复杂地下洞室群爆破地震波传播的现场试验研究

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超大型地下洞室群的随机地震响应分析

超大型地下洞室群的随机地震响应分析摘要：地下结构的地震响应分析由于结构-围岩的动力相互作用及地震动输入的不确定性而十分复杂，尤其是对空间尺度很大的大型水电站的超大型地下厂房洞室群，地震动输入的空间变化特性将对结构的地震动响应产生重要的影响。

本文首先通过阻尼影响-抽取法求出地下结构无限围岩介质的动阻抗，在此基础上通过考虑地震动输入空间变化的随机过程模型，采用随机分析方法研究了地震动输入机制对地下洞室群动力响应的影响。

结果表明，地震波的行波效应、空间相干性损失及散射效应是影响地下结构动力响应的关键因素。

考虑地震波的行波效应和空间相干性损失可以使地下结构的地震响应降低，但是地震波的散射效应可以增大地下结构的地震响应，结构的动力响应分析必须综合考虑这几项影响。

关键词：随机分析相互作用行波效应散射超大型地下洞室群的地震反应分析，由于与围岩的动力相互作用而变得十分困难，其响应特点与地面结构有明显的差别，目前还缺乏比较完善和合理的计算模型和计算方法。

其主要难点在于要全面分析地下结构在地震中的表现，除要考虑无限地基的刚度和辐射阻尼影响以外，地震动的震源特性以及地震波在不均匀介质中的传播规律对结构响应的影响也必须加以研究探讨。

结构的地震响应分析精度受制于几个方面的因素，如物理模型、计算方法及地震动输入机制等，这些因素是彼此关联的。

但是，由于地震动的不可精确预测性和不可重复性，目前对结构地震响应分析采用的场址地震动的研究还落后于对结构动力反应分析方法的研究，仍带有很大的随机性，尤其是对于大型地下洞室的地震动输入机制研究还处于探索阶段。

首先是缺乏大型地下洞室群的实际震害资料，目前国内外有关的地下洞室震害调查基本上为3m～6m直径大小，象溪洛渡地下厂房这种位于正常蓄水位以下400m，洞室跨度30m，高度近90m，长度几百米的地下洞室的实际震害资料基本上没有；其次是缺乏地下地震动的实际观测资料，这是地震动观测中的薄弱环节，也是地下结构抗震设计中的困难所在。

地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析

地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析
地下洞室及其围岩爆破地震安全监测与动力分析
基于地下洞室及其围岩的爆破震动安全监测,通过质点振动速度峰值及其卓越频率分析,论述爆破地震波的传播规律以及地下洞室与围岩爆破地震作用下的动力特性,并对爆破地震安全监测与分析结果进行解释与原因探讨.通过大量监测数据的回归分析,得出质点振动速度峰值与爆破药量和距离及环境条件的关系式,并在分析三者关系的基础上指出,近爆破点区域的爆破地震波衰减速度明显大于较远区域,爆破引起的质点振动速度峰值的卓越频率集中在以45 Hz为中心的15～75 Hz范围值.质点振动速度峰值及其卓越频率与爆破规模与环境的几何因素密切相关,介质本身的物理几何特性是爆破地震波衰减的主要影响因素之一.
作者：阳生权周健吕中玉 YANG Sheng-quan ZHOU Jian LV Zhong-yu 作者单位：阳生权,YANG Sheng-quan(湖南科技大学土木学院,湘潭,411201;同济大学土木学院,上海,200092)
周健,ZHOU Jian(同济大学土木学院,上海,200092)
吕中玉,LV Zhong-yu(湖南科技大学土木学院,湘潭,411201)
刊名：中国安全科学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年，卷(期)：2006 16(6) 分类号：X924.4 关键词：地下洞室围岩爆破震动安全监测动力分析。

地震波入射方向对地下岩体洞室动态响应的初步分析

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的沉管隧道、道洞口以及浅埋洞室的横向、向等地震正隧纵
交入射下的洞室响应，献［１离散元一边界元分析了溪洛文５用
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基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（０３００５４９３）
作者简介：行东（９８）男，苏徐州人，士，理工程马１７一，江硕助
师．要从事水电地质方面的工作．主
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表１岩石物理力学指标糍瓣
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第３第１期３卷
２０年１０７月
水力发电
文章编号：５９９４（０７０ — ０３００５ — ３２２０）１０２－３
地震波入射方向对地下岩体洞室动态响应的初步分析

