减震沟深度对塌落振动影响的试验研究
隔振沟隔振原理
隔振沟隔振原理
隔振沟是一种常见的用于减少振动传播的工程措施，其原理主要是通过在振源和受振对象之间设置一定宽度和深度的沟槽，改变土壤的刚性特性，从而降低振动波的传播速度和能量。
当振动波遇到隔振沟时，由于沟槽中填充的材料（ 通常是柔性或松散的材料，如砂、砾石等）与周围土壤的刚度差异，振动波会在沟壁发生反射和折射。
这种物理现象导致振动波的传播路径变长，传播速度减慢，振动能量在传播过程中逐渐耗散。
同时，由于不同材料间的阻尼作用，振动波在通过隔振沟时会产生能量损失，进一步减弱振动强度。
隔振沟的设计需要考虑多个因素，包括振源的频率、振动强度、土壤类型以及周边环境等。
一般来说，隔振沟的宽度和深度应足够大，以保证能有效切断振动波的传播路径。
此外，沟内填充材料的选择也至关重要，需要具有良好的吸能和阻尼特性。
在实际应用中，隔振沟常用于隔离交通引起的振动、工业设备的振动、建筑工程中的振动等。
通过合理设计隔振沟，可以显著降低振动对周围环境和结构物的影响，提高人们的生活质量和建筑物的安全性。
减振沟减振效果影响参数研究
ISSN 1671-2900 采矿技术 第20卷 第6期 2020年11月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.20，No.6 Nov. 2020减振沟减振效果影响参数研究*姜威振1，唐 海1, 2，丁安松1，马谕杰1，朱帅帅1(1.湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南湘潭市411201；2.湖南科技大学煤炭安全开采技术湖南省重点实验室，湖南湘潭市411201)摘要:爆破作为采矿、水利、铁路及核电等重要工程的主要施工手段，除破岩外，还伴随着产生爆破振动，会对爆源周边的建筑物等保护对象产生一定程度的损伤破坏。
为降低和预防爆破振动，以红沿河核电站基建工程为依托，提出开挖减振沟进行减振，并对减振沟进行了现场试验研究，同时对不同参数减振沟的减振效果进行了拓展性数值模拟。
结果表明：（1）减振沟距爆源越近，其振动速度衰减越快；（2）减振沟的减振率随减振沟深度增加而增加；（3）减振沟的宽度对其减振效果影响较小。
关键词:减振沟;爆破试验;数值模拟;衰减规律0 引 言在基础建设发展中运用爆破工程技术的范围越来越广，矿山、水利、铁路建设及核电基建等领域的施工以及建筑物的爆破拆除等都有运用。
爆破施工虽然在经济、效率方面具有较大优势，但是也会产生一系列的安全问题及其他影响。
爆破振动不仅对爆源周边的人、畜造成影响，还会对爆源周围的民房及其他建筑物和保护对象造成某种程度的损伤。
为减少和防止爆破振动带来的影响与危害，爆破领域的许多专家和研究学者提出了多种爆破振动减振方式[1-4]。
曹祺[5]等为降低爆破对周围建筑的振动影响，采用底部空气柱装药结构爆破减振技术；赵康林[6]等为解决隧道暗挖爆破振动问题，在地铁隧道中运用孔外延时联网方式进行减振；刘冬[7]等采用毫秒延期爆破技术、不耦合装药等减振措施，有效地控制振动对周围建筑的影响。
本文利用现场爆破试验与ANSYS/DYNA共同分析得到了爆破荷载条件下减振沟的宽度、深度以及位置对减振效果的影响规律，为减振沟减振提供了一定理论基础，同时为同类的爆破施工提供了工程经验。
地下矿山空区塌落产生震动的实验与计算
Se ries N o .396J une 2009金 属 矿 山M ETA L M I NE总第396期2009年第6期谢亮波(1980 )男,中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,助理工程师,243004安徽马鞍山市湖北路9号。
地下矿山空区塌落产生震动的实验与计算谢亮波 刘为洲 顾红建 邢洪义(中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)摘 要 地下矿山采空区顶板塌落时,塌落体冲击空区底板会产生地震波,冲击地震波会对空区附近的建(构)筑物及设施产生一定的影响。
针对目前一些地下矿山大面积空区长期未进行处理可能遇到的相同问题,采用模拟实验的方法,对实验得到的数据进行分析计算,得出塌落震动的传播规律,为震动影响评估提供理论参考。
关键词 采空区 塌落震动 模拟实验 分析计算Exper im ent and Calculation of V ibration i n t he R oof C aving of U nderground M i n e Cavit yX ie Liangbo L i u W e izhou Gu H ong jian X i n g H ongy i(S i nosteelM aanshan M ining Research Instit u te Co.,Ltd)Abstrac t T he s hock w ave produced by t he roof cav i ng aga i nst t he bottom i n unde rground m i ne cav i ty w ill have i m -pact on the nearby structures and fac iliti es .In v iew of such prob le m tha tm ay occur i n som e larg e underground m i ne cav iti