岭澳核电站二期工程基岩爆破安全阈值分析

核电站基础爆破开挖过程中必须严格控制岩体爆破损伤深度,确保建基面安全。以广东岭澳核电站二期工程基础爆破开挖为例,通过现场爆破振动监测、岩体声波试验以及数值模拟,综合分析了岩体爆炸振动衰减规律和损伤特征,研究了距爆源一定距离处岩体振动速度与损伤特征的关系,提出了岭澳核电站二期工程岩体爆炸损伤深度的控制方法,确定了相应的安全阈值。分析结果表明,岭澳核电站二期工程基础爆破开挖时,当距爆源30 m处的岩体质点振动速度不超过5 cm/s时,可保证下卧基岩的损伤深度小于2 m,确保建基岩完整性。     

Artificial screen for reducing seismic vibration generated by blasting

The purpose of blasting operations is rock fragmentation. Blasting is a key component in the overall rock fragmentation system - the first element of the ore extraction process. It provides appropriate rock material granulation or size that is suitable for loading and transportation. However, in spite of many advantages explosives have, their usage may cause environmental problem such as seismic vibration. One of the solutions to this particular problem may be application of an artificial screen as a barrier to the seismic wave path. The results of experimental research on the artificial screen concept, its characteristics and role in attenuation of seismic effects generated by blasting are presented. The experiment is based on two physical phenomena: (1) the size and degree of discontinuity and (2) the reflection and refraction of seismic waves. More than 1,500 laboratory measurements were conducted with different combinations of screen sizes, positions of the screen to blasting source, and intensities of blasting impulses. The results of the study show reduction of generated vibrations up to 58% by employment of artificial screens.     

爆破震动对土质边坡动力稳定性影响研究

采用拟静力化的惯性力法,利用改进了的条分法来计算主动土压力,并考虑爆破地震的时程效应,提出了已有边坡在爆破过程中的动力稳定性系数的新的计算方法。实例证明,所得计算结果综合考虑了爆破震动波传播过程的衰减、频谱结构及相位差等因素的影响,因此该方法在土质边坡稳定分析中与拟静力法相比更具理论基础,其结果也更接近工程实际。     

城市深基坑内控制爆破及其震动测试

城市控制爆破引起的爆破危害足人们比较敏感的问题,爆破工程师一直在寻找降低爆破危害的新途径,并采用科学的方法来评价爆破危害,使广大人民群众能从科学的角度来了解爆破产生的危害.笔者对城市深基坑内控制爆破及其震动测试结果进行了分析.测试数据分析表明,该种爆破震动速度满足国家爆破安全规程要求,从测得的频谱图形可以看出,其主频比较低,接近建筑物的固有频率;同时提出应从震动速度和震动频率两方面来分析爆破震动的危害.     

爆破震动信号的多分辨小波分析

采用小波分析和快速傅立叶变换相结合的方法,对工程案例的爆破震动近、中远区的实测原始信号进行小小波分解和重构,得到重构后各子频带的时间信号及频谱,在此基础上通过Matlab语言编写程序研究爆破地震波沿各分区信号的频谱及能量分布特征。指出：爆破震动各分区的主频从大到小排序为：近区>中区>远区;随着比例距离的增加,低频带能量所占信号总能量的比例升高,高频带能量所占比例下降;频率越低的频带信号,持续时间越长;除主频所在频带外,在0～2.441 5 Hz频段（比较接近建筑物的自振频率）,爆破震动信号在水平方向占有不小的能量比例,故建筑物进行结构设计时考虑水平方向的抗震尤为重要。     

爆破振动速度测试精细分析

为确定爆破震动衰减规律,通常采用最大振动速度、最大单段药量、布点到爆区中心的距离这3个变量回归计算萨道夫斯基振动速度公式系数。为精细分析爆破振动衰减规律,用单段延时串联起爆网路,结合测试速度图谱的不同时刻最大值、对应单段药量、布点到不同孔位距离,依据一元线性回归原理计算出振动速度公式系数,为爆破振动测试提供了一种精细分析方法。     

爆破振动作用下城门洞形衬砌的临界振速研究

根据应力波理论,采用复变函数方法,对爆破振动作用下城门洞形衬砌的应力和振速分布进行了研究,进而求解了入射波入射角度不同时衬砌的临界振速。首先将城门洞形衬砌映射为一个内径为1,外径大于1的圆环,再求解稳态P波作用下圆环的动态响应;计算结果表明：入射波的入射方向对于城门洞形衬砌的临界振速有较大的影响,入射角度为90?时,衬砌的临界振速最大,入射角为0?时次之,入射角为270?时最小。     

隧道开挖施工的爆破振动监测与控制技术

以万松岭隧道工程开挖为研究对象,对隧道工程开挖施工爆破地震波的振动监测方法及控制技术进行了研究。通过对爆破振动监测结果的回归分析,建立了隧道工程开挖爆破振动传播的数学模型;确立了其传播衰减规律。结合工程实际,提出了修正后的爆破地震波衰减经验数学公式;经对比分析,所得爆破地震波衰减规律公式预测的质点振动速度具有较高的精度。同时,结合该隧道工程开挖爆破施工,从选择合理爆破时差、最大装药量、微差起爆、掘进进尺、预裂爆破等5个方面提出了爆破振动控制技术措施使该隧道开挖施工爆破中的地面振动速度值控制在了安全范围以内,从而确保了施工段地面建筑群的安全和该隧道工程开挖爆破作业的安全。其研究对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。     

