考虑高程及岩体损伤的爆破振动传播规律及其控制技术研究

发布时间：2020-05-09 16:21

【摘要】：爆破振动作为爆破作业过程中的一种主要的有害效应,是国内外相关学者研究的重点。随着爆破器材及工程爆破技术的不断发展,复杂环境下的大规模岩土爆破工程越来越常见,因此,科学研究及工程技术领域对爆破振动的传播规律及控制技术研究工作提出了新的要求。为了系统的研究高程及岩体损伤影响下爆破振动的传播及衰减规律,文章根据多个实际爆破工程的监测数据,采用无量纲分析的方法,从理论上推导了反映高程及岩体损伤的爆破振动峰值速度的数学模型,采用回归分析的方法,对比分析了多种预测模型的精度,得出了在地形变化较大的区域进行爆破振动预测时,考虑高程效应的预测模型精度较高,平均偏差均在7%以内;文章首次提出了采用岩体的损伤度及爆破裂隙圈半径共同表征岩体的累计损伤情况,经非线性回归分析,得出周期性爆破荷载下,考虑岩体损伤的爆破振动峰值速度预测模型,该预测模型的精度大于94%。采用ANSYS LS-DYNA软件对爆破振动的传播过程进行了数值模拟,通过数值模拟结果分析了爆破振动的传播规律,得出了爆破振动的传播具有一定的高程放大效应,对比了岩体损伤前后爆破振动速度的变化规律,得出岩体损伤对爆破振动峰值速度具有较大的削弱效应,振动速度衰减率为13.302%。文章还提出了多种爆破振动控制及减弱技术措施,其中“大-段间延时”、优化爆破参数及孔内空气间隔三种降振技术已通过实际工程验证,降振效率普遍在30%以上,以期为同类工程提供参考。
【图文】：

岩土,传播距离,中波,形式

动波叠加作用的结果。爆破振动的传播与衰减规律与天然地震相比具有较大的差别，单逡逑纯借鉴地震波传播的相关研究成果十分不合理。因此，分析爆破振动的产生，进一步研逡逑究爆破振动的传播特性及其衰减规律十分必要［５５］。逡逑２．１爆破振动的产生及分类逡逑爆破振动是由于炸药在介质中爆炸时产生的冲击波，经在传播介质（如岩土、混凝逡逑土等）中一定距离的传播后衰减为应力波及弹性振动波。爆破振动则是弹性振动波作用逡逑的结果，弹性波一般不会造成岩体及建构筑物的大规模破坏，但由于其仍然具有一定的逡逑能量，它可能造成岩体的节理裂隙发育、边坡失稳、建（构）筑物的开裂变形等后果。逡逑２．１．１爆破振动的产生逡逑炸药在岩土介质中爆炸时，瞬间产生具有强大能量的冲击波，冲击波迅速向其周围逡逑传播，随着传播距离的增加，波的性质、能量、形式及其对介质的作用开始发生变化。逡逑根据冲击波传播过程中能量的不同，可以将其分为３个区域，如图２－１所示。逡逑

示意图,电子雷管,起爆网路,示意图

广西大学硕士学位论文考虎高程及岩体损伤的爆破振动传播规律及其控制技木研究逡逑域与监测点之间的高差约为３５ｍ。该高边坡采用台阶爆破，一次爆破开挖高度为１０ｍ。逡逑采用垂直布眼的方式，钻孔直径为９０ｍｍ，孔深为１０ｍ，炮孔超深ｌｍ，底盘抵抗线为逡逑２５？４０倍孔径，该高边坡取底盘抵抗线为３．５ｍ，炮孔的堵塞长度需大于３．５ｍ，孔间间逡逑距为３ｍ，炮孔排距为２．７，采用梅花形形式布置炮孔。炸药采用直径为７０ｍｍ的乳化炸逡逑药，，使用数码电子雷管起爆网路，其起爆网路示意图如图３－２所示。采用逐孔起爆技术，逡逑孔间延期时间３５ｍｓ，最大同段药量为６８ｋｇ，采用人工连续装药。为防止爆破飞石对周逡逑边建筑及居民造成影响，在爆破区域及民房间搭设了一处长６５ｍ、高１５ｍ的脚手架，逡逑并采用土工布设置了安全防护网，同时在炮孔孔口采用沙袋盖压，采用土工布对爆破区逡逑域进行覆盖，现场防护图如图３－３所示［６１］。逡逑＇＇＇＇＇＇逦逦逡逑
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU45;TU751.9

【参考文献】