地下洞穴的瑞利面波波场特征有限元数值模拟研究的开题报告

地下洞穴的瑞利面波波场特征有限元数值模拟研究的开题报告一、研究背景及意义地下洞穴的存在常常会引起地震动的扰动，而洞穴的破坏或坍塌也可能对地震灾害造成重大的影响。

因此，对地下洞穴的地震响应特性进行研究，对于了解洞穴稳定性，预测洞穴内部的应力和变形分布，进而判断洞穴稳定性和安全性具有重要的理论和应用价值。

地震波在地下洞穴附近会产生不同于自由场的效应，即瑞利面波（Rayleigh wave），其波速和能量分布不同于P波和S波，也不同于自由地面波。

因此，研究地下洞穴的瑞利面波波场特征，对于揭示地震波与洞穴相互作用机制，有助于推进地震灾害的预测和减灾工作。

二、研究目的本文旨在通过数值模拟，研究地下洞穴的瑞利面波波场特征，探究地震波与地下洞穴相互作用的物理规律，为洞穴的稳定性评估和安全性检测提供科学依据。

三、研究内容1. 建立地下洞穴和地震波的数值模拟模型；2. 模拟P波、S波和瑞利面波在地震波传播过程中的能量沿着空洞壁反射和折射的情况，详细分析波场特征、传播路径、波速分布等；3. 研究地震波与地下洞穴相互作用机制，分析洞穴的稳定性和安全性的影响因素；4. 提出一种有效的安全性评估和检测方法。

四、研究方法本文将采用有限元法（FEA）对地下洞穴的瑞利面波波场特征进行数值模拟。

具体而言，可以采用COMSOL Multiphysics等软件对地震波和地下洞穴进行建模和仿真，分析其波场特征、传播路径和波速分布等，并通过数值模拟验证模型的合理性和可信度。

五、预期结果1. 确定地震波与地下洞穴相互作用机制；2. 分析瑞利面波波场特征、传播路径和波速分布等；3. 提出一种有效的安全性评估和检测方法。

六、研究进度安排1. 研究文献调研，撰写文献综述（已完成）；2. 建立数值模拟模型，进行仿真验证（正在进行）；3. 分析波场特征、传播路径和波速分布等，探究地震波与地下洞穴相互作用机制；4. 制定安全性评估和检测方法，撰写论文和撰写毕业论文（2022年6月前完成）。

复杂地质条件下隧道爆破方案设计

复杂地质条件下隧道爆破方案设计摘要：由于我过越来越多的城市开始修建地铁，而地铁修建必然离不来隧道爆破问题，因此本文针对复杂地质条件下的隧道爆破方案设计，首先分析了岩溶地区隧道施工的处理，同时还阐述了隧道修建过程中较多发生的问题并提出解决措施。

最后就光面爆破技术和爆破地震效应进行了阐述。

关键词：复杂地质条件；隧道；爆破引言：在经济的列车飞速前进的背景下，我国的城市化水平逐步提高，城市的建设规模逐渐扩大城市人口越来越多，很多城市的城市病十分严重，比如交通拥堵出行困难等，为了使交通环境得到改善目前许多城市选择修建地铁，例如北京、深圳、上海等。

但是我国地质条件复杂，城市地铁的修建限制因素非常多，首先便是隧道爆破问题。

因此在进行城市地铁修建的隧道爆破方面必须加大研究力度。

1. 岩溶地区隧道的施工技术我国幅员辽阔地质复杂，其中非常棘手的便是岩溶地区城市的隧道修建。

1.1岩溶地段隧道施工出现的问题岩溶也就是喀斯特，是水对可溶性岩石的化学溶蚀作用非常强，流水的溶蚀造就了地下条件非常复杂的喀斯特地貌。

岩溶主要是由于地表水和地下水经过了不断的流动和水的循环等对可溶性岩层进行化学溶解，在冲刷以及机械破坏作用下形成的。

岩溶对隧道建设主要影响有：水空、坍塌、洞顶地表塌陷等等，特别是高压富水、深埋填充、突水、突泥等都对隧道质量造成较大的影响，进而影响交通行驶的安全性，从而使得具有岩溶地貌地区进行地铁建设时施工难度非常大。

1.2处理措施1.2.1定性预测方法定性预测方法是指将地质环境和地形地貌的勘探结合在一起进行定性预测。

在待施工的区域检测地形地貌、水文环境等情况，同时查阅相关的地质环境资料，进而对该地区岩溶的具体情况加以掌握之后，施工单位要对隧道所处区域的岩溶情况进行充分的调查，要仔细分析其发展变化规律，特别是水平岩洞的变化情况包括水平溶洞的层数、高程以及各个岩洞的规模等都要进行检查并记录。

1.2.2辅助坑道方法辅助坑道是隧道施工时，为缩短工期和改善施工条件开辟工作面而增设的坑道。

复杂环境下洞室开挖的爆破震动监测与控制

复杂环境下洞室开挖的爆破震动监测与控制饶杨安,吴　立(中国地质大学工程学院,武汉430074)摘　要:钻爆开挖法洞室的施工点临近新完成结构体,爆破地震波必须严格控制在安全范围之内。

