爆破振动波形预测模型及应用
爆破震动质点振速峰值预测
基于某矿地形特征的爆破震动振速峰值预测摘要：影响爆破震动速度的因素有很多，而萨式公式仅仅反映了最大段装药量Q、爆心距R与爆破震动速度v的关系，其他影响因素只以K、α两个系数概括，并未真正的涉及如自由面方位、传播路径等地形特征以及地质因素的影响。
通过某矿现场的爆破震动监测，发现测点爆破震动速度的大小受地形特征的影响较大。
从自由面方位角以及传播路径地形情况两个方面分析不规则地形条件对质点爆破震动速度大小的影响，进而探讨相应的爆破震动预测方法。
关键词：地形特征爆破震动预测台阶爆破是目前国内外普遍采用的一种矿石开采方式。
该技术虽在一定程度上加快和满足了企业的生产需要，但由于炸药爆炸时产生的巨大能量，其引发的爆破地震波往往也会给周边村民的生活带来不利影响。
为了控制和降低爆破震动危害，通过在某矿地形条件下爆破震动波传播特性和影响因素的探究和分析，在现有爆破震动预测方法的基础上，探索在地形条件影响显著的条件下爆破震动的预测方法。
同时，引申该预测方法适用于其他不同的矿山。
1 自由面方位角对爆破震动速度的影响在我国，矿山爆破震动幅值预测通常采用萨道夫斯基公式：V=K(Q n／R)α式中：V为质点震动速度，cm/s；K为与爆破场地条件有关的参数；Q为最大段装药量，kg；R为测点到药包中心的距离，m；α为与地质条件有关的系数。
通过对相近装药量、相近距离、不同自由面角度的现场实测质点震动速度的对比分析发现，质点震动速度与爆区的自由面角度之间存在一定的变化关系。
为了定量分析自由面朝向与爆破震动速度大小之间的关系，对自由面方位角做出如下定义。
自由面方位角：是指自由面的外法线与爆区中心指向测点连线分别在水平面投影的夹角。
根据自由面方位角的定义，自由面方位角θ的取值范围为0°到180°之间。
1,1 基于自由面方位角的爆破震动公式对岩石爆炸能量分布的研究表明，对于台阶炮孔爆破，冲击波的能量约占总能量的28%，扩腔和抛掷岩石的能量约占总能量的50%。
爆破振动监测分析仪可开设的实验和使用方法
仪器名词：爆破震动监测分析仪一：可开设的实验1.爆破震动监测实验2.爆破震动波形预测实验3.爆破药量预测实验4.爆破震动强度预测实验5.单一质点震速安全判据实验6.速度—频率相关安全判据实验7.爆破震动对邻近建筑物的破坏规律实验8.研究爆破地震波在不同传播介质性和场地条件而变化的规律。
二：原理及目的爆破震动测试采用电测法对爆炸载荷在介质中的电学量进行转换，从而达到测震目的，该过程利用敏感元件在磁场中的相对运动，产生与地震形成一定比例关系的电信号，经过放大器和记录装置得到震动信号，将震动信号进行频谱分析和能量衰减分析，获得震动速度、震动主频等安全判据参数，最终实现波形、药量、震动强度预测。
三操作规程方法3.1仪器面板说明（1）监测分析仪面板（图3-1）仪器左右面板接口依次是：网络接口、充电接口、震动信号仪器操作界面从左到右依次是：待机、背光、记录、取消、确定及方向键网络接口：仪器连接计算机数据通信充电接口：给机内电池充电震动接口：连接传感器，震动信号的入口待机：关闭背光情况下等待震动信号的工作状态背光：打开或关闭显示屏背光记录：进入记录震动信号快捷键，默认上次记录参数，功能模式取消：返回上一步，取消功能确定：进入下一步，选定功能方向键：移动光标，波形数值切换，记录时间上下翻阅3.2电源适配器说明电源适配器有两种功能：（1）给仪器供电(6V)；（2）给机内电池充电(6V/1.5A)；电源适配器前面板上方的指示灯为红灯时表示充电状态，指示灯为绿灯时表示充电完毕。
正确的充电、用电方法：爆破震动监测分析仪内部装有高能量镍氢可充电电池，充满电后可供仪器连续工作72小时以上。
正确的镍氢电池充、放电方法及注意事项：（1）最好是电池能量快用完时才充电；（2）每次充电要充足（建议用户白天在室外工作一天后，晚上给电池充电一晚上，使用快速充电电源者除外）；（3）电源适配器中装有专用的镍氢电池充电器，当电池充满电后指示灯会转为绿灯。
