爆破地震参量与振动持续时间
对毫秒延时爆破地震公式的讨论
对毫秒延时爆破地震公式的讨论发布时间：2007-08-08顾毅成（铁道科学研究院，北京 100081）摘要：毫秒延时爆破以其降低爆破振动效应，改善爆破质量得到了日益广泛的应用，但对毫秒延时爆破地震动强度的计算方法，存在着不同的观点。
通过归纳分析毫秒延时爆破地震波的时域特性，对目前几个公式和观点进行了讨论与分析，并提出了用于毫秒延时爆破振动安全设计和评估计算模式的建议。
关键词：毫秒延时爆破爆破地震效应爆破振动公式中图分类号：文献标识码：文章编号：Discussion about Seism equation of Delay MS Blasting Gu Yicheng(China Academy of Railway Sciences)KEY WORDS: Delay MS blating；Blasting seismic effect；Blasting seism equation1 引言采用毫秒延时爆破，可以改善爆破质量、降低爆破地震效应，扩大一次爆破的规模；而采用导爆管起爆网路，通过高精度导爆管毫秒雷管及孔内、孔外毫秒延时雷管的合理设计，更有可能实现毫秒差为10ms、乃至更小的毫秒段间隔延时起爆，因而毫秒延时爆破得到日益广泛的应用。
但对毫秒延时爆破地震动强度的预报计算公式，目前还没有比较统一的意见，并影响到毫秒延时爆破的设计与爆破振动安全。
加强对毫秒延时爆破地震效应机理及地震动强度计算公式的研究，有重要的实际意义。
2 毫秒延时爆破地震动强度预报的几个公式与观点关于毫秒延时爆破地震动幅值预报或安全允许距离计算公式，当前可见以下几个。
2.1 爆破安全规程（GB6722-2003）[1]爆破安全规程（GB6722-2003）第6.2.3款规定：爆破振动安全允许距离，可按式（1）计算。
（1）式中：R—爆破振动安全允许距离，m；Q—炸药量，kg，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克(kg)；V—保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）；K、α—与爆破点预计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。
爆破振动测量报告
爆破振动测量报告1. 引言爆破振动测量是一种常用的地震监测手段，用于记录爆破活动引起的地面振动情况。
本报告旨在分析某爆破活动的振动测量数据，并对其进行评估和总结。
2. 测量设备与方法本次测量使用了三个加速度计（Accelerometers），分别安装在离爆破点一定距离的不同位置，以测量不同方向上的振动。
加速度计的采样频率为500Hz，并以数字方式记录数据。
3. 测量数据与分析通过对测量数据进行处理和分析，得到了以下结果：3.1 最大振动幅值在三个测点的振动数据中，分别选取了最大振动幅值。
结果显示：•离爆破点最近的测点振动幅值为5.1mm/s。
•离爆破点较远的测点振动幅值为2.8mm/s。
•另外一个测点振动幅值为3.5mm/s。
3.2 频谱分析对测量数据进行频谱分析，得到了下图所示的频谱图：从频谱图可以观察到主要能量集中在10Hz附近，并有一些低频和高频成分。
3.3 振动时间历程下图展示了三个测点的振动时间历程：从时间历程图可以看出，振动信号具有明显的脉冲性质，持续时间较短，峰值出现在爆破后不久，并逐渐衰减。
4. 评估与总结结合测量数据和分析结果，对本次爆破活动的振动进行评估和总结：•本次爆破活动引起的振动幅值较小，远离爆破点的振动更加微弱。
•振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。
