爆炸塔炸药空爆振动衰减及对邻近建筑影响试验

基于2.5 kg TNT当量爆炸塔实验场地,设计3组不同炸药量(1.0 kg、1.5 kg、2.0 kg)、4种不同药包悬置高度(0.5 m、1.0 m、1.5 m、2.0 m)的空爆振动试验,研究爆炸塔内不同炸药量距地面不同高度裸露药包爆炸振动的衰减规律及对邻近建筑物和仪器设备的影响规律。结果表明:振动持续时间在0.3 s左右,质点振动主频主要集中于21~30 Hz之间;距爆心水平距离小于14 m时,水平径向振动速度衰减速率比垂直方向快;大于14 m时,垂直方向振动速度衰减速率快。轻气炮厅的地基结构自身经过隔震处理具有良好的隔震效果,爆炸塔内试验炸药量越大、药包悬置高度越高,隔震效果越好;通过在邻近建筑物第一、二层相同位置的测试结果发现,第二层的振动速度出现振动放大现象,这种现象随药包悬置高度增加而降低,随炸药量增加而增大。依据爆破安全规程(GB6722—2014)的标准,三组试验爆炸塔内空爆振动不会对周围建筑物及轻气炮造成损害。     

爆破振动在台阶边坡上的传播规律与预测分析

基于台阶地形模型爆破振动测试实验,研究爆破振动在台阶地形的传播规律及测点位置对爆破振动速度预测的影响规律。结果表明,爆破振动速度随着水平距离的增加总体呈衰减趋势,恒有垂直方向爆破振动速度远大于水平径向和水平切向,台阶边缘爆破振动速度存在局部放大现象;将台阶不同位置测点分成三类:Ⅰ类(包括全部测点)、Ⅱ类(包括水平地面测点、台阶中部、根部测点)、Ⅲ类(包括水平地面测点、台阶根部测点),分别应用萨道夫斯基公式和高程修正公式进行预测,发现高程修正公式的预测精度明显优于萨道夫斯基公式;Ⅲ类测点预测进度最优,Ⅱ类次之,Ⅰ类最差。建议进行边坡地形爆破振动速度预测时,只选取边坡台阶根部测点的振动速度进行预测分析。     

爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振动试验研究

为研究爆炸塔内裸露药包爆炸地表振动衰减规律,进行了不同药量和悬置高度裸露药包爆炸振动测试试验。结果表明,爆炸塔内悬置裸露药包爆炸地表振速表现为垂向径向切向,地表振速受药量影响大于药包悬置高度影响。振动频率在爆源近区高频衰减速度大于爆源远区低频衰减速度。对地表振速进行回归分析发现,悬置裸露爆破衰减系数明显小于经验值,存在一个与悬置药包有关的爆炸折减系数K′,K′取值为0.26~0.56。     

基于BP神经网络的桩基爆破振动速度预测

为研究桩基爆破振动对邻近埋地天然气管道的影响,以荣乌高速公路第7标段红泉村3号大桥桩基爆破振动为研究对象,以水平距离、雷管段数、总装药量、最大单段装药量、桩基深度和爆心距作为主要因素,建立桩基爆破振动BP神经网络预测模型,以现场测试的15组数据为学习样本对模型进行训练,以5组数据为检测样本进行预测,并将预测结果与萨道夫斯基公式和高程修正公式进行对比。结果表明:BP神经网络、萨道夫斯基公式和高程修正公式预测平均相对误差分别为7.90%、27.68%和24.30%,BP神经网络比萨道夫斯基公式和高程修正公式预测精度分别提高71.43%和67.49%。     

傍山隧道爆破振动边坡传播规律试验研究

为了研究傍山隧道爆破振动在邻近边坡的传播规律,设计了4个隧道模型进行爆破试验,试验结果表明:傍山隧道爆破振动在邻近边坡上的传播随水平距离及爆心距的增大而减小,随高差增大而增大,受爆心距的影响最大,垂向振速径向切向。边坡形态、最终边坡角和台阶坡面角都会对爆破振动在边坡传播产生影响,4个模型坡顶与台阶边坡坡面都出现了振速放大现象,傍山隧道爆破振动对顶部的影响比对坡面的影响大,对台阶边坡的影响比直面边坡的影响大。     

桩井爆破振动影响因素灰关联分析与减震措施研究

为降低桥梁桩井爆破振动,采用灰关联分析方法对振动影响因素进行分析,确定了桩井爆破系统特征变量和相关因素变量,结合工程实例进行了灰关联度计算,对计算结果进行了优势分析和排序,得到了桩井爆破振动影响因素的主次顺序,其中没有最优因素,准优因素为高程差。根据灰关联分析结果提出了控制桩井爆破振动的措施,除降低装药量外、分段数应大于等于3段且合理的微差间隔为75ms。在实际过程中综合应用以上方法,达到了理想的效果,为今后类似工程提供了可借鉴的经验。     

减震沟对爆炸塔内空爆振动减震效果试验研究

为研究减震沟对爆炸塔内炸药空爆振动的减震效果,设计不同药量和药包悬置高度的3组、7次爆炸振动试验。结果表明:无减震沟时,地表振动速度表现为垂向径向切向,地表振动频率符合振动在岩土介质的传播规律;减震沟对水平方向的减震效果约为垂直方向的2倍;在减震沟附近存在振动分区和垂向振动滞后现象,在振速增大的区域内存在有减震沟时振速大于无减震沟时,振动频率随距离的增加先增大后减小。减震沟的减震效果受药量影响大于药包悬置高度的影响(药量越大减震效果越明显);对振速进行回归拟合时,有减震沟时地表振动衰减系数K和衰减指数α约为无减震沟时的1/10和1/2,减震沟外侧拟合优度约为0.65,表明萨道夫斯基公式回归拟合仅适用无减震沟侧,不适合有减震沟侧。