对爆破振动速度影响因素的探讨
交叉隧道施工中爆破振动影响监测探讨

市政工程
Construction & Decoration
6 检测结论 在检测采集数据信息中,X方位峰值速率较大,隧洞结构
震动状况也极其显著,主要解析X方位数据;方案论证数据显 示,下方高铁隧洞振速为5cm/s,现场共42次,完成后的峰值振 速和地震频率检测结论的统计分析结论如表1、表2。
据测量结果,爆炸速度大部分情况符合方案要求的5cm/s, 最大不超过6cm/s。
造极化瓷器,运用压电效应设计,在遭受应力影响时,表层出 现电荷的数目和应力大小是线型的影响关系,与应力加速度标 值正相关,振动系可依据测定主要参数种类分二种,即振动检 测仪的压电加速度计和振动检测仪的压电速度计,后以电器件 为基础,加入积分电路,以振动速率得到加速度信号。
建筑与装饰2020年12月上 99
时,爆破距离越大,爆破应力波过程规律是:冲击波、不稳定 冲击波、弹性波、弹性应力波、爆破地震波,大多岩层在撞击 载荷影响下,在没进入流体状况前呈现脆弱性,应力和应变力 影响遵从朋克定律,工程爆破应力波主要是冲击波,(弹性) 应力波,工程爆破波,工程爆破反应波,如图1所示,R0在图 片中是爆破半径。
1 项目概况 该隧道工程是地区级主干道上的双向六车道单独双洞隧道
工程施工,左右隧洞和已有高速铁路隧道呈交叉式,最小洞径 分别为7.360米,7.855m,地质勘查资料表明,下有目前隧道工 程施工状况,交接点前后约200米范围内的岩层状况基本相同, 岩性为含泥石灰岩,属易损、脆弱、可溶岩层[1]。
本项目具体运用该仪器设备对与爆区毗邻区建筑设施的振 动速率的检测。设备选择内触发方法,据震动估算振速,预先 设好触发点。
(3)检测目的。本检测项目的爆破工程震动对间距较近 居民楼干扰情况,据振动速度与计算理论的比较,即时更改仪 器过程基本参数,确保安全施工,把隧道爆破震动对建筑设施 的干扰降至最低,确保居民楼安全性。
东露天矿爆破振动对采空区影响及振速预测研究

东露天矿爆破振动对采空区影响及振速预测研究因地下矿山整合,东露天矿采场工作面下方存在大量未知采空区,受露天生产爆破振动影响,采空区会出现坍塌破坏现象,引发现场生产事故。
就爆破振动对地下采空区影响规律进行分析,以确定主要影响因素,建立采空区顶板振速预测公式,对合理选取爆破参数以控制爆破振动,保证地下采空区的安全稳定性具有重要实际指导意义。
通过在现场进行地表振速监测,对比数值模拟预测值,证明所建立爆破振动模型的正确性,再利用LS-DYNA软件建立采空区距炮孔不同水平距离、埋深和跨度条件下的三维爆破振动模型,研究分析了爆破振动对采空区影响的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合。
主要研究成果如下:(1)地下采空区的存在使得地表测点峰值振速有所增大,但是增幅不明显;受采空区影响爆破地震波持续时间增长,波形出现多个波峰,加强爆破振动对地表建(构)筑物的损伤破坏。
(2)对比爆破振动数值模拟和地表振速实测结果,振速衰减规律及测点振速时程曲线与实际吻合,质点峰值振速平均误差为7.4%,证明所选取的本构模型、岩体材料参数及建立的爆破振动模型是正确可靠的。
(3)爆破振动对采空区稳定性影响以顶板破坏为主,迎爆面侧墙次之,其中以振速水平分量对采空区破坏最为严重。
随采空区离炮孔水平距离增大,顶板振速逐渐减小;迎爆面侧墙振速先增大后减小,距离20m处最大,此时迎爆面侧墙最容易破坏。
随埋深增大,顶板水平向振速先稍有增大后减小,埋深35m时最大;迎爆面侧墙振速逐渐减小。
随跨度增大,质点峰值振速逐渐增大,当顶板跨度大于30m后,振速增大不明显。
(4)确定爆破振动对采空区影响的主要因素包括:单段最大起爆药量、采空区距炮孔水平距离、埋深和跨度,确定量纲分析基变量,运用量纲分析拟合得出受爆破振动影响的采空区顶板振速预测公式。
运用得到的振速预测公式可对采空区顶板质点振速进行预测,作为受爆破振动影响地下采空区安全稳定性的判别依据;选取最大安全振速,可计算单段最大安全起爆药量,为现场爆破施工设计提供理论指导。
露天矿山爆破振动影响因素研究分析

露天矿山爆破振动影响因素研究分析李 昆(贵州久远祥和爆破工程有限责任公司,贵州 贵阳 550025)摘 要:在露天矿山爆破的过程中,会出现爆破振动,若爆破振动长时间影响,就会导致其中的边坡稳定性出现失衡,这就需要相关的工作人员对露天矿山爆破振动影响因素进行分析研究,进而采取措施控制爆破振动,并在爆破施工中进行振动监测,保证爆破的安全性,控制振动速度,减少安全事故的发生。