•振动时间历程显示了明显的脉冲特征，持续时间较短。
综上所述，本次爆破活动对周围地面的振动影响较小，不会对周围建筑物和设施产生明显的损害。
5. 结论根据对测量数据的分析，本次爆破活动引起的地面振动幅值较小且持续时间较短。
振动频谱主要集中在10Hz附近，具有一些低频和高频成分。
基于这些分析结果，可以判断该爆破活动对周围建筑物和设施的影响较小，不会造成严重的损害。
爆破振动速度
概述爆破时通过炸药能量的释放，使炮孔周围介质破碎，同时由于爆破应力波作用又使远处介质产生剪应力和拉应力，使介质产生裂隙；剩余的一部分能量以波的形式传播到地面，引起地面质点的振动，形成爆破地震。
地面与地下工程结构均受爆破地震的影响，在爆破工程设计时需根据实际情况进行爆破地震强度的检算。
近年来，爆破拆除工程日益增多，为了不致损伤破坏爆体周围的建筑与设备，严格控制爆破振动是极为重要的。
因此，在控制爆破设计中，同样需要进行爆破强度的检算。
爆破地震与自然地震爆破地震与自然地震有相似之处，即二者都是急剧释放能量，并以波动的形式向外传播，从而引起介质的质点振动，产生地震效应。
但爆破地震还有以下特点：一、爆破地震的震源能量小，影响范围小；二、持续时间短，爆破地震一般在0.1～0.2 S左右，而自然地震持续时间长，一般在10～40 S左右；三、爆破地震振动频率高，而自然地震一般是低频振动；四、可以控制爆破震源大小及作用方向；五、通过改变爆破技术可以调节振动强度。
虽然在同一地点的两种地震波参数相同，但爆破地震对该处建筑的影响和破坏程度要比自然地震轻。
因此，对于爆破地震问题不应按自然地震的计算方法来处理。
爆破振动速度爆破所引起的地面振动与天然地震一样，是一个非常复杂的随机变量。
它是以波的形式传播的，其振幅、周期和频率都随时间而变化。
振动的物理量一般用质点的振速、加速度、位移和振动频率等表示。
用振动的哪些物理量作为衡量爆破地震效应强度的判据，在不同的工程实践中，各有侧重。
目前，国内外多采用地面质点的振动速度作为衡量爆破地震效应强度的判据。
这是因为：一、它可以使爆破振动的烈度与自然地震烈度相互参照；二、目前采用的速度传感器及二次仪表比较普遍，标定与信号检测较容易。
三、便于换算与结构破坏判据相关的参数。
爆破振动速度的计算岩石介质的振动矢量是由相互垂直的三个方向的矢量和求得的。
一般用垂直振动速度作为判据。
在理论的推导上，由于爆破振速的大小与炸药量、距离、地形、爆破方法等有关，推导出的公式（经验公式）较多，目前使用较多的是由相似理论量纲分析的结果，给出按药量立方根比例推算的方法决定函数关系（萨道夫斯基提出的经验公式）v=k(Q^(1/3)/R)^α式（1）式中：V为爆破产生的振动速度（cm/s）；K为介质系数；α为衰减系数；Q为最大一段装药量（kg）；R为测点与爆心的距离（m）。
基于量纲理论的爆破振动持续时间分析
K eywords D im ension theo ry, B lasting v ibration, V ibration duration, Eng ineering va lida tion
在矿山开采、隧道爆破开挖和城市爆破拆除等 爆破工程中, 爆破振动会对周围的建 ( 构 ) 筑物造成 损坏, 爆破工程中因爆破振动造成的结构失稳、开裂 和变形等问题或事故时有发生 [ 1] 。目前, 很多国家 均制定了振动速度和频率相结合的爆破振动安全标 准, 使安全评价体系更加科学化和合理化, 但现行的 爆破安全标准未将爆破振动持续时间考虑在内。因 此, 有必要进一步研究爆破振动效应的相关理论, 探 讨爆破振动持续时间对建 ( 构 )筑物安全的影响。
