托实际工程开展现场试验,研究水下钻孔爆破水击波特性及传播规律和气泡帷幕削压效果。研究结果表明:微差爆破各段别引起的水击波波形存在一定的叠加效应,水击波峰值压力不一定由单段最大药量引起;根据测点爆心距R、峰值压力及相应装药量Q_p进行水击波峰值压力进行拟合,能够得到较好的拟合效果。在稳定而连续的气泡帷幕作用下,水击波脉冲效应削减明显,大幅降低了水击波峰值压力,降低率达到90%以上。     

水环境对水下钻孔爆破影响机制研究

为研究水下钻孔爆破中水环境对爆破效果的影响机制,以重庆新白沙沱长江特大桥3号墩基础水下爆破工程为例,对水下爆破钻孔爆破作用原理进行了分析,并使用ANSYS/LS-DYNA有限元程序分别对水下钻孔爆破与陆地钻孔爆破过程进行了数值仿真计算。在数值计算的基础上,结合爆破漏斗试验结果、冲击波特性和水介质固有特性,对陆地钻孔爆破和水下钻孔爆破的动力响应特征展开对比分析。研究表明:由于水环境的存在,水压的影响使水底界面附近的Mises等效应力小于同位置的陆地钻孔爆破处数值;在相同压力下,水下爆破漏斗体积均小于陆地爆破漏斗体积,在相同的药量条件下,水越深产生的爆破漏斗体积越小;同陆地钻孔爆破相比,水环境的存在会加快爆炸冲击波的衰减,从而削弱破岩效果。     

临近高速铁路控制爆破振动速度动态预测

为研究临近高速铁路控制爆破振动速度的变化规律,以福厦高速铁路征迁安置房土石方爆破为工程背景,首先基于现场小规模试爆提出浅孔台阶与中深孔台阶相结合的控制爆破设计方案,采用TC-4850爆破测振仪对爆破地震波作用下的岩土体振动进行跟踪监测。利用Matlab程序语言,设计不同最大单段装药量与爆心距之间的指数关系,对爆破振动监测数据进行动态拟合,得到本工程最优指数关系为0.5。对拟合误差最小的振速公式进行最小二乘法拟合,并通过线性回归分析反推求得K、α值。将每次获得的Q、R、V值作为分析样本以不断反推出动态变化新的K、α值,从而达到动态预测爆破振动速度并设计爆破参数。     

基于直达波和熵的一站固定式双基成像算法

一站固定式双基合成孔径雷达（BiSAR）相比于传统的单基SAR有其独特的优势,但是由于收发平台分置,在实际的双基系统中,通常会在接收到的信号中引入同步误差。此外,不精确的参数如移动端的位置,会使得传统的同步算法和成像算法效果降低。为了解决上述问题,提出了一种基于图像最小熵原则和直达波直接对未同步的原始回波进行成像处理的算法。该算法将同步过程和成像过程结合,避免了传统同步算法的复杂数学分析建模,并精确计算了移动端的位置,从而提高了成像质量。首先利用直达波信号去除同步误差,其次对直达波信号进行峰值相位提取,计算收发端的最近距离,搜索一致压缩后的图像进行最优熵对应的值,进而完成直达波的补偿和精确的移动端位置,完成图像的聚焦。     

爆破地震波信号EMD端点效应抑制研究

针对爆破地震波信号经验模态分解(EMD)得到的IMF在端点处的发散现象,提出一种同时考虑信号端点发展趋势和全局时间-能量联合参数的改进EMD端点效应抑制算法。该算法首先考虑端点变化趋势得到延拓后的边界局部特征尺度X₀,再计算X₀的能量E₀,找到原始信号中和E₀最匹配的分段信号X_k,最后用X_k代替X₀进行EMD。通过建立仿真信号,验证该算法和常规端点效应抑制算法相比,对EMD端点效应具有更好的抑制能力,能够得到精度更高的IMF。最后将该算法用于实际爆破地震波信号分解中,发现提出的算法能够有效抑制EMD端点效应,有利于爆破地震波信号细节特征参数的提取。     

基于BLCS-AME的爆破地震波信号EMD端点效应抑制研究

针对爆破地震波信号经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)固有的端点效应问题,提出了一种基于边界局部特征尺度自适应匹配延拓(Boundary Local Characteristic Scale and Adaptive Matching Extension, BLCS-AME)的EMD端点效应抑制方法。该方法将原始信号全局时间参数之间的内在联系和信号在端点处幅值参数的局部变化趋势进行联合考虑,得到了延拓后的边界局部特征尺度(BLCS),再以BLCS为研究对象,在原始信号中找到与BLCS匹配度最高的一组时间序列,最后将该时间序列平移到端点处进行EMD,即可实现基于BLCS-AME的EMD端点效应抑制处理。通过多种方法仿真信号EMD端点效应抑制的对比分析,可得出结论：与常规端点效应抑制方法相比,BLCS-AME方法对EMD端点效应具有更好的抑制能力,能够得到精度更高的固有模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF),研究结果更能反映信号的内在属性。最后将该方法用于实际爆破地震波信号EMD中,进一步验证该方法能够有效抑制爆破...     

水下钻孔爆破水击波的传播规律及气泡帷幕对水击波的削减作用

结合长江航道莲沱段炸礁工程,用LS-DYNA软件对水下钻孔爆破进行数值模拟,研究水击波的传播规律和气泡帷幕对水击波的削减作用,分析了水下钻孔爆破3个方向上水击波的传播特性。结果表明,水下钻孔爆破水击波在炮孔轴线方向衰减最为明显,其次是与炮孔轴线夹45°角的方向,而最小抵抗线方向衰减最慢;且改变水深时,结论仍成立。同时,研究了不同位置的气泡帷幕对水击波峰值压力的削减效果。结果表明,气泡帷幕对水击波起到了良好的削减作用;且气泡帷幕离爆源较近时,对水击波的削减效果更好。     

锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁开挖爆破试验

在锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁爆破开挖施工中,为了获得较好的岩台成型效果,进行了不同方案的爆破试验,并在试验时进行了爆破振动监测。试验结果表明:爆破孔孔距为30cm的爆破效果好于孔距为40cm的爆破效果;孔距为30cm的不耦合系数大于孔距为40cm的不耦合系数,故增加不耦合系数,可以有效提高岩面平整度,减少爆破振动对岩壁面的损伤。