根据爆破试验中的监测结果和经验公式确定最大单响药量。

结合二次减振和微差爆破技术的控制爆破方案,密集钻孔形成的孔排有效地削弱了穿越的地震波,单发单响的导爆管微差爆破方案在保证施工进度的同时,避免了地震波的叠加。

根据施工中的爆破震动监测结果调整施工参数,提高了施工效率并确定爆破震动控制在安全范围内。

工程的实践表明结合爆破实验、控制爆破震动的施工方案和震动监测能保证保护目标的安全。

关键词:洞室开挖;控制爆破;爆破试验;震动监测中图分类号:X932 文献标识码:A 文章编号:167121556(2003)0420067203①0　工程概况在某水库大坝接近完工时,发现大坝坝肩中的断层贯通率为100%,而不是前期推断的40%,因此,需要沿断层掘进一个灌浆排水洞,它紧靠一条刚完成的灌浆排水交通洞,沿该交通洞轴线向上向下都有已完工的防渗帷幕。

而该大坝为混凝土拱坝,坝肩为起主要的支撑部位,坝肩岩体内洞室纵横交错,所以爆破施工环境复杂(图1)。

由于初始爆破施工作业面距防渗帷幕和坝体仅3m ,帷幕的设计质点振动速度上限为1.5cm/s 。

1　爆破试验在邻近相似的岩石条件下的爆破模拟试验,记录振动数据,分析爆破地震波在岩体中的传播规律,以便选择一套能够确保被保护目标的安全的爆破开挖施工方案。

根据M.A.萨道夫斯基公式,爆破震动引起的质点振动速度由下式确定[1]:v =k3Q Rα(1)式中,v 为峰值质点振动速度,cm/s ;k 为与爆破场地等条件有关的系数;Q 为最大单响炸药量,kg ;R 为测点与爆源的距离;α为与地质条件有关的爆破地震波衰减系数。

取P =3QR,对上述公式两边取对数,则有:lg V =αlg P +lg k (2)由上式可知,只要在一定范围内布置测点,记录不同距离、不同药量的爆破地震波引起的质点的最大振速数据,以lg V ,lg P 为坐标轴,对记录数据进行回归分析得到lg P —lg V 关系直线,由该直线的斜率和截距可以得到场地条件系数α、k ,从而得到工程中具体的关系式。

人工爆破地震波特性的实验研究——打印

Series N o.342 December　2004 金属矿山MET A L MI NE总第342期2004年第12期张凤鹏,东北大学理学院,副教授,100004辽宁省沈阳市。

人工爆破地震波特性的实验研究张凤鹏　马万昌　孙豁然(东北大学)金校园(南芬露天铁矿)摘　要　对南芬露天铁矿生产爆破产生的地震波进行现场测试,获得了大量有效的人工爆破震动数据。

通过对这些数据的时域和频域分析,研究了人工爆破地震的振动速度、频带、主振频率和衰减时间等参量的变化规律,分析了人工爆破对地下硐室的影响。

关键词　人工爆破　地震波　特性　实验研究　地下硐室Experimental Study on Characteristics of Man2m ade B lasting C aused Seismic W avesZhang Fengpeng　Ma Wanchang　Sun Huoran(Northeastern Univer sity)　Jin X iaoyuan (Nanfen Iron Open2pit Mine)Abstract　A great number of effective artificial blasting2caused vibration data were obtained through the on2site testing of the seismic waves caused by the production blasting at Nan fen Iron Open2pit Mine.Based on the analysis of time domain and frequen2 cy domain of the test data,the change laws of the parameters of man2made blasting2caused seism such as the vibration speed,fre2 quency bandwidth,dominant frequency and dying2away time were studied.The effect of man2made blasting on underground tunnel was als o analyzed.K eyw ords　Man2made blasting,Seismic wave,Characteristics,Experimental study,Underground tunnel1　工程背景南芬露天铁矿是我国大型机械化露天开采矿山,是本钢铁矿石的主要生产基地。

深埋隧道中地震波场特征的数值模拟研究的开题报告

深埋隧道中地震波场特征的数值模拟研究的开题报告一、研究背景和意义地下隧道是现代城市建设的重要基础设施之一，然而在地震发生时，地震波在地下隧道中的传播和反射过程会对隧道的安全性产生影响。

为了保障地下隧道的安全，需要对地震波在隧道中的传播特性进行深入研究。

二、研究目的和内容本研究旨在通过数值模拟方法研究地震波在深埋隧道中的传播特征，探究地震波在隧道中的反射、折射、干涉等现象，为地下隧道的安全设计提供理论依据。

具体内容包括：1.建立地震波在深埋隧道中的数值模型；2.研究地震波在隧道中的传播特性，分析反射、折射、干涉等现象；3.分析隧道不同位置和不同方向的地震动响应特征；4.评估地震波对隧道结构的影响。

三、研究方法和技术路线本研究将采用有限差分法对地震波在深埋隧道中的传播特征进行数值模拟。

具体技术路线如下：1.建立深埋隧道地震波数值模型；2.利用有限差分法求解地震波在深埋隧道中的传播过程；3.分析反射、折射、干涉等现象；4.计算隧道不同位置和不同方向的地震动响应；5.评估地震波对隧道结构的影响。