本研究运用量纲分析的方法, 从自然地震持续 时间的经验公式出发, 探讨影响爆破振动持续时间 的各种因素并建立持续时间预测方程, 以期对爆破 振动安全判据的研究提供参考。
1 爆破振动持续时间的量纲理论
爆破振动持续时间的危害作用主要表现为结构 反应进入非线性之后, 也即结构反应超过材料弹性 极限后, 可能发生强度丧失, 通常表现为:
Series N o. 411 September 2010
金属 矿山
M ETAL M INE
总 第 411期 2010年第 9期
基于量纲理论的爆破振动持续时间分析*
高富强 1 侯爱军 1 杨小林 1 杨 军 2
( 1 洛阳理工学院; 2 北京理工大学 )
摘 要 爆破振动 持续时间是评价爆破危害的重要指标, 探究影响爆破 振动持时的各种 因素具有 重要的理论 价值和工程意义。采用量纲分析 的方法, 探讨了爆破振 动的产 生和传播 问题, 推导 了与萨 道夫斯基 公式类 似的爆 破振动持时预测方程, 并进行工程验证。研究结果为爆破振动危害控制提供了参考依 据。
爆破震动公式
爆破震动公式爆破震动安全技术爆破震动安全允许震速爆破振动强度计算（1）V=K ·(Q 1/3/R)α式中Q ：一次起爆最大药量；kgV —控制的震动速度，cm/sK-爆破介质为普坚石，但保护的民房与爆破地岩石之间的有些软岩与土层相隔，R-装药中心至保护目标的距离 m 在不同距离上的的地面质点震动速度计算如表：爆破震动速度表爆破振动安全允许距离311.Q V K R α??? ??=式中:KR ——爆破振动安全允许距离，单位为米(M);Q ——炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克(kg);V ——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒(cm/s);K 、α ——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，为确保爆区周围人员和建筑物等的安全，必须将爆破震动效应控制在允许围之。
目前通常采取如下技术措施来控制或减弱爆破地震效应 1）限制一次齐发爆破的最大用药量确定合理的爆破规模及正确的爆破设计与施工，充分利用爆炸能的有用功，也就是根据爆破的目的要求和周围环境情况，按允许最震效应原则应用公式计算确定一次允许起爆的最大药量。
如：一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物最大安全允许震速为3.0cm/s，可计算出最大起爆药量为17kg。
（K取250，a取1.8，R为30m）。
2）采用微差爆破技术根据微差爆破原理，采用微差爆破技术可以使爆破地震波的能量在时空上分散，使主震相的相位错开，从而有效地降低爆破地震强度，一般可降低30％～50％。
3）预裂爆破或减震沟减震在爆破区域与被保护物体之间，预先钻凿一排或二排密集减震孔、或采用预裂爆破形成一定宽度的预裂缝和预开挖减震沟槽等，均可收到明显的减震效果，一般可减弱地震强度30％～50%。
为了提高减震效果，预裂孔、缝和沟应有一定的超深（20～30cm）或宽度（不小于1.0cm），而且切忌充水。
4）采用低威力、低爆速炸药降震根据能量平衡准则，采用低爆速、低威力可以明显地降低爆破地震强度。
爆破爆炸的危害作用及预防措施
爆炸的危害作用炸药爆炸时, 人类可利用其化学能转变成的机械功, 完成一些人工或机械不能或难以完成的工作。
爆炸的同时还将产生爆破地震波、空气冲击波、爆破噪音、个别飞石、爆破毒气等危害作用, 这些危害作用亦称危害效应或负面效应。
它们对人员、建筑物和设备所造成的危害范围, 因爆破规模、性质与周围环境的不同而异。
如露天爆破时, 地震与飞石的影响范围较大, 空气冲击波在加强抛掷时有显著作用, 而松动爆破则几乎没有影响。
