隧道爆破开挖条件下地表建筑振动速度响应研究

为了研究隧道爆破开挖条件下地表建筑的振动速度响应规律,以福州高速公路魁岐1号隧道工程为例,对隧道上部地表建筑进行振动速度监测,同时结合隧道现场的实际施工情况,利用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件对隧道爆破开挖引起的地表建筑的振动速度响应进行了数值模拟。通过分析现场实测和数值模拟结果得出以下结论:对比不同爆源条件下,地表建筑测点的峰值振动速度随爆源距的增大而减小,而在相同爆源条件下,地表建筑测点的峰值振动速度随爆源距的增大呈现先减小而后迅速增大的现象;地表建筑测点的峰值振动速度随测点高度的增大有明显的放大效应,且测点高度越大,放大效应越明显;隧道开挖成型后的空洞对于地表建筑测点的峰值振动速度具有明显的空洞放大效应,且空洞距离建筑越近,放大效应越明显;考虑建筑测点峰值振动速度的空洞放大效应时,隧道开挖宜采用先开挖深埋硐室后开挖浅埋硐室的施工顺序。     

农村建筑抗震爆破模拟试验(一)——近场小药量爆破地震动特性的试验研究

本文根据13次近场小药量予爆试验的实测资料,给出了估算爆破地震动最大加速度和最大速度的经验公式,计算了几个典型速度记录的富氏谱。文中简要叙述了予爆试验的实施方案和观测方法,着重分析了爆破地震的幅值、频谱和持续时间等地面运动特性及其影响因素。最后,对爆破模拟地震的可能性也作了初步讨论。     

小净距隧道扩建爆破动力响应数值模拟方法研究

以国内首次施工的大帽山四车道公路隧道扩建爆破震动控制为研究背景，介绍了爆破数值模拟分析中爆破荷载的计算原理和施加方法。从炸药直接起爆的角度，采用流固耦合多物质单元技术，利用LS-DYNA3D软件建立了扩建隧道爆破荷载作用下邻近运营隧道动力响应的数值计算模型。通过爆腔半径数值模拟结果与经验公式计算结果的比较，得到围岩的合理破坏应变值；对数值模拟计算结果的影响因素进行分析，结果表明材料采用理想弹塑性模型较硬化弹塑性模型的计算结果偏大；由现场实测数据拟合的经验公式验证数值模拟方法的可靠性。可为大断面小净距隧道施工及类似问题的解决提供参考。     

城市地铁爆破开挖对浅埋地下大直径管道的安全影响研究

在城市浅埋地铁爆破开挖中,经常遇到地下管网、涵洞等构筑物,而爆破地震效应对其影响范围和程度的正确评价就显得尤为重要。本文以长沙地铁爆破开挖为例,以现场实测数据为基础,采用有限单元法,对爆破振动下大直径混凝土污水管道的动力响应、变形和动应力等进行了计算,评价了爆破地震对管道的安全影响。研究表明:管道在控制爆破作用下是偏于安全的;爆心距是影响管道受到爆炸作用力影响大小的最主要因素;对于以实测数据为基础,采用加速度激励的时程分析方法以爆破振动对埋地管道的影响进行评价,是一种可行且较为精确的方法。     

地震与爆破的波谱差异

在对中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）兰州台近年来记录到的兰州附近的５个工业爆破和发生在同一地区震级相近的７个天然地震作波谱分析和比较后,发现人工爆破和天然地震的波谱参数与震源参数有较大的差异,在震级与震源深度相近的条件下,主要差异有：①爆破的Ωｍ（ω）值明显大于地震的Ωｍ（ω）值,Ωｍ（ω）爆≈１．５Ωｍ（ω）震;②爆破的Ω（０）值明显大于地震的Ω（０）值,Ω（０）爆≈１．９Ω（０）震;③爆破的震源线     

黑龙江鸡西地区一维速度模型

根据鸡西地震台网6个地震台记录的113个爆破S波和P波的到时差数据,和1979年牡丹江爆破数据给出的3个远台10个S波和P波的到时差数据,利用网格搜索法,得到鸡西地区一维P波和S波速度模型,并应用于爆破定位,定位精度有较大提高。     