关键词:露天矿山;爆破振动;影响因素;研究分析中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)15-0211-2Study and Analysis on Influencing Factors of blasting vibration in open pit mineLI Kun(Guizhou Jiuyuan Xianghe Blasting Engineering Co., Ltd,Guiyang 550025,China)Abstract: In the process of open-pit mine blasting, blasting vibration will appear. If the blasting vibration is affected for a long time, it will lead to the imbalance of slope stability, which requires relevant staff to analyze and study the influencing factors of open-pit mine blasting vibration, then take measures to control blasting vibration, and carry out vibration monitoring in blasting construction, Ensure the safety of blasting, control the vibration speed and reduce the occurrence of safety accidents.Keywords: open pit mine; Blasting vibration; Influencing factors; Research analysis在对露天矿山爆破施工中影响爆破振动的原因进行分析时,发现其中的影响因素是非常多的,要从原理上对其进行计算,实现对爆破工程的优化设计,保证数据整体的有效性。
爆破振动速度与破坏程度的关系

爆破振动速度与破坏程度的关系【分享】:来自炸药及爆炸作用书籍,版权属于原作者,仅仅分享,如有不妥,告知删除。
爆破振动速度与破坏程度的关系1爆破振动强度的衡量标准爆破地震破坏的强弱程度称为振动强度或振动烈度。
振动强度可用地面运动的各种物理量来表示,如质点振动速度、位移、加速度和振动频率等。
但是,通过对大量爆破振动量测数据研究后得出,用质点振动速度来衡量爆破振动强度更为合理。
理由是:(1)质点振速与应力成正比,而应力又与爆源能量成正比,因此振速即反映爆源能量的大小。
(2)以质点振速衡量振动强度的规律性较强,且不受频率变化的影响,美国矿业局用回归分析法处理了美国、加拿大和瑞典三国的实测数据,这三组数据是使用不同仪器在不同施工条件下建成的住宅中试验量测所得。
结果得出一条质点振速不随频率而变化的等值直线。
这充分说明,以质点振速作为安全判据,可适用于不同的测量仪器,不同的测量方法和不同的爆破条件。
(3)质点振动速度与地面运动密切相关。
分析大量实测数据表明,结构的破坏与质点振动速度的相关关系比位移或加速度的相关关系更为密切。
(4)质点振动速度不受地面覆盖层类型和厚度的影响,而地面运动的多数参数则都会受到影响。
例如在低弹性模量的土壤中,应力波传播速度低;随覆盖层厚度增加,振动频率明显下降,地面质点位移就会增大。
在不同类型和不同厚度和覆盖层中进行的试验结果表明,虽然地面运动的多数参数会随着覆盖层厚度的变化而变化,但对于引起结构破坏的质点振动速度却未受到明显影响;因此,将质点振动速度作为衡量爆破振动安全判据是有利的。
目前我国也和大多数国家一样,以质点振动速度作为衡量爆破振动烈度的判据。
一般情况下,把爆破振动速度控制在《爆破安全规程》规定的范围内,可以保证正常房屋不致受到破坏。
特殊环境下实施爆破时可以根据房屋的实际抗震能力及设计抗震烈度值来确定其爆破振动速度的极限值(表1)。
表1抗震烈度与相应的地面质点运动速度值2爆破振动速度与破坏程度的关系岩石开始破坏的振动速度是50〜100cm/s。
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)。
爆破振动监测中振速预测影响因素分析

1 ) 在选 择爆 破 振动 速度 监测 系 统 时 , 应 预先 估
计 被 测 信 号 的幅 值 和频 率 分 布 范 围 ,避 免 出现 削