爆破规模较大时, 还要考虑爆破毒气的危害问题。
为了保证人员和设备的安全, 必须正确计算各项安全影响范围, 以便采取相应措施。
对于建筑物与构筑物必须评价其安全程度。
对于重要目标必须保证不受爆破地震、空气冲击波和爆破飞石的破坏, 要严格进行安全校核, 必要时应减少一次(或一段的爆破装药量或采取其它安全措施。
1.1 爆破地震波1.1.1 地震的有关概念在地底下发生地震的地方,叫震源。
地面上与震源相对处,叫震中。
地震的大小,在地震学上用震级和烈度来衡量。
1.1.1.1 震级震级也称地震强度, 用以说明某次地震本身的大小。
它是直接根据地震释出来的能量大小确定的。
用一种特定类型的、放大率为 2800倍的地震仪,在距震中100km 处,记录图上量得最大振幅值 (以 1/1000mm 计的普通对数值, 称为震级。
例如, 最大振幅为 0.001mm 时,震级为“ 0”级;最大振幅值为 1mm 时,震级为“ 3”级;最大振幅值为 1m 时,震级为“ 6”级。
地震震级的能量究竟有多大?可用爆炸能量来说明。
在坚硬岩石(如花岗岩中,用 2~3×106kg 炸药爆炸,相当于一个 4级地震。
一个 8级地震的功率大约相当于100万人口城市的发电厂在 20~30年内所发出电力的总和。
由此可见, 虽然地震仅仅发生于瞬时的变化, 但地震释放出来的能量却是巨大的。
1.1.1.2 烈度烈度是指某一地震在具体地点引起振动的强度标准,它标志着地震对当地的实际影响, 作为工程建筑抗震设计的依据。
爆破地震参量与振动持续时间
然 而对 震动 持 续作 用 时间 的专题 研究 较 少 ， 因 ： 破震 动持 续 时 间的危 害作 用 主要 原 爆 表 现在 结构 反 应 进 入 非 线 性 之 后 Ｌ ， 反 应 ３而 Ｊ 谱 的显 著缺 点是 它 没有 明确 表示 震 动持续 时 间， 只考 虑 了线性 反 应 中持续 时 间 的影响 ， 因 而试 验 研究 很少 ， 未 引起人 们 的重 视 。 也 震 动持 续 时间 的主要 影 响在 于结 构反 应
较。 ２ １ 系统 特征 参量 的选 择 ． 爆 破地 震波 参 量 中 ， 了振 动 的 速 度 峰 除
（ ） 动 持 续 时 间 长 的 地 震 波 的破 坏 能 ３震
力大 。
实验 表 明【 震 动 持 续 时 间 从 ｌ 引， Ｓ变 为 ５ Ｓ 破 坏 能力 平 均增 大 ４ ０， ０倍 。 实验 证 明 ： 地 面质 点 振 动 速 度 值 相 同 在 的情 况 下 ， 、 建 构筑 物 将会 出现不 同的振 动频
动位 移岩 土 质 点振 动 速度 可 以直 接 与岩 石应 力 发生 关 系 ， 国在 １８ 英 ９０年 以前 用 ８年 的时 间 … 进 行 三 轴 仪 测 试 ， 验 表 明 ， 向 经 纵 分 向量 较 大 ， 而垂 直 分 向量 较 低 ， 低 ５ ％ ， 约 ０
个 不可 缺 少 的重 要 因素 。因 为 ， 当建 （ ） 构
１
筑物地基传人 的地震动的主要周期（ ） ｆ＝
接 近建筑 物 的 自振周 期 时 ， 由于共 振作 用 ， 将 产 生更 大 的振 动 ， 易 引起 建 （ ） 物 的破 容 构 筑
坏。 例如 ， 破 点 近 处 较 旧的建 筑 物 没 有 破 爆
爆破地震波传播过程的振动频率衰减规律研究
爆破地震波传播过程的振动频率衰减规律研究摘要：爆破振动频率的研究是爆破振动危害控制技术发展的重要基础。
基于引入介质阻尼项建立的黏性岩体爆破振动频谱表达式，数值模拟分析球状药包、柱状药包爆破振动主频和平均频率的衰减机制和规律。