es tha t haven t 'been treated for a l ong ti m e ,a si m ulati on exper i m ent w as made .F ro m t he ana l y si s of t he exper i m ent data ca-l culation ,the propaga ti ng la w of cav ing -caused v i brati on w as drawn ,prov i d i ng a theo re ti ca l refe rence to the eva l uation of v-i brati on i m pact .K eywords Cav it y ,C av i ng -caused v i brati on ,S i m u l a tion experi m ent ,Calculati on and ana l ysis2004年12月,某矿山空区顶板开始塌落,后陆陆续续塌落,8h 后整个空区完全塌落。
减震沟对爆炸塔内空爆振动减震效果试验研究
减震沟对爆炸塔内空爆振动减震效果试验研究贺高威;蒲传金;肖定军;冯阳阳;徐金贵;姜锐【摘要】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.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】10页(P125-134)【关键词】爆炸塔;减震沟;减震效果;振动速度【作者】贺高威;蒲传金;肖定军;冯阳阳;徐金贵;姜锐【作者单位】西南科技大学环境与资源学院,绵阳 621010;非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室,绵阳 621010;西南科技大学环境与资源学院,绵阳 621010;非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室,绵阳 621010;西南科技大学环境与资源学院,绵阳 621010;非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室,绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院,绵阳 621010;非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室,绵阳 621010;西南科技大学环境与资源学院,绵阳 621010;非煤矿山安全技术四川省高等学校重点实验室,绵阳 621010;广元市安全生产监督管理局,广元 628000【正文语种】中文【中图分类】TD235.3爆炸塔作为一种重要的爆炸实验场所，应用非常广泛。
减震沟对爆破地震波能量特性影响试验研究
减震沟对爆破地震波能量特性影响试验研究丁凯;方向;范磊;李栋;张洋溢【摘要】A blasting vibration test was monitored by laying S measurement points at both sides nearby a damping ditch. The collected signals were inspected with the method of wavelet packet energy spectrum analysis. The energy variation of blasting seismic wave and the energy distribution at each measurement point were obtained. The results of test and analysis show that the energy of blasting seismic wave is effectively attenuated by the damping ditch, whereas energy magnification appears at a certain distance behind the damping ditch. The damping ditch decreases the frequency bands of the signal whose original energy is distributed in high or intermediate frequency bands, and increases the frequency bands of the signal whose original energy is distributed in low frequency bands.%在减震沟两侧相邻区域内布设五个测点,对爆破震动试验展开监测.采用小波包能量谱分析法对采集的爆破振动信号进行分析,得到地震波经过减震沟的能量变化情况及各个测点的能量分布.试验与分析结果表明,减震沟对爆破地震波能量具有有效的衰减作用,但在沟后一定距离上存在能量放大现象;减震沟对初始能量主要分布在中高频的信号具有降频作用,对初始能量主要分布在低频的信号具有升频作用.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2012(031)013【总页数】6页(P113-118)【关键词】能量;减震沟;爆破震动;小波包【作者】丁凯;方向;范磊;李栋;张洋溢【作者单位】解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007;解放军理工大学工程兵工程学院,南京210007【正文语种】中文【中图分类】TD235.4炸药在岩土中爆炸的主要能量用于对周围介质做功，另有部分能量会以地震波的形式向外传播［1］。