爆破振动预测研究综述
ａ ｄ ａ ｈ ｅ ｅ ｎ ｓｉ ｌｓｉｇ ｖｂ ａ ｉｎ ｉ ｔｎ ｉ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｆｅｄ ｂ ｔ ｔｈ ｍｅ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｎ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｎ ｂ ａ ｔ ｉ ｒ ｔ ｎｅ ｓｔ ａ ｄ ｆ ｑ ｅ ｃ ｒ ｄｃ ｉ ｌ ｏｈ ａ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ ｎ ｏ ｙ ｒ ｏ ｉ
络方 法在爆 破振 动强度 预测 中的优越 性 。 但Ｂ Ｐ神经 网 络 也有 其 内在 的缺 点 ， 比如 训 练
要参 数 回归出来 的爆破振 动峰值 预测公 式与 实测数 据相 关性有 时不是 很 高 ， 预测 结 果 与实 测 结果 往 其
往差 别较 大 。随着 人 工 神经 网络方 法 的出 现 ， 多 很 学者将 神 经 网络方 法 用 于爆 破 振 动 峰 值 振 速 的预 测 。神经 网络是 近几 十年 新兴发 展起来 的一 门交叉 学科 ， 在进 行模糊 控制 、 确定控 制 中具 有独 特 的优 不 势 。人工 神经 网络方法具 有极 强的非线 性动 态处理 能力 ， 而且 也不必 事 先假 设 原来 的数据 服 从 什 么分
经验公 式 ， 这些 公式都符 合式 （ ） １ 的形 式 ， 有学 者对 同一组爆 破振 动数据按 不同 的公式 进行 回归并与实 测结果 进行对 比分 析 ， 现 尽管 这些 公 式表 达形 式 发 不 同 ， 最后 的预测结果 差别并不 大 。 但
总第 ５ ５期 ０
现 代矿 业
时间较长 、 网络训 练 出 现麻 痹 现象 及 容 易 陷入 局 部
露天采矿爆破振动对民房破坏的SVM预测模型分析
露天采矿爆破振动对民房破坏的SVM预测模型分析在矿山的开采中，爆破方法有利于露天采矿，我国采矿行业国际竞争力强，在采矿技术应用中，传统的采矿效率不能满足目前发展需求，传统的采矿步骤钻孔、爆破以及破碎三大步骤，露天采矿爆破产生的振动对附近的民房的破坏在所难免，SVM预测模型在爆破振动之前起到预测振动频率及振动振幅的作用，通过测试分析，将爆破振动的数据进行观察测试，减少爆破振动给民房带来的影响。
民房基建施工过程中，必须保证施工质量，在盖房形式以及民房的圈梁结构上要加强抗破坏力。
1、露天采矿爆破的基本要求目前来说，对于露天采矿爆破工作需要掌握爆破的方法，露天台阶爆破方法对爆破的参数有一定的要求，需要根据爆破孔径的大小与孔深的程度来决定爆破作业。
根据采矿面积及深浅不同，分为露天深孔及浅孔爆破。
我国露天采矿过程中，露天浅孔爆破的炮眼直径小于50毫米，深度小于5米，浅孔爆破的基本设备相对简单，深孔台阶爆破的炮眼直径在50毫米以上，孔深也需大于5米，深孔爆破的力度很大，一般在采矿量较大时采用深孔爆破。
露天爆破有相关的安全规程，必须符合国家的标准，在爆破之前需要有足够的贮备量，爆破过程中做好爆破预测，对爆破振动范围波及周围的不利因素有效预防，在爆破的工作中，要将爆破量与实际采剥相符合。
爆破还具有一定的质量要求，需要爆破的大块率降到最低，保证爆破人员的安全问题，采取经济性的爆破方式，降低爆破成本。
2、露天采矿爆破振动的可控和不可控影响因素2.1爆破振动的可控因素影响露天采矿过程中，爆破的振动情况将会影响人身安全，及对周围的民房产生影响。
露天采矿爆破具有可控因素，可以减少降低爆破振动的损失，有效提高爆破率。
爆破中炮孔的直径的影响因素、炸药单耗的影响及孔网参数等因素的影响。
因此，在爆破中需要从可控因素着手，结合具体情况采取有效控制措施。