四、预期成果和研究意义本研究预计能够得出深埋隧道地震波在传播过程中的特征，分析地震波对隧道结构的影响，为地下隧道的安全设计提供理论依据。

该研究成果可为地下隧道的建设和安全管理提供参考，促进城市基础设施的可持续发展。

五、研究进度安排1.文献调研和资料收集（3周）；2.建立数值模型和求解方案（4周）；3.进行地震波在隧道中的数值模拟（6周）；4.分析地震波在隧道中的传播特性（4周）；5.评估地震波对隧道结构的影响（3周）；6.撰写论文和进行答辩（4周）。

六、参考文献1. 陈大雷, 罗斌, 朱红,等. 深度地震勘探与地下工程地震动风险评估[J]. 岩土力学, 2011, 32(4):1009-1024.2. 李勇, 马铁砾, 王学俊,等. 地下工程地震灾害及其防治措施[J]. 自然灾害学报, 2006, 15(2):165-171.3. 许新征. 隧道地震响应分析及结构加固设计[M]. 北京：人民交通出版社，2008.。

爆破地震波传播特性研究

文章编号:　1001-487X(2000)增刊-0006-06爆破地震波传播特性研究张永哲(中国水利水电科学研究院　北京市　100044)摘要:本文根据李家峡工程爆破震动实测数据,研究了在该条件下爆破地震波地表峰值强度的衰减规律,得出质点和速度及其频率与药量和距离间的关系式;分析了断层对爆破地震波幅值和频率等的影响;还研究了爆破地震波在岩体内部传播的规律与特征,并与地表波进行比较。

关键词:爆破地震波;传播规律;加速度;频率;幅值中图分类号:TD 23511+4 文献标识码:AStudy on Pr opa g a tion Character ist ics of Explosive Seixm ic WaveZHAN G Y ong 2zhe(China Conservancy and Hydropower Academy ,Beijing 100044)Abstract :　On t he basis of t he measured dat a of explosive vibration in t he Lijiaxia engi 2neering blasting ,the attenuation law of surfacial peak values of the explosive sei smic wave is invest igated ,t he relat ionship bet ween part icle accelerat ion or it s frequence and dose or it s di st ance is obtained ,t he infuence of fanlt on amplit ude and frequency of explo 2sive seismic wave is analyzed.Moreover ,t he propagation law and characteristics of explo 2sive sei smic wave in rocks are studied and c ompared wit h t hose on surface.K ey w or ds :　explosive seismic wave ;　propagation law ;　acceleration ;　frequency ;　at tenuation为了研究爆破对层状岩质高边坡稳定的动力影响并进行动力稳定分析,在李家峡工地结合爆破施工进行了爆破振动传递函数、地震波传播规律与岩体中动荷载分布特性研究。

中深部地下洞室群空间分布对爆炸地震波传播规律的影响

中深部地下洞室群空间分布对爆炸地震波传播规律的影响随着人民生活水平的日益提高,电力需求愈加紧张,水电站的建设也越来越多,地下洞室群在水电站系统中广泛使用。

在地下洞室施工中,爆破开挖经济且高效,但是爆破引起的振动效应对洞室群安全性与耐久性的不利影响使得洞室群的爆破开挖成为工程中的难点之一,爆炸地震波的传播规律也一直受工程界关注。

本文以溪洛渡水电站右岸地下导流洞洞室群开挖为背景,在多次现场爆破振动测试的基础上,利用回归分析和动力有限元数值模拟相结合的方法研究了右岸导流洞爆破开挖时邻近洞室群的振动响应。

主要研究内容如下:(1)确立了以溪洛渡为原型的数值计算模型。

以现场爆破振动测试实验资料为依据,建立数值模拟模型,对地下洞室群爆破作用下的响应规律进行全面系统研究。

通过对振速的监测,分析了爆破振动的衰减规律,为数值模拟及振动监控提供依据;并通过现场施工和监测来验证数值模拟分析的可行性。

(2)总结了中深部洞室群对爆炸地震波振动响应特点。

以质点振动时程曲线、振速峰值与振速衰减速率为研究对象,通过无地应力、中等地应力与高地应力三种工况的对比分析中深部洞室群的爆破响应特点。

从动载单独作用和动静载共同作用两方面,对比分析洞室群在爆破地震波作用下振速、应力与位移的响应规律。

相对于浅部,中深部洞室群动力响应主要有以下特点:振速峰值在拱顶与底板相对增大,振速曲线衰减较快;位移响应相对增大,应力响应相对减小。

(3)确定了三个导流洞的最佳空间分布状态。

按照洞室不同空间位置分竖向、横向和跨度三类工况,分析洞室群各洞室洞壁振动响应,分析各工况下的振动速度峰值出现位置,主要得出如下规律:洞室平行布置爆破振动影响最小,为最优工况;洞室间距大于3倍跨径时振动影响区域稳定;迎爆侧直墙上半段振速随跨径增大而增大,下半段振速随跨径增大而减小。