相位超象限大地电磁观测数据的模型研究——以河西走廊北侧为例

在大地电磁实测数据中阻抗张量次对角元素的相位值超出正常象限(一、三或二、四象限)的现象称为相位超象限.这种现象无法利用各向同性介质的一、二维反演来解释,而与特定形态的三维各向同性介质有关的电流槽效应有可能是引起相位超象限现象的原因之一.本文首先重建了四个能引起相位超象限的三维各向同性介质理论模型,对模型结构和响应特征进行了总结.随后结合麦克斯韦方程组介绍了电流槽效应产生的原理,并通过近似解析公式分析了电流槽效应对电、磁场的影响.最后,我们针对最近几年来在青藏高原北缘观测到的相位超象限大地电磁测深数据,重点对河西走廊北侧的三个连续相位异常数据进行了三维反演研究,反演模型能够很好地拟合实测的相位超象限数据.通过对模型中存在于上地壳的不同规模高导异常结构进行三维正演检验,最终确定位于测点北东方向的巴丹吉林沙漠构成了区域高导体,它与紧邻测点东侧的局部高导体相连,在平面上形成了"L"型的高导构造,是引起河西走廊北侧相位超象限大地电磁观测数据的主要原因.除此之外,紧邻测点西侧的孤立高导体也会对相位异常的分布范围产生影响.     

建筑物下爆破地震效应的研究——"爆破安全规程"的应用与修正

叙述了大姚铜矿的大药量爆破振动效应观测,研究了在建筑物下的爆破施工中,如何确保建筑物安保证安全生产最大用药量的问题,结合“爆破安全规程”药量指数m的应用与修正,从而得出正在对爆破上方的建筑物地面爆破振动动加速度a,速度v随爆心距地面投影r与爆心深度h之比值（r/h)的衰减变化规律;发现临近正对爆心的地面振动有强心现象,并定义它为“极震”效应;定义“极震”效应系数N为正对爆心实测加速度a或速度v与用振动衰减普适式求得值a'或v'之比（N＝a/a',或N=v/v'）。经多年的安全生产证明,采用振动衰减普适式（药量指娄m=1/3)和“极震”效应系数修正法,效果良好,获得生产最佳用药量,民房安全率达98％左右。     

深圳职业技术学院高陡边坡工程爆破地震效应观测研究

介绍了深圳职业技术学院高陡边坡工程爆破地震效应观测选择的观测物理量及观测系统,概述了测点的布置及安全震动速度的选取,实测结果表明,跟踪监测并根据监测结果指导下一炮爆破参数整是确保安全的好方法。     

广西龙滩库区库水加卸载过程中地下电阻率的变化

在广西龙滩库区于2009年至2010年初库水加卸载过程中,对4个测点进行了3期次大地电磁观测,观测频段为320Hz～1000s。观测结果显示库水加卸载过程中深部介质电阻率变化与岩性有关。在同一岩性出露区域的3个测点,库水加卸载的3期次观测的视电阻率数值在频率1Hz以下频段变化明显,库水水位最高时段测量的视电阻率值最低,水位下降阶段测量的视电阻率数值最高,最低水位测量的视电阻率数值居中。实测结果表明:在广西水库水位加卸载过程的不同时段,库区岩性、库容面积和自重变化对地下水的连通和渗透有较大影响,从而导致地下一定深度下的介质电性发生变化。     

伊朗Sarcheshmeh铜矿爆破振动研究di

地面振动是爆破产生的副效应之一，爆破中，相当一部分能量通过其产生的地面振动而被消耗，从而导致矿山产量大降，甚至影响矿山的发展．本文处理并分析了在伊朗Kerman 省Sarcheshmeh铜矿11次爆破记录到的57个三分向地震图．这些数据通过数字化地震仪PDAS-100记录得到，并使用DADISP软件加以分析．最后，重新考察了影响地面振动的爆破参数，比如炸药的重量和种类、结构物与爆破点的距离、爆破延时等，并研究了它们对峰值质点速度（vPP）的影响．在此基础上，确定了合适的爆破延时及炸药种类．通过研究这些数据，为Sarcheshmeh铜矿作出了vPP与换算距离之间的关系图．有了这样的关系图，就能够确定结构物的安全距离及相应的炸药数量．      

Study of blasting vibrations in Sarcheshmeh copper mine

Introduction In spite of development of mechanized methods of ground excavation, drilling and blasting is still extensively employed because of its low capital investment and simplicity. Its extensive use is not even limited by extension of mines close to residential areas and vital establishments. If it is not used in a controlled way, blasting operation can cause instability, failure of mine slopes and damps and damage to the nearby structures. The main objective here could be to reduce the …     

G7公路甘肃段爆破施工对土遗址震动影响的检测与分析

近年来土遗址受城市建设和交通施工损害的现象时有发生,对于这些人为因素对遗址的影响缺乏有效的检测与评估手段。本文基于G7高速公路的爆破振动观测,进行质点峰值加速度和峰值速度的衰减分析,开展爆破震动对附近明水军事要塞土遗址震动影响的研究。通过对竖向、水平向的振动加速度和速度的观测和数据分析,得出不同药量条件下,对应相同质点的震动峰值加速度衰减规律。提出了公路爆破附近土遗址震动控制范围和最大药量的施工建议,为爆破附近有土遗址的施工提供了数据支持,相应的结论和建议可以在同类土遗址保护中参考使用。     