2.2爆破振动中的不可控因素影响在爆破振动中存在着不可控制的因素，在爆破中无法预测和控制的因素被称为不可控因素，如爆破地形的空隙间隙大小的影响、地质中岩石的自身坚硬程度不同等因素，决定爆破的地区是否平整或是爆破范围特征不同，在爆破的过程中，爆破振动有频率及幅度范围的不可控影响。
爆破震动信号的小波分析
爆破震动信号的小波分析摘要：采用小波分析原理对爆破震动信号进行小波分析，根据爆破震动信号的时频分布，求出了不同频带的相对能量分布，得出了爆破震动信号能量的分布规律，通过实例证实爆破震动信号的能量能反映出爆破3要素（速度、频率、时间）的综合作用。
关键字：爆破震动信号，小波分析，能量分布1引言爆破所引起的震动是由不同频率、不同幅值的波动在一个有限时间范围内组合的随机过程。
振幅、频率和持续时间被称为爆破震动的三要素，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。
故速度、频率和持续时间也是表征爆破震动强度的三个必不可少的参量。
爆破地震波是由不同频率、不同幅值的波在一个有限时间范围内组合的随机过程。
爆破地震波的频率成分、频带范围很宽，其最大振幅所对应的主频率范围一般主要集中在0.5~200Hz。
频率特性在爆破震动波对结构体危害中的作用在于结构体对于介质中传来的爆破震动波的选择放大，从爆源传来的大小和周期不同的爆破震动波群进入结构体时，结构体会使与结构体固有周期相一致的某些频率波群放大并通过，而将另一些与结构体固有周期不一致的某些频率波群缩小或滤掉。
正是因为结构体对于震动频率的选择，使得频率对于爆破震动的危害显得尤为重要。
小波变换具有较好的时频特性，研究爆破震动信号不同频带的能量分布，作为判断爆破震动对建（构）物的影响依据。
2爆破震动信号小波分析原理小波分析是一种变分辨率的时频分析方法。
当分析高频信号时(对应小尺度)，时窗自动变窄，因而具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率；分析低频信号时(对应大尺度)，时窗自动变宽，因而具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率，这正符合实际非平稳信号的高频信号变化迅速、低频信号变化缓慢的特点。
小波函数的这种在时域和频域同时具有良好的局部化特性，使它在分析信号时具有“自适应性”，这正是小波分析一个非常突出的优点。
台阶爆破振动效应非线性预测方法研究及应用
台阶爆破振动效应非线性预测方法研究及应用台阶爆破是岩土爆破作业中应用最广的爆破作业方式,在矿山开采、公路铁路、水利水电、市政地铁、军事国防等工程领域广泛应用。
我国每年爆破开挖的土石方量近80亿立方,其中70%以上采用台阶爆破,而爆破产生的有害效应不断影响着周围居民的正常生活,因爆破振动引发的事故和纠纷屡见不鲜。
在人们环保意识不断增强和对生活环境要求不断提高的今天,控制爆破有害效应和保护周边环境安全是爆破作业的一项重要环节。
为此,在爆破工程领域,预防和控制爆破有害效应已成为爆破工作者研究的热点。
爆破有害效应包括爆破振动、飞石、有毒有害气体、爆破粉尘、爆破冲击波与爆破噪声等,其中爆破振动居爆破有害效应之首,其它有害效应可通过改善炸药配比、水雾降尘、安全防护、控制同段起爆最大药量等措施来进行有效控制,而爆破振动仅仅通过爆破设计优化等措施很难得到有效预防。
因此,研发台阶爆破振动效应预测方法是爆破工程领域迫切需要解决的重要课题。
本文在国内外研究的基础上,结合“裂隙岩体台阶爆破技术研究(黔科合人才团队[2014]4003号)”、“基于能量原理的中深孔台阶爆破降振技术研究(黔科合人字[2013]30号)”、“喀斯特地质条件下深孔爆破数值模拟技术研究及应用(黔科合GY字[2013]3054号)”等科研项目,以台阶爆破非线性振动特性的预测为目标,采用理论模型建立、程序开发、数值模拟与现场试验相结合的技术路线,开展了系统研究,主要内容如下:1台阶爆破振