波、 平 台等情 况 。 本 次监测 选 择 中科 测 控 T C S . B 3三 轴 向振 动 速 度传 感 器 、 T C 一 4 8 5 0爆 破 测振 仪 ,该 设 备 自带 液 晶显示 屏 ,现场 可 以直 接设 置各 种 参数 , 可 以 即时显示 波 形 图像 、 峰 值和频 率 等数据 。
c O n S T R U C T I O n S A F E T Y
建筑盔 金 2 0 1 6 年 第 1 2 期
施工 安全
爆破振动监测 中振速预 测影响 因素分析
董 天雄
( 重 庆 交通 大 学 土 木 工 程 学 院 , 重庆 4 0 0 0 7 4 )
【 摘
要 】在爆 破 振动监 测 中, 国 内主要 是采 用 萨道 夫斯基 公 式对爆 破振 速进 行预 测 , 公式 中
( 警
式 中: l / 为测 点 质 点 振 速 峰值 , c n Y s ; Q 为 同段 最 大 装药量 , k g ; 为测点到爆源 间距离 , m; K、 为 测
点 到爆源 间与 地形 、 地质有 关 的系数 。 对( 1 ) 式两 边取 对数 , 则得 : l o g u = l o g K+ o d o g ( Q )
乘法 回归 拟和 , 也可 以采 用规 范推 荐经 验值 。但 是 K、 0 l 值 影 响 因素 较多 , 其具体 取值 对 于爆破 振动 预
测有 很 大影 响 ,其爆 破 试 验 工程 需 要 控制 误 。
化 砂 岩多夹 于泥 岩层 中 , 岩芯 较完 整 , 裂 隙 不发 育 ,
岩土开挖爆破震动效应安全判据的探讨

岩土开挖爆破震动效应安全判据的探讨摘要:岩土开挖爆破作业引起的振动,影响邻近结构的地基,影响结构的安全。
所以,爆破振动效果必须控制在安全范围内,合理确定爆破振动效果的安全判据十分重要。
关键词:爆破;振动速度;频谱;作用时间;安全判据通过理论分析和爆破振动监测数据的影响,最后讨论了爆破地震波的频谱,作用时间的影响建立爆破振动安全判据的影响,提出了基于粒子振动速度峰值和辅助,地震波频谱和时间尺度的安全标准和确定合理的爆破参数、爆破参数来减少地震强度、频谱,行动时间危害建议。
一、普遍采用的爆破震动效应安全判据目前,爆破振动效果的安全判据通常用单一的爆破振动强度因子(颗粒振动位移、速度和加速度)来描述。
大多数学者认为,颗粒振动速度与建筑物(结构)的破坏和结构失稳关系最为密切,颗粒振动速度在建筑物(结构)的破坏中起着重要作用。
因此,采用颗粒的峰值振动速度来评价爆破振动效果。
它的优点是爆破地震波所携带的能量与产生的地应力有关,与结构中产生的动能和应变(应变)力有关。
有学者建议用颗粒的振动加速度来评价爆破振动的效果。
其原因是颗粒的振动加速度与爆破振动产生的惯性力密切相关,便于爆破振动荷载的转换和结构应力的分析。
规定的代码中地面粒子的振动速度峰值的建筑(结构)的建筑应该作为标准评价爆破振动效应是否安全,和主要的标准价值类型的建筑(结构)建筑物(称为安全振动速度的代码)应该被指定。
根据波动理论,爆破地震波可以合理地假定为由不同振幅和不同圆频率的简谐波组成。
爆破地震的各强度描述因子(位移、速度和加速度)是频率和时间的函数,各物理参数相互关联。
对于特定结构,其振动响应由结构本身的峰值、谱组成、振动持续时间和振动特性参数决定。
广泛应用于当前工程峰值质点振动速度控制爆破振动安全判据的影响,使得过去的爆破地震波传播规律的研究,往往只注意峰值质点振动速度的衰减,爆破地震波的分布频率和时间,爆破地震波衰减规律研究的作用。
虽然简单地将颗粒的振动峰值速度作为爆破振动效果的安全判据简单易行,但经过大量的爆破振动效果监测,仍存在一些不足。
爆破引起地表震动的影响因素分析

2 1 年第 3期 00
可 以忽略 。从 图 4 图 9对 比可 以看 出 ,随着距地 表 中心距 离的增 大 ,水平震 动速度 峰值和 竖 向震 ~
速峰值的差距越来越小,并在一定距离之后超过竖向震速峰值。原因是爆炸应力波是以柱面的形式
在地 层 中传 播 的,故在深度 不变 的情 况下 ,随着水平距 离 的增 大 ,速度 的水平 分量相对 于 竖 向分 量 会增大 ,但 由于应力波 在地层 中的衰减 ,其绝 对值还是 随距 离增 大而减小 的。
第9 第3 卷 期
21 00年 9月
石 家庄铁路 职业技术学院学报
J OUR NAL OF S J HI I AZHUANG I T TUT OF RAI WAY ECHNOL NS I E L T OGY
VOL 9 No 3 . .