爆破对建筑物的影响

研究了爆破振动强度与爆破药量、距离和工程地质条件等因素的关系。并就爆破对建筑物的破坏作用进行了分析。编写的计算程序可供爆破安全设计使用。     

利用测试法综合评判打桩振动对建筑物的影响

随着城市建设发展,打桩振动引起的纠纷日渐增多。结合某工程场地打桩振动测试,通过研究场地各方向的衰减规律,综合考虑打桩振动的各影响因素,对实测数据进行分析处理。选择适当的标准评价打桩振动对周边民房影响程度,确定影响范围。     

打桩振动对建筑物影响评价方法探讨

打桩振动因其传播过程受到地质结构、地面环境和振动持时等条件影响,导致振动效应差别较大。探讨了打桩振动对建筑物影响的评价标准和评价方法,并结合工程实例,通过调查、分析打桩振动与建筑物破损的相关因素,根据实测场地各方向的振动效应,结合各相关影响因子建立场地的衰减规律,合理地评判了打桩振动影响范围。     

基于爆破荷载等效施加方法的振动波形预测与古建筑安全评估

隧道爆破开挖产生的振动对邻近的古建筑有着不容忽视的安全影响,为研究爆破振动波的传播规律以及预测地面振动效应和分析临近古建筑结构的安全性,以拉卜楞隧道为依托,采用现场实测结合数值模拟分析的方法,预测爆破荷载作用下拉卜楞寺的动力响应。结果表明：(1)随着单响总药量的增加,质点振动速度增大,衰减比也随之增大,说明高频振动衰减快,低频振动衰减慢;(2)通过理论计算将爆破荷载等效施加在弹性边界或隧道开挖轮廓面上,动力模拟结果表明在大于40 m的中远区两者振速变化规律趋于一致,故将荷载施加在开挖轮廓面上是合理的;(3)爆破地震波自由界面处体波经过反射形成沿表面传播的Rayleigh波,结合数值模拟山体内部地震波的传播规律发现,经反射叠加山体内部形成复杂的振动区;(4)当地震波到达拉卜楞寺最近点时,径向振速峰值为0.000 672 cm/s,垂向振速峰值为0.000 448 cm/s,合成振速峰值为0.000 807 cm/s,远小于古建筑安全振动控制标准。     

Analysis of parameters of ground vibration produced from bench blasting at a limestone quarry

The aim of this study is to predict peak particle velocity level at a limestone quarry located in Istanbul, Turkey. The ground vibration components were measured for 73 blast events during the bench blast optimization studies during a long period. In blasting operations; ANFO (blasting agent), gelatine dynamite (priming) and NONEL detonators (firing) were used as explosives at this site. Parameters of scaled distance (charge quantity per delay and the distance between the source and the station) were recorded carefully and the ground vibration components were measured by means of vibration monitors for every event. Then, the data pairs of scaled distance and particle velocity were analyzed. The equation of scaled distance extensively used in the literature was taken into consideration for the prediction of peak particle velocity. At the end of statistical evaluations, an empirical relationship with good correlation was established between peak particle velocity and scale distance for this site. The established relationship and the results of the study are presented.     

Estimation of shear wave velocity of earth dam materials using artificial blasting test

The objective of this study is to estimate the shear wave velocity of earth dam materials using the vibration generated from artificial blasting events, and to verify its applicability. In this study, near-field artificial blast testing and monitoring were carried out at the Seongdeok dam, Korea, as the first blasting tests to be carried out on an existing dam in Korea. Vibrations were induced by four different types of blasting, using various explosive charge weights and depths of blasting bore-holes. During the tests, acceleration time histories were measured at the rock outcrop adjacent to the point of the explosion, and at the crest of the dam. The fundamental frequency of the target dam was computed from the frequency analysis of measured acceleration histories. Numerical analyses were carried out, varying the shear modulus of the earth fill zone and using the acceleration histories measured at the rock outcrop as input ground motions. From a comparison between the fundamental frequencies calculated by numerical analyses and those of measured records, the shear wave velocities with depth, which are closely related to shear moduli, could be estimated. It is found that the effect of different blasting types on shear wave velocity estimation for the target dam materials is negligible, and that shear wave velocity can be consistently evaluated. Furthermore, by comparing the evaluated shear wave velocity with empirical formulae from previous research, the applicability of the method was verified. Therefore, in cases of mid-to-small earth dams, where the earthquake record is not available, the shear wave velocity of earth fill materials can be reasonably evaluated using blasting vibration records obtained at the site adjacent to the dam.