在得出的规律基础上给出安全监测控制点的建议,更好的控制洞室群开挖对邻近洞室群的影响,也为洞室群空间设计提供参考。

煤矿深部采场爆破地震波传播规律的微震原位试验研究_叶根喜

YE Genxi1，2，JIANG Fuxing1，2，GUO YaБайду номын сангаасhua1，2，3，WANG Cunwen1，2
(1. State Key Laboratory of High-efficient Mining and Safety of Metal Mines，Ministry of Education，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China；2. School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China；3. School of Civil Engineering，Hebei University of Engineering，Handan，Hebei 056038，China)
穿层传播测点数据的回归曲线方程为00271x3115807x26246776x8009040000288x3108641x213602068x全部测点数据的回归曲线图fig5schematicdiagramregressioncurvesallmonitoreddata最大振幅距离m6384470034破裂区和富积水区对波传播的影响分析对比微震监测到的底板破裂异常区见图8和底板音频电透视图结果见图9其中的音频图引自煤科院西安分院相关研究报告可以确定在下顺槽底板附近不仅存在富集水异常区也存在破裂异常区并且这两种异常区的位置基本重合
笔者所在的课题组具备了在煤矿深部采场进行原位爆破监测试验的条件和工程经验[18～20]。课题组拥有具有自主知识产权的本质安全型微震监测系统 (专利号为 CN2687693)，监测主机为课题组与浪潮集团联合研制的浪潮 CYBF001 型防爆计算机，可直接在煤矿井下进行连续实时监测。试验在河北省峰峰集团梧桐庄煤矿 182106 工作面进行，距离地表 550 m。采用 Matlab 和 Excel 软件对实测数据进行了处理，得到了煤矿深部采场波的传播规律和衰减特点，并对不同传播路径下的衰减规律做了对比分析。该试验结论为进一步研究微震监测台网[21]的优化布置提供了理论依据，也可为煤田地震勘探、音频电透视等地球物理手段提供波在煤矿深部采场传播的基础参数。

爆炸冲击波在复杂地下结构内传播规律的研究

首都经济贸易大学硕士学位论文爆炸冲击波在复杂地下结构内传播规律的研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：安全技术及工程指导教师：***20090320摘要在地下空间或井下瓦斯爆炸事故中，冲击波是主要灾害效应之一。

冲击波的传播规律是地下空间或井下系统进行抗爆性评价和矿井抗爆性设计的基础，是降低事故危害、防治事故蔓延、迅速实施救援中的关键科学问题,是事故效应的核心。

然而，对冲击波在复杂地下结构的传播规律的研究并不系统。

本文主要通过数值计算和实验手段，对冲击波在复杂地下结构传播规律进行了研究。

1.在量纲分析及对数值模拟结果拟合基础上，得到了直巷道某一点处的峰值超压值与爆源的等效TNT当量q成正比，与巷道轴向距离R成反比，与巷道的截面积S成Q参量的多项式函数。

反比，是3/RS2.为了探索爆炸空气冲击波在转弯巷道内的传播规律，研究了爆炸冲击波通过45°弯曲巷道后的压力分布特征，研究结果表明：在弯曲巷道内压力场的分布是复杂的。

经过弯曲巷道时空气冲击波变为曲面波,经过较长距离,冲击波逐渐恢复平面波。

3．从三个方面研究了巷道转角角度对爆炸冲击波传播的影响。

首先，研究了转弯前压力提高区的长度和转角角度的关系；其次，研究了转角角度对转弯后的紊流区的影响；最后，用衰减系数这一概念，研究了转角角度对冲击波衰减系数的影响程度。

4. 在数值模拟的同时，进行了分叉管道结构内冲击波测试，以此研究爆炸冲击波在分叉巷道结构内的非线性特征及传播规律。

将两方面成果对比，证明了实验和数值模拟研究的一致性。

关键词：冲击波复杂巷道超压峰值数值模拟紊流区AbstractThe shockwave is one of the main effects in gas explosion incident inside underground tunnels. The research on explosive shockwave propagating characteristic is important to antiknock evaluation，antiknock designing for mine，reducing accident hazards, preventing accident expanding, implementation of the rescue rapidly. It is the key point of the accident. However, the achievement on explosive shockwave propagating characteristic inside the complex underground tunnels is not systematic.This paper utilized numerical simulation with scaling model experiment, studied on the shockwave wave propagating rules inside the complex underground tunnels.1.The shockwave propagating characteristic inside the straight tunnel is researched∆of certain point is in through data fitting based on dimension analysis. Overpressure Pdirect proportion with equivalent TNT weight q, and in inverse proportion with propagation distance R and tunnel section area S. It is the polynomial function of Q.3/RS2.Aimed at presenting air shockwave propagation process as well as the corresponding principles in case of the explosion taking place in the complex mining tunnel, a piece of particular research into the overpressures changing process when the explosion shockwave goes through 45° turning corner. The result shows the stress field distribution in bend tunnels is complex. The air shockwave should resume to plane front after propagation continuing through a long distance.3. The rules for related factors affecting shockwave propagation were studied, which including configuration factors such as tunnel bend angle from 3 different parts. The paper studies the relationship between parameter like bend angle and the overpressure attenuation tunnel bend, which include the length of stress enhanced front, turbulence area, attenuation coefficient.4. The rules and nonlinear characteristics for shockwave propagation inside the branch tunnels structure is researched by the way of numerical simulation and experiment in pipeline structure. By comparison, the results from numerical simulation and experiment are consistent. So research findings of the numerical calculations are proved to be reliable.Keywords:Shockwave complex tunnels overpressure valuenumerical simulation turbulence area独创性声明本人郑重声明：今所呈交的《爆炸冲击波在复杂地下结构内传播规律的研究》论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的科研成果。