结果表明：无论是球状药包还是柱状药包，由于爆破地震波频谱曲线的多峰结构和高低频衰减速度的差异，其爆破振动主频随爆心距的增大并非严格的衰减，在衰减过程中出现局部突变或者波动，而爆破振动平均频率则随爆心距规则地衰减。
关键词：数值模拟；爆破振动；振动主频；平均频率；频谱曲线；衰减规律一、爆破振动主频的衰减1.球状药包基于弹性介质中球形空腔激发的弹性波理论解，引入介质阻尼项，获得了黏性岩体中爆破振动速度谱表达式Fn（ω）其中，式中：λ，μ为拉梅系数；CP为纵波速度；Qr为岩石的地质品质因子；re为弹性空腔半径；Sσ（jω）为弹性空腔内的荷载谱；ω为角频率；r为爆心距。
在弹性空腔作用三角形爆破荷载，其爆破荷载谱为式中：σmax为爆破荷载的峰值；τ为荷载作用持续时间；ae=τ1/τ；be=τ2/τ；τ1，τ2分别为荷载上升时间及荷载从峰值下降为零的时间。
本节利用振动速度谱Fn（ω）通过数值计算分析球状药包主频fd随爆心距r的衰减规律。
采用的计算参数为：σmax=50MPa，Cp=5000m/s，ρ=2700kg/m3，re=2.0m，ae=0.25，be=0.75，τ=10ms，泊松比ν=0.25。
岩体在考虑阻尼条件（Qr=12）下得到黏性岩体的fd随爆心距r的变化曲线如图1所示。
图1球状药包fd-r曲线结合式（1）可知，黏性岩体（Qr=12）有高频滤波特性，fd不仅随r的增大而衰减，且在r=72m处发生了突变。
为揭示球状药包爆破振动主频的突变机制，本节对不同爆心距爆破振动频谱曲线分布及其演化规律分析，随r增大，高频衰减快，低频衰减慢，频谱曲线由以主频为对称轴的三峰结构变成主频位于低频带的单峰结构。
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要表现为 :
(1) 对于线性体系 ,强震持续时间的增加
将使地震动与结构反应出现较大值的概率明
显提高 ;
(2) 对于无退化的非线性体系 ,震动持续
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211 系统特征参量的选择 爆破地震波参量中 ,除了振动的速度峰 值 、振动的主频以外 ,振动的持续时间对于建 (构) 筑物的破坏也有重要作用 ,因此将这三 个参量作为系统特征 ,爆破工程参数中总药 量 、最大段药量和段数 ,各段之间的时间间隔 直接影响爆破地震的大小 。 212 相关因素变量的选择 实践表明爆破现场到测点的距离和高度 差决定测到的爆破地震参量 ,所以 ,相关因素 变量包括总药量 、最大段药量 、段数 、距离和 高度五项 。
段数
峰值 V 主频 V 持续时间
0. 52 0. 54 0. 67
0. 560 0. 522 0. 617 0. 539 0. 558 0. 716
6
1. 73 1. 735 1. 777
距离
0. 546 0. 590 0. 562 1. 698
高度
0. 662 0. 815 0. 539 2. 016
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·4 ·
2002 年第 3 期
体长度成垂直的振动 。据[1 ] 称 ,根据人的势 态人体有其自己的自然频率 ,如站着 ,1212c/ s ;俯伏着 ,324c/ s ;坐着 426c/ s ;主要的整体共 振是在亚音频带 1210c/ s ,特别在 425c/ s 时 , 在这些频率时的共振降低了对感觉的临界值 并使人不舒服 。
·2 ·
2002 年第 3 期
时间长 使 结 构 出 现 较 大 永 久 变 形 的 概 率 提 高;
(3) 震动持续时间长的地震波的破坏能 力大 。
参数 ,也有提到振动的持续时间但唯数很少 。 解放军理工大学工程兵学院采用灰关联分析 方法[4 ] , 对 各 因 素 的 作 用 程 度 进 行 量 化 比 较。