基于填充沟性质的填充沟隔振措施正交试验研究
基于填充沟性质的填充沟隔振措施正交试验研究于川情刘晶磊赵晓玉刘桓赵敏(1.河北建筑工程学院，河北张家口 075000;2.河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室，河北张家口 075000)摘要为了研究填充沟隔振的隔振效果，本文以模型试验为基础用正交试验的方法探究了填充在本文试并对试验结果进行方差分析。
沟宽度、填充物种类对近场填充沟隔振效果的影响，深度、填充沟沟后土体振幅衰减率的填充沟对沟后一定距离土体的隔振效果显著’成果表明：验条件下，填充填充物材料、对填充沟隔振效果从大到小依次为填充沟深度、范围在55.07P-78.57%之间；填充沟深度越深对沟后土体隔振作用越 沟宽度;填充沟宽度变化对填充沟的隔振效果影响不显著，本试验选出的最优方案为填充沟宽度 空沟隔振效果要优于橡胶颗粒填充沟和砂土填充沟；显著，无填充物。
50mm、深度400m m’关键词填充沟隔振模型试验正交试验Orthogonal Experimental Study onVibrationIsolation of FillingTrench Based on Filling Trench NatureChuanqing Yu1，2，Jinglei Liu1，2，Xiaoyu Zhao1，2，Huan Liu1，2，Min Zhao1，2(1.School of civil Engineering，Hebei University of Architecture.Zhan—iakou075000，Chain;2.Hebei Key Laboratory for Diagnosis，Reconstruction and Anti- disaster of Civil Engineering，Zhangiakou075000,China) Abstract I n order to study the vibration isolation effect of the filling trench vibration isolation measures，Based on the model test，the influence of the width，depth and filler on the vibration isolation effect of the near-field filling trench was investigated b y orthogonal test.The results were analyzed by variance.Under the test conditions in this paper，the results show that：Filled trench to trench isolation efect after a certain distance from the soilis very significant，The amplitude attenuation rate of the soil after filling the trench is between 55. 07%and78.57%；The effect of tlie damping effect on the filling trench is from the order of tlie filling trench depth，the filling material，the filling trench width；The effect of the filling trench width on the vibration isolation effect of thefilling trench is not significant，the deeper the depth of the filling trench，the more obvious the vibration isolationeffect of thesoil after thetrench，theeffect of cavitation vibration is better than that of rubber particles filling trenchand sand filling trench；The optimal scheme chosen for tliis experiment is tlie filling trench width 400mm，no filler.Key words filling trench;vibration isolation;model test;orthogonal test近年来我国掀起了高速铁路的建设潮，高速铁 城市的健康发展起着十分重要的作用。
深厚淤泥中插入竹竿减震沟减振效果试验