Pile response subjected to rock blasting induced ground vibration near soil-rock interface

Blasting has been widely used in mining and construction industries for rock breaking. Ground vibration induced by blasting is an inevitable side effect that may cause damage to nearby structures, if not properly controlled. In this study, response and possible damage of rock-socketed pile near soil-rock interface subjected to ground shock excitations are investigated and quantified with coupled SPH-FEM method. Results indicate that the base of the pile is relatively vulnerable and that the soil properties significantly influence on response of pile subjected to a specific blast load. Furthermore, based on the numerical results, ground vibration attenuation equation is proposed.     

邻近隧道爆破振动响应研究

由于新建隧道与既有隧道之间距离较近,开挖爆破产生的地震波会危及既有隧道衬砌结构的安全和稳定,笔者应用现场监测和数值分析两种手段对此进行了分析研究,得出了一些有意义的结论。     

爆破振动速度衰减公式的优化选择

当前岩体中地震波传播规律还无法从理论上给出的统一公式。而主要依靠工程实测来获取第一手资料,然后通过最小二乘法来拟和经验公式对地震波的强度进行预测,从而达到防震减灾的目的。本文通过编制程序,对各种形式的拟和公式进行了比较,对爆破振动速度衰减公式的优化选择进行了探讨。根据不同形式拟和误差的不同,提出应解除萨氏公式中一次起爆药量与爆心距指数比例,选择最优化的指数来模拟,从而使得预测结果更加符合实际。     

开合构造概述

随着板块构造学说的盛行,原生洋观点成为当时的主流。但根据中国的地质实际发现,中国古生代及其以来代表洋壳的蛇绿岩似乎都是元古宙陆壳裂开的产物,随之提出表明再生洋观点的手风琴式运动及岩石圈开合的理念,并逐步发展成为开合构造。本文简述了开合构造的由来和发展、研究的主要内容和现状,读者从中可了解开合构造的概貌。     

深厚淤泥爆破挤淤震动效应测试与控制技术

结合工程实例,对深厚淤泥爆破挤淤震动效应进行测试和分析,线性拟合得出震动速度随距离衰减规律,并从控制单段最大药量、选择合理微差时间、调整震动波传播方向3个方面对地震效应控制技术开展了试验研究。试验结果表明,这些措施可以有效地控制地震效应。控制单段起爆药量是最根本因素;在相同装药量的情况下,按照大于200 ms的微差时间进行控制,最大震动速度可减小20 %～30 %,药包中心连线方向的震速比垂直于中心连线方向的震速低15 %～25 %。试验结果可为类似工程提供借鉴。     

既有隧道扩建爆破振动数值模拟研究

基于原有隧道改扩建拱顶塌腔段扩建开挖,系统研究了多临空面条件下岩体爆破振动规律。采用完全重启动数值方法和拉格朗日算法分析岩体爆破振动规律,模拟爆破振动对隧道塌腔加固区和既有隧道围岩的影响,并获得了特征点的振动速度和衰减规律。数值模拟的最大振速符合爆破振动安全允许标准的要求,从而验证了爆破设计的可行性,并指导了爆破施工。同时,对隧道塌腔段开挖进行爆破振动监测。通过对比分析现场振动监测数据,数值模拟与现场监测结果吻合。结果表明,采用拉格朗日算法和完全重启动数值模拟方法可以描述隧道多孔毫秒延期爆破破岩和质点振动传播规律。该研究结论对隧道多孔毫秒延时控制爆破工程具有参考和指导意义。     

爆破振动对砂浆锚杆的影响研究

爆破振动对锚杆有不利影响,运用应力波理论,并利用波函数展开法,研究了爆炸应力波与锚杆的相互作用过程,给出了爆破振动作用下砂浆锚杆周围砂浆体中的动应力和峰值振速分布情况,比较了不同频率应力波对锚杆的影响,导出了不同频率应力波作用下砂浆锚杆的安全质点振速范围。研究结果表明：入射波频率越高,砂浆锚杆所允许的安全质点峰值振速越大。     

并设小净距隧道爆破振动响应分析及控爆措施研究

通过大量二维、三维数值模拟计算,分析了围岩、净距、埋深等条件对小净距隧道爆破振动特性的影响,研究了先行隧道不同支护体系、不同中岩墙加固措施及后行隧道不同施工方案等情况下,小净距隧道中后行隧道爆破开挖对先行隧道的影响。根据研究结果,提出了中岩墙加固宜采用注浆加固、先行隧道初期支护宜及时跟进并封闭、掏槽眼宜远离中岩墙以及开挖进尺不宜大于净距的1/3等小净距隧道爆破施工的控爆措施,以供小净距隧道爆破开挖设计、施工借鉴。