某隧道爆破地震波监测方案_secret

XXXXX隧道施工爆破地震波监测方案XXXXXXXXXX年X月X日1、监测的目的的意义爆炸是高能物质在极短时间内能量释放的过程。

工程爆破用于工程目的,它正是利用了爆炸过程所释放出的大量的局部高密度能量,来对周围介质做功,达到使介质断裂、破碎的目的。

无论爆源在地质介质的表面或内部,工程爆破都具有功率大,效率高,工作时间短等优势,因而得到广泛应用。

但是,工程爆破在提高工作效率的同时伴随着某种消极效应,爆破地震波在地质材料中的传播,往往对建筑物、边坡等造成不同程度的损伤。

这种消极效应如不加以有效控制,往往会带来安全隐患。

XXX隧道位于主城区内,洞口周围有很多建筑物和边坡，因此必须对爆破引起的地震进行监测，及时反馈给设计和施工作业单位，确保周围建筑物和边坡的安全。

在此前提下，最大限度的发挥爆破施工的效率，达到既能安全快速施工，又能节省工程造价的目的，具有重要的经济及社会意义。

项目通过地震波监测达到以下具体目的：1、确定隧道洞口爆破施工作业的最佳装药量；2、对隧道洞口周围敏感建筑物进行布点监测，确保建筑物安全；3、对隧道洞口边坡进行布点监测，确保边坡稳定。

2工程概述XXX隧道是XXX城市总体规划中南北快速干道—XX大桥及南北引道工程的一部分。

XX大桥及南北引道工程位于XXX市主城区内，行经XX区、XX区、XX区及XXX区，是XX市城市总体规划中的南北快速干道。

隧道洞口在XXX上村，出洞口在XXXXX路加油站，全长1393m，为双线双洞隧道，隧道轴线相距43.75m，隧道净跨12.25m，设计洞高7m，纵坡2.86％。

本隧道沿线出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组上段沉积岩层和第四系全新统松散土层。

沿线表层主要为第四系残坡积亚粘土和因人类工程活动堆填的人工填土，厚0～12.5m；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组上段陆相沉积岩，主要岩性可划分为砂岩和砂质泥岩，相变现象发育，多呈透镜状产出。

隧道区位于化龙桥向斜东翼并靠近向斜轴部，隧道走向与向斜走向大致相同，沿线无区域性断层通过，沿线岩层中构造裂隙不发育。

地下矿深孔爆破振动传播规律分析

地下矿深孔爆破振动传播规律分析摘要：近年来，我国对矿产资源的需求不断增加，地下矿深孔爆破技术有了很大进展。

为研究地下矿开采的深孔爆破过程中的振动效应对空区稳定和传播规律的影响，以某矿山地下采场深孔爆破为背景，根据现场爆破地震监测数据分析地震波的振速衰减和频域能量变化规律，并拟合得到质点振速的经验公式，依此对地下采场爆破地震波传播规律进行论述。

关键词：深孔爆破；爆破地震波；规律分析引言随着我国社会体系的不断发展，十分重视金属矿产开采的安全性。

矿企生产需要进行爆破作业，地下采场中频繁的深孔爆破产生的强振动不仅直接威胁着地下作业人员的生命安全，还影响着空区及充填体稳定性。

以某矿山地下采场深孔爆破为研究背景进行振动监测，拟合得到爆破振动速度预测经验公式，对深孔爆破在地下空间传播规律进行描述，以指导深孔爆破参数的设计和后续施工，确保空区和充填体的稳定。

金属矿山1深孔爆破技术优势分析深孔爆破技术，是指通过爆破地点的针对性计算，实行地表坚固性岩层的爆炸性活动，以达到缩减地质挖掘过程的做功复杂性，也避免大规模演示处理造成的施工事故，是一种较为安全的资源开采施工技术。

当前我们应用深孔爆破技术，在传统爆破处理基础上，实行集中性定点爆破处理，保障岩石爆破后，岩层结构能够在最小抵抗线区域内碎裂，避免了炸药爆破过程中存在的各种不利因素。

2深孔爆破振动传播规律分析在调查现场的岩石爆破工程地质条件的基础上，制定爆破地震波数据采集方案。

根据某矿山铁矿地质资料确定对该矿Ⅰ#矿体的-156m水平深孔爆破作业产生的爆破地震进行研究，地下矿采用无底柱分段崩落法进行开采，阶段高度为60m，分段高度12m，分别在3个开采水平（-132m、-144m、-156m）进行振动数据采集，测点分水平和铅垂方向布置，并使测点安装于同一铅垂方向。