深厚淤泥中插入竹竿减震沟减振效果试验林友辉【摘要】减震沟是减小振动效应的重要措施,但在地表下淤泥层深厚以及软土地层中减震沟开挖深度受到地质条件的影响,减震沟无法开挖到有效降振深度,因此提出以多排空心竹竿竖向插入减震沟底的方法进行减振.在漳州东立交桥拆除爆破工程中进行现场试验,通过对实测数据的分析表明:塌落振动异于爆破振动,有频率低、振动大的特点;对于深厚淤泥层及软土地质,开挖减震沟时较易塌方;减震沟沟壁软弱,侧壁存在应力放大效应,拆除物外围防护与减震沟应保持适当距离;采用减震沟中插入竹竿的方法进行减震是可行的,爆源近区最大减震率可达50％以上.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】4页(P136-139)【关键词】立交桥;爆破拆除;减震沟;减震效果;爆破振动【作者】林友辉【作者单位】厦门爆破工程公司,厦门361000【正文语种】中文【中图分类】TU746.5在拆除爆破工程中，建筑物拆除时产生的塌落振动往往比爆破振动大，且与建筑物的自振频率更接近，对周围建(构)筑物的影响较大。
所以，在爆破拆除大型建(构)筑物时，需要更加关注塌落体触地振动。
塌落振动产生破坏主要是由于产生了地震动效应，即地震波在介质中以应力波的形式进行传播，并引起建筑物的振动[1,2]。
针对拆除爆破地震波传播的特点及规律,工程界已采用多种有效措施来控制和降低振动,开挖减震沟作为一种行之有效的方法,在拆除爆破工程中被广泛应用[3-5]。
减震沟减振机理是通过隔阻和干扰地震波的传播,当地震波通过减震沟时将发生反射和绕射,从而加快地震波的衰减,使其强度得以降低[6,7]。
减震沟的减振效果主要受深度影响，而宽度则影响不大。
但是在含水丰富的深厚淤泥层以及软土地层的情况下，减震沟可开挖深度受影响且减震沟开挖时较易坍塌，亟需一种方法解决此类问题。
1.1 工程环境漳州东立交桥位于漳州市区胜利东路与九龙大道交会处，曾是福建省规模最大的三层纺锤形定向互通式立交桥，路线总长5475.5 m。
某工程强夯振动影响及隔振沟减振效果测试与分析
某工程强夯振动影响及隔振沟减振效果测试与分析论文
本文旨在研究强夯振动影响及隔振沟减振效果测试与分析。
随着工程建设的发展，越来越多的工程都面临着较大的振动和噪声污染的问题。
由于振动产生的巨大的影响，必须采取一些措施来避免由此引起的威胁。
本文将从三方面进行讨论：强夯振动影响、隔振沟减振效果测试和分析。
首先是强夯振动影响，影响此类振动的主要因素是土壤结构、施工行为以及施工工艺设计。
强夯振动可以直接传到建筑物中，并对其造成结构受力和影响，如裂缝断裂、相关结构变形、墙体损坏等，也会对构筑物的使用带来不便，如室内噪声增加等。
因此，考虑到振动的安全性，应尽量避免振动的影响，同时改善建筑物的质量。
隔振沟减振能降低强夯振动，也被认为是解决或减轻振动的一种有效方法。
研究表明，一条垂直的隔振沟能够有效地减弱振动幅度及其持续时间，在室内具有较好的隔振效果。
实际施工中，采取深度合理的隔振沟结构可以有效减弱土壤振动，从而改善土壤结构。
本研究使用建模分析法，通过模型实验，模拟和研究了施工前、施工后以及不施工隔振沟的振动影响情况。
实验结果表明，在施工了隔振沟的条件下，地基振动持续时间显著缩短，振动幅度减小，振动减振效果良好，表明隔振沟确实可以合理地控制强夯振动。
综上所述，强夯振动影响分析以及采用隔振沟减振效果测试与
分析是十分重要的，其可以有效地抑制强夯振动，保护建筑结构以及提高生活质量。
本文提出的研究方法可以借鉴或引用，为今后探索更多有用的减振措施提供参考。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
减震沟深度对塌落振动影响的试验研究
摘要：塌落振动是建筑物在拆除爆破中存在的主要形式，开挖减震沟是降低塌落振动地震效应的有效措施。
利用混凝土块的倾倒来模拟建筑物爆破拆除的倾倒塌落过程，并采集由此产生的塌落振动信号[1]。
分析研究了不同深度减震沟的减震效果。
试验结果表明：减震效果随着减震沟深度的增加而增加；当深度达到一定数值后，减震效果减弱。
Abstract： Collapse vibration constitutes as a main form in constructions demolition blasting，digging vibration-isolating slot is effective for reducing collapse vibration. By imitating the collapse of concrete blocks，we carry out the falling of constructions demolition blasting and collect collapse vibration signals resulted from it. We analyzed damping effects of vibration-isolating slot at different depths. Results showed that damping effects increased with the depth of vibration-isolating slot， when depth reaches to a certain value， damping effects will reduce.
关键词：减震沟；深度；塌落振动；减震效果