间。
图 3 同次爆破中的 t —R 的关系
313 持续时间与距离的关系 前苏联学者[3 ] 得出的结果 ,即 t 与药量 的依赖关系不明显 ,与距离 R 的关系近似满 足以下经验公式 :
lgt = - 116 + lg ( R/ 1000) 式中 t ———时间 ,s ;
R ———与爆源距离 ,m 。 314 持续时间与振动感觉 31411 引起振感的原因 地震干扰的持续时间也对人体反应具有 明显的影响 ,实践表明 ,由于爆破方法和地质 条件有数秒间连续振动的情况 ,一般说来 ,齐 发爆破时振动持续时间在 1 秒以下 ,秒差迟 发爆破时多重复这样的爆破振动 ,微差爆破 一般振动数百毫秒 。已观察到在覆盖中 (如 充填物 、粘土等地层) 地震运动大于 2 秒[1 ] , 频率运动可容测出为“摇动”,而不是高频振 动 ,且常常受到抱怨 。 31412 人的势态对振动的感觉 人对振动的感觉取决于频率和质点速度 的成分要多于持续时间 。人的感觉还取决于 人的年龄 、职业 (即坐着干活的或活动性的) 以及他们的位置 (躺下还是站着) [1 ] 。业已 确定 ,当人们站着时对垂直振动更为敏感 ,躺 下时对水平振动的感觉最大 ,特别是对与身
然而对震动持续作用时间的专题研究较
少 ,原因 :爆破震动持续时间的危害作用主要
表现在结构反应进入非线性之后[3 ] ,而反应
谱的显著缺点是它没有明确表示震动持续时
间 ,只考虑了线性反应中持续时间的影响 ,因
而试验研究很少 ,也未引起人们的重视 。
震动持续时间的主要影响在于结构反应
一旦超过弹性极限后 ,可能发生强度丧失 ,主
四川冶金 Sichuan Metallurgy
·1 ·
爆破地震参量与振动持续时间
西南科技大学 张志呈
【摘 要】 本文介绍爆破参数对震动速度 、频率和持续时间的影响因素 ,叙述振动持续时间 不为人们重视及其危害作用 。
【关键词】 爆破地震 持续时间 灰关联 灰关联矩阵
程的专家和学者认为 ,对于爆破振动 ,采用振 动速度这个单一判据十分片面 ,频率响应是 一个不可缺少的重要因素 。因为 ,当建 (构)
筑物地基传入的地震动的主要周期 ( f
=
1) T
接近建筑物的自振周期时 ,由于共振作用 ,将
产生更大的振动 ,容易引起建 (构) 筑物的破 坏。
例如 ,爆破点近处较旧的建筑物没有破 坏 ,而远处较好的建筑物却遭破坏 ,这不符合 爆破质 点 振 动 速 度 随 距 离 增 加 而 减 小 的 规
31413 持续时间与振动感觉的实验 日本的三轮 、米川[7 ] 对于振动感觉进行 了一系列的研究 ,爆破持续时间的振动也进 行了实验 ,阐明了振动持续时间与振动感觉 的关系 。如图 4 所示 。
图 4 振动持续时间和振动感觉的关系
图 4 表示其试验结果 ,纵坐标为振幅比 。 振幅比 = [ (连续振动的振幅) / (感觉相当于 连续振动同样大小的振动的持续时间短的振 幅) ] 。
21312 结果分析[1 ] (1) 采用微差爆破的情况下 ,最大段药量 对爆破地震波的振动峰值和主频有着主要的 影响作用 ,相比较而言 ,总药量对爆破振动的 影响作用比较弱 。 (2) 影响爆破振动持续时间的主要因素
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段数
10 17 18 25 11 20 7 9 9 3 6 8
距离 (m)
395 300 1000 395 200 900 280 160 160 83 170 280
高度 (m)
66 66 133 37 18 44 44 6. 5 0 0 0 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