根据矿山爆破施工技术资料，一次总装药量控制在400±20kg，对现场不同工况监测数据采集结果进行整理，并对现场实测振动数据汇总。

特长深埋隧道裂隙破碎带的地震波探测及其工程应用

特长深埋隧道裂隙破碎带的地震波探测及其工程应用摘要：山岭地区隧道的修建面临诸多未知地质灾害的威胁，其中塌方是隧道工程主要风险源之一，致塌因素众多，机制复杂，而目前阶段的地质勘查技术却未能完全掌握隧道轴向平面上的地质情况。

在隧道开挖过程中，对掌子面前方的地质条件进行超前地质预报，可有效地防止工程事故，减少经济和生命财产损失，以保证工程质量。

本文对隧道超前地质预报方法做了简要概述，并以TSP隧道地震波地质预报手段对尚家湾隧道进行工程应用实践，为TSP预报在隧道建设过程中提供一些应用经验。

关键词：塌方；超前地质预报；TSP；工程应用我国西部主要地处丘陵及高山峡谷地段，地质条件复杂，随着国家对基础设施建设的大力投入以及西部大开发的进一步实施，修建高速公路能减少运输时间，提高区域经济运作效率，有利于国民经济整体快速发展。

在该地区修建大量的高速公路，不可避免地将会遇到长大、深埋山岭隧道。

由于地质情况复杂性以及难预测性，塌方在隧道施工过程中时有发生，易造成施工工期延误、经济损失以及生命财产损失，塌方已然成为隧道施工过程中一项重大威胁。

由于西部地区的复杂多变的工程地质条件和水文地质条件，隧道围岩和其周围不良地质体（断层、破碎带、溶洞、暗河、软弱地层等）所处状态在目前地质勘查技术水平层面上难以在施工前查明。

由于前方地质情况不明，隧道开挖时常常伴随各种险情，例如塌方、涌水、岩爆、泥石流等地质灾害，这些险情会严重影响工程的进展，给施工带来设计变更麻烦和工程造价提高，有时甚至会产生重大的事故。

因此，采用科学的、先进的隧道超前地质预报技术预测、预报隧道开挖工作面前方的地质构造，准确查出隧道掘进方向的围岩性状、结构面发育情况，特别是溶洞、断层、破碎带和含水情况，减少隧道施工的盲目性一直是国内外隧道施工和地质工作的重要研究课题。

为使隧道施工顺利进行，尽可能减少经济损失，超前地质预报成为了现代隧道施工过程中不可或缺的一部分，近年来被广泛用于隧道地质预报工作[1~3]。

爆破地震波对隧道影响的测试

隧道顶距采石作业区爆破台阶下眉线 42. 98 m。采石剥离面距隧道出口处 326 m，见图 1。 1. 2 爆破作业
采石爆破作业采用钻孔爆破，孔中装填 2# 岩石硝铵炸药，常用药量 0. 5 ～ 10. 0 kg，孔深一般不超过 3 m，自上眉线方向剥离。
2 测试方案
爆破引起的地震波是复杂的随机变量，它在传播
3 测试结果与分析
隧道断面记录到 Q2 ，Q3 ，Q4 的 3 炮数据，测线 V1
和测线 V2 记录到 4 炮数据。测线 V1、测线 V2 的数
据采用线性回归法处理为
V ±max = K（ Q1 /3 / R） α
（ 1）
式中，V ±max 为垂直振速峰值，cm / s； K 为与岩石性质、
图 4 振速衰减曲线
0. 041
0. 390
0. 038
0. 270
0. 041
0. 135
0. 038
0. 230
0. 041
2012 年第 10 期
爆破地震波对隧道影响的测试分析
67
地质条件、爆破方式有关的系数； Q 为单孔装药量，
kg； R 为测点到爆源距离，m； α 为衰减系数。
根据实测结果得到测线 V1、测线 V2 振速衰减公
式分别为式（ 2）和式（ 3）
V'±max = 24. 54（ Q1 /3 / R） 1. 425
某采石场采用常规爆破作业进行采石，距采石场台阶下眉线 42. 98 m 处，有一岩石隧道，采石场爆破影响隧道的安全。为此，要求对爆破作业产生的振动进行现场测试。
1 采石场概况
1. 1 地质概况采石场山体主要由中等硬度石灰岩构成，岩石呈

山岭浅埋隧道爆破地震波传播规律现场试验研究

山岭浅埋隧道爆破地震波传播规律现场试验研究我国75%左右的国土是山地或者重丘。

随着高等级公路的发展,山岭公路隧道的规模日益扩大。

从根除道路病害和保护自然环境的角度看,建设高等级公路隧道是未来发展趋势。

本文通过提取国内外相关文献的信息,阐述工程爆破震动效应的研究现状和存在问题,阐述钻爆基本理论与技术,通过麒麟山大跨度小净距超浅埋且上覆110KV高压转角电塔的隧道工程爆破震动现场试验及利用Matlb7.1自行编程对试验数据分析,着力研究爆破震动波的传播规律。