Key words： damping ditch；depth；morphology vibration；damping effect
中图分类号：TU746.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）28-0084-03
0 引言
城市中越来越多的建筑物采用爆破的方法拆除，数据说明：高大建筑物爆破拆除倒塌时产生的塌落振动波比爆破振动波传播更慢，且作用时间更长[2]。
塌落振动产生破坏主要原因塌落振动振幅比爆破振动高，频率更低，与建筑物的自振频率更接近，对周围建筑物的影响更大。
因此，很多学者对于塌落振动越来越重视并做了一定的研究，多数采用数值模拟进行分析验证，缺少对塌落振动的现场试验研究。
本文通过改变减震沟的深度现场试验分析验证减震沟的减震效果。
1 模拟试验
利用混凝土试块来模拟建筑物在爆破拆除时倾倒触地产生的塌落振动 [1]，并可重复多次进行试验。
通过改变减震沟的深度，现场模拟试验，并用爆破测振仪采集振动信号并进行分析，从而得出减震沟在不断增加深过程中塌落振动的减震效果。
1.1 试验仪器
混凝土试块（120cm×40cm×30cm）；UBOX-5016爆破测振仪；ICP-104恒流源信号转换器；压电式加速度传感器；另有外接计算机、铁铲等。
1.2 试验方案
试验场地在一球场边，地面平整光滑，地质条件良好，主要
由黄土铺设。
方案如下：
①在试块倾倒前方布置4个测点，相邻两个测点的间距离为
1.6 m，距震源最近的测点1距离同为1.6m。
试验平面示意图和现场试验图如图1和图2。
②首先在无减震沟状态下进行试块倾倒所引起的振动测试3次。
③在测点1和2之间开挖一条减震沟且距离震源2.4m，如图1，首先挖一条尺寸长、宽、深分别为1.6m、0.3m、0.2m的减震沟，然后进行试块倾倒测试3次。
④在宽度和长度不变的条件下，将减震沟的深度分别加深至
0.3m、0.4m、0.5m，并进行测试各3次。
各减震沟尺寸如表1。
1.3 试验结果
通过开挖不同深度的减震沟，在相同的震源条件下进行试验，用爆破测振仪采集各测点的峰值振速和主振频率如表2。
如表2，各测点在相同条件下测得的峰值振速和主振频率接近，达到重复试验模型的要求。
图3是在减震沟1条件下测点1的三次相同试验测得峰值振速曲线图，从图中可以看出三次试验测得的数据峰值相近、波形相似，相同条件下的三次试验所测得的数据重复性较好。
从测得峰值振速看，各连续测点的峰值振速都很好地体现了地震波的衰减特性，由表2可以看出，减震沟对塌落振动产生的地震波有减震作用，加快了地震波的衰减速度。
主要原因是地震
波通过减震沟时，地震波发生了反射、折射、绕射等现象，加上相互干涉、叠加等效应，造成了能量的衰减。
通过数据证明了，随着减震沟深度的不断增加，峰值振速在不断减小。
2 数据计算及分析
由表1算出各测点的平均峰值振动速度，如表3。
从表3可以看出，测点1平均峰值速度数据相近，出现差异的原因是地震波通过减震沟时发生反射、折射，再加上波的相互干涉、叠加作用造成的；测点2到测点4，随着减震沟深度的不断增加，平均峰值振速也在递减；但也可以看到，减震沟3到减震沟4相对于前一个减震沟，其平均峰值振速降落幅度减缓。
把测点2、3、4的平均峰值振速拟合成曲线图，如图4，从图中测点2可以看出，减震沟对塌落振动有明显的减震作用，深度越深，减震效果越好，主要原因是减震沟越深，塌落振动产生的地震波绕过减震沟进入另一侧的路程越长，其损失的能量也越多；减震效果随减震沟1依次加深至减震沟4也在逐渐加强，但加强的效果有所减弱；测点4的减震效果也随着减震沟深度不断增加而增加，其减震效果从减震沟1到减震沟2时增加较为明显，在减震沟3和减震沟4时减震效果的增加有所减弱。
因此，说明减震沟长度和宽不变的前提下，深度从0.2m增加至0.5m过程中，塌落振动的减震效果增加较为明显，深度越深减震效果越好，但随着减震沟加深到一定数值后减震沟对塌落振动的衰减作用有所减弱。
3 试验采集信号的三维能量谱
信号的希尔伯特三维能量谱在一个三维图中画出了信号频率-时间-能量幅值的分布情况，不同IMF分量的能量用不同的颜色表示出来。
通过观察三维能量谱图可以清楚地看到信号时间-能量，时间-频率，频率-能量之间的关系。
在Matlab7.0操作平台上对采集的信号用HHT法进行分析，得到信号的三维能量谱[1]。
图5是测点4在不同减震沟的条件下，取试验三次数据中的一组中间值，作出其三维能量谱作为代表。
从图中可以看出，能量集中范围中心频率在23Hz左右，测点4从无减震沟到减震沟4，能量幅值下降是比较明显的，从1.40下降到0.86，证明了减震沟对地震波的能量传递有衰减作用。
4 结论
①通过现场模拟试验验证了减震沟具有明显的减震作用。
②在减震沟长度和宽度不变的条件下，减震沟越深减震效果越好。
在建筑密集的施工环境中，通过开挖减震沟来降低塌落振动的影响，减震沟应尽可能地深挖。
③随着减震沟深度加深到一定数值后，减震效果增幅有所减慢，主要因为从减震沟下方传过去的地震波基本衰减到最小，从减震沟两侧传过去的波没有受到较大影响，因此，减震沟长度对减震效果影响的研究也是很有必要的。
参考文献：
[1]刘强.拆除爆破中塌落振动的传播规律及减震机理研究
[D].昆明：昆明理工大学，2013.
[2]郑水明，姚运生，曾心传.工程场地隔振沟减震效应[J].爆破，2008，25（3）：103-106.
[3]梁开水，陈天珠，易长平.减震沟减震效果的数值模拟研究[J].爆破，2006，23（3）：18-21.。