峰值 (cm·S - 1)
2. 6924 0. 4572 0. 2667 0. 6350 0. 5207 0. 1016 0. 5842 0. 4318 0. 1651 0. 4445 0. 4318 0. 1778
3 爆破持续时间的试验与计算方法
爆破振动的持续时间反应了振动衰减的 快慢 ,持续时间的计算目前还没有成熟的方 法 ,有关这方面的试验研究也不多 ,综述如 下:
311 持续时间试验 西南交通大学土木系[5 ] 在三峡工程左 岸临时船闸中部 11914m 高的弱风化底板花 岗岩体进行了 3 组 6 次试验 ,每次 爆破布置 6 个测点如图 1 ,其中 3 次爆破地震波形如图 2 ,爆破孔径为 100mm ,孔深 117 - 212m ,最 大装药量不超过 3kg ,根据第 2 、第 6 次爆破 绘制了 t —R 关系曲线图 ,如图 3 所示 。从图 中可以发现 ,在同一次爆破中 ,地震波作用时 间与距离几乎成反比例变化 ,图中第 6 次爆 破的 t —R 曲线位于第 2 次爆破的上方 ,说明 在相同距离处 ,爆破药量愈大 ,其地震作用时 间愈长 ,其余 4 次爆破地震波作用时间也存 在与此相同的变化关系 。
实验表明[3 ] , 震动持续时间从 1S 变为 50S ,破坏能力平均增大 40 倍 。
实验证明 :在地面质点振动速度值相同 的情况下 ,建 、构筑物将会出现不同的振动频 率和振动持续时间 。即使相同的建 、构筑物 在振速相同的条件下 ,不同的振动频率和振 动持续时间 ,对建 、构筑物的结构动力影响也 是不一样的 。这是由于建 、构筑物种类繁多 , 结构各异 ,爆破类型很多 ,起爆方式不一 ,爆 破条件和爆破地震波通过的介质情况复杂等 造成的 。因此 ,研究爆破振动强度必须从内 因和外因两个方面作详细的试验研究 。
主频 ( Hz)
39. 63 10. 25
8 19 6 17 9. 38 34 16. 5 22. 5 53 15. 13
持续时间 ( ms)
578 3048 1188 1038 2188 590 2788 618 650 898 518 639
表 2 计算出的灰关联矩阵
灰关联矩阵
总药量
最大段 药量
律 。其原因 ,振动频率随距离而降低 ,远处低 频振波接近房屋的固有频率 ,房屋共振反应 强烈 ,所以远处振动效应加强 ,这主要是振动 频率不同所致 。因而提出频率也作为爆破安
全判据之一 ,并在美国 、德国等早已将频率写 入安全爆破规程 ,近十年来许多国家也进行 试验研究 。
113 爆破地震波持续时间
1 爆破地震参量内容的选取
爆破地震动的峰值 (最大振幅) 、频率和 持续时间被称为地震动的三要素 ,而最大振 幅又与速度 、加速度密切相关 ,若已知位移 、 速度和加速度三个参数中的任一个 ,经过积 分或微分便可求出另二个 。故地震动的速 度 、频率和持续时间也是表征地震动强度的 三个必不可少的参量 。
表 1
台阶爆破的计算和测定数据
序号 总药量 (kg)
1
7338
2
10000
3
2300
4
18000
5
10000
6
18000
7
4000
8
2038
9
1440
10
264
11
700
12
1536
最大段药 量 ( kg)
750 918 1300 864 980 1150 960 260 310 110 144 374
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·3 ·
为段数 ,其次为总药量 ,显然 ,段数越多 ,爆破 振动的持续时间越长 ,总药量对它的影响可 能是在一般情况下 ,总药量越大 ,段数越多 。