S p. 0 e 20 1
6
第 3期
付迎 春 爆 破 弓起 地 表 震 动 的 影 响 因素 分 析 I
图 2 l 炮孔 周 围 的合 速 度 云 图截 图 ms
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图3 9 ms时地 表 合 速 度 曲线 图
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图 l E值 6 P 5 0G a震中震速时程
从图 1 6中可 以看 出, 地表震 中的竖 向震速 曲线先 出现 了一个快速上升 段然后 曲线又缓慢 下降 , 最
后趋于水 平 。由于弹性模量 增大 ,炮孔 周边 的爆炸压 力也相应地 增大 ,所 以地 表震速峰 值和岩层 弹性
3是 9 地表 炮孔正 上方处合 速度 出现最 大值时 的地 表震速 曲线 图,从 中可见地 表峰 值速度 出现在 ms
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对爆破振动速度影响因素的探讨
摘 要:爆破振动速度是爆破地震强度的一个重要参数,准确地计算好爆破
振动速度对指导爆破作业有重要意义。文章根据贵阳市金阳新区金岭东路爆破现
场测试情况,采用最小二乘法原理分析数据结果,探讨爆破振动速度的影响因素。
关键词:爆破;振动速度;最小二乘法;影响因素
1 引言
爆破以工程建设为目的,它作为工程施工的一种手段,直接为国民经济建设
服务。随着爆破技术应用范围的不断扩大,工程爆破带来的危害日益凸显,其中
爆破地震波会造成人员、设备、建(构)筑物的伤害和损害是我们公认的危害之
一。爆破地震波中一个主要的参数是爆破振动速度,而爆破振动速度受多种因素
的影响,萨道夫斯基提出了集中药包时的经验公式为:
(1)
其中Q表示装药量,R表示距爆源中心的距离,K和α为两个系数。
为了准确预测和计算爆破振动速度,往往依靠经验公式来计算,然而在一些
工程当中,这种预测出来的爆破振动速度和用仪器测试出来的振动速度相差甚
大。文章结合工程实例来探讨爆破振动速度的有关因素,为以后的工程在考虑爆
破振动因素和计算爆破振动速度提供参考。
2 现场试验
2.1 工程概况
贵阳市金阳新区金岭东路西起金岭西路与金阳北路的交叉口,向东于K0+
762.335(X=51 256.000,Y=63 343.900)处与观山北路相交,再向东于K2+
549.146(X=51 182.600,Y=65 113.300)处与长岭路相交,终点与210国道相
连。路堑开挖宽度为60 m,山体高度高低不等,最高处约为20 m,土石方开挖
工程量约为20万m3,土方工程约占30%,石方工程约占70%。爆区土质主要
为黏性土,爆区石质为白云岩,呈赤褐色,结构疏松,属中硬以上岩石,结构完
好。爆区为独立山体,自身地下岩层含水量较少,爆破最低高程位置无地下水。
2.2 爆破和测试方案
2.2.1 爆破方案
针对该地块周围环境的特点,施工从上到下、由西向东分层、逐段爆破和开
挖,并采用毫秒延时爆破方式进行土石方爆破。炸药为乳化炸药,起爆方式采用
电力起爆法,炮孔间距为2.5 m,排距为2 m,深度为3~6 m,直径为100 mm。
2.2.2 测试方案
在采集爆破振动速度时,采用DH5936动态信号测试分析系统+DH610磁
电式速度传感器。测点布置:以药包中心为端点,将各速度传感器呈辐射状布置。
在每次爆破前,首先布置好测试仪器,对仪器进行检查,记录爆破的总药量、单
段最大药量和测点至爆源中心的距离。爆破后对所测数据整理制表。
3 测试结果
根据现场数据采集和记录,得出三组数据如下,表中药量指的是毫秒延时爆
破最大一段的装药量,单位是kg;测距为药包中心到测试点的距离,单位是m;
振速为被测点的爆破振动速度,单位是cm/s。
4 结果分析与讨论
先根据实测资料的第一组数据采用最小二乘法求出系数K、α,然后由公式
(1)来验算第二组和第三组的数据,求出相对误差,分析影响爆破振动速度的
因素。具体分析过程如下:
在式(1)中,令A=v, ,则B=Kxα。
两边去对数lnA=lnK+αlnB,
再令y=lnA,x=lnB,C=lnK,D=α,则K=eC,α=D。
式(1)可变为y=C+Dx。
根据最小二乘法原理,求出C=5.4475,D=1.89。
即求出K=232,α=1.89。
得到 (2)
将现场所得的第二组和第三组数据代入到式(2),求出各测点的振动速度值,
运用相对误差公式δ=|(vi计算-vi实测)|/vi实测,得出表4。
讨论:第一,从表格数据可以看出最大相对误差为21.4%,大部分相对误差
在10%以下,基本能满足工程要求。第三组数据5、7、8三个测点,预测的振动
速度和实测的速度值相差较大,原因是这三个测点位于水沟边,测点周围的岩石
受到地面水的侵蚀,使岩石严重风化,形成强风化岩石,和其他测点周围的地质
环境有显著差异。所以,对于同一类型的爆破,爆破参数、介质特性、地形及地
形周围地质条件等因素相同的情况下,先根据试验用最小二乘法求出系数K、α,
再运用公式(1),来预测将要爆破的振动速度。第二,虽然爆破安全规程给出了
相对应的公式,但给出的系数K、α范围太大,很难准确预测测点的爆破振动速
度值,在大型工程项目或保护的对象价值很高(如文物、古遗址等)的情况下,
必须通过现场试验来确定系数K、α,对爆破振动速度准确预测,减少爆破振动
危害。第三,爆破安全规程的表中只规定了岩石的K、α取值范围,而未对土、
岩石和土的混合物做具体的规定,在这次现场测试中,如果改变土方和石方混合
物中的比例,将得出不同状况下的K、α值。第四,现阶段爆破的理论尚未完全
成熟,必须依靠相类似的工程实例来进行比较,选择爆破参数,优化爆破方案。
5 结束语
根据现场测试和数据分析可得出以下结论:
(1)可以运用萨道夫斯基的爆破振动速度经验公式来计算爆破振动速度,
在测试好装药量Q和测点距爆源中心的距离之后,必须根据爆破条件、装药结
构、地形及周围地质条件等合理选择系数K、α。
(2)爆破振动在土壤和岩石混合物的介质中传播时,与在单一的介质中传
播有较大差别,土壤和岩石混合物的所占比例不同,传播方式也有较大差别,这
种情况下,可以运用最小二乘法原理求出萨道夫斯基的爆破振动速度经验公式中
的系数K、α,从而能够较为准确地预测爆破振动速度,对爆破方案进行设计。
(3)影响爆破振动速度的因素很多,归结起来主要有炸药性能、装药结构、
爆破条件、地形及工程地质条件等,改变其中任一因素均会引起爆破振动速度的
变化。
参考文献
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5 陈建平、高文学.爆破工程地质学[M].北京:科学出版社,2005
The Blasting Vibration Velocity of the Influence Factors Are Discussed
Wang Sihai, Chen Chunhong
Abstract: Blasting vibration velocity of blasting seismic intensity is one of the
important parameters, accurately calculate the good blasting vibration velocity to
guide the explosive operations to have the important meaning. According to the new
road JinYang guiyang JinLing blasting the field test using least square method
analysis data, and discusses the influence factors of blasting vibration velocity.
Key words: blasting; vibration velocity; least square method; influence factors