利用麒麟山隧道工程爆破开挖不仅形成空洞而且形成空洞的先后次序不同,选择左线左侧导洞已开挖,左线右侧导洞正在开挖,其余部分没有开挖的特殊工况下,在横断面地表布置测点进行爆破震动现场试验。

主要得到以下研究成果：(1)满足隧洞爆破效果的前提下,通过掏槽区分段爆破减少最大段装药量,可大幅减弱震动强度,减震前后最大振动速度比为2/3；通过讨论得出,掏槽区、崩落取、周边区爆破时均可能引发最大爆破振动速度,掏槽区爆破并不一定引发最大震动强度,震动强度除了与自由面情况有关外,还与装药量等因素有关。

(2)爆破时空洞正上方具有震动放大效应而离爆源较远处空洞一侧具有震动缩小效应。

离爆源水平距离12m处空洞正上方地表测点最大振动速度是对称个存在空洞地表测点的1.50-1.60倍,离爆源水平距离24m处存在空洞一侧地表测点最大振动速度是对称不存在空洞地表测点0.54-0.71倍。

存在空洞的地段不符合萨道夫斯公式给出的衰减规律,而不存在空洞地段可以利用萨道夫斯公式进行强度预测,且存在空洞的地表测点振动速度比不存在空洞对称测点大,说明空洞上部地表震动有放大作用,而离爆源较远的空洞一侧测点振动速度比不存在空洞对称测点小,说明空洞具有截波减震的作用。

(3)分别选择萨道夫斯基经验公式、修正后日本常用公式、美国矿业局经验公式对爆破衰减规律描述,并进行比较分析,发现萨道夫斯基经验公式和修正后日本常用公式可很好的描述不存在空洞地段地表震动波的传播规律,线性相关系数均达0.98,而美国矿业局经验公式描述时线性相关系数仅为0.83。

地下洞室群对弹性波的散射的开题报告

地下洞室群对弹性波的散射的开题报告本文旨在研究地下洞室群对弹性波的散射情况。

地下洞室群通常用于石油储存、核弹头储存等目的，因其封闭性和深度而具有很高的安全性和隐蔽性。

然而，若遭受地震等自然灾害的影响，地下洞室群可能会发生破坏，导致安全问题和环境问题。

因此，了解地下洞室群对弹性波的散射情况，对于保障地下设施的安全至关重要。

本文将通过数值模拟方法，研究地下洞室群中不同形状、不同材料的洞室对弹性波的散射情况，并探讨散射特性对洞室安全的影响。

具体研究内容如下：1. 建立地下洞室群的数值模型，包括洞室形状、材料特性和地下环境特性等参数。

2. 利用有限元方法求解弹性波在地下洞室群中传播的过程，并分析洞室对弹性波的散射情况。

3. 分析不同形状、不同材料的洞室对弹性波的散射规律，并探讨散射特性对洞室群安全的影响。

4. 研究地下洞室群中洞室的布局对散射情况的影响，以及可能的优化布局方案。

预期研究结果如下：1. 揭示地下洞室群对弹性波的散射规律，为洞室群安全性评估提供基础数据。

2. 分析不同形状、不同材料的洞室对弹性波的散射情况，探讨散射特性对洞室群安全的影响，为地下洞室群设计提供参考。

3. 探究洞室布局对散射情况的影响，提出可能的优化布局方案。

4. 为地下设施的安全评估和规划提供技术支持。

研究方法：采用有限元方法对地下洞室群进行数值模拟，并通过分析弹性波在群体中的传播及散射情况，得到地下洞室群对弹性波散射的规律。

时间安排：预计研究周期为12个月，第1-3个月进行文献调研，第4-6个月进行数值模拟和数据处理，第7-9个月进行散射规律分析和结果展示，第10-12个月进行撰写论文和总结。

参考文献：1. Barla, G., & Barla, M. (2014). Coupling finite elements and boundary elements for the study of wave propagation in tunnel-excavation soil systems. Computers and Geotechnics, 56, 1-15.2. Kadian, P., & Gupta, A. K. (2016). Dynamic response analysis of underground tunnel due to nearby blast loading. International Journal of Civil Engineering, 14(1), 1-13.3. Li, Y., Cai, Y., Xu, Z., & Cui, Y. (2017). On-site seismic response of a brittle jointed rock mass surrounding underground caverns: Insights from a field experiment. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 95, 83-94.4. Lu, Z., Huang, W., Yang, W., Gao, W., & Wang, Y. (2020). Study on the dynamic response of deep tunnels under high-amplitude seismic waves. Tunnelling and Underground Space Technology, 99, 103317.5. Sharma, J. K., & Sarkar, R. (2016). Wave propagation analysis in the jointed rock mass using discrete element method. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 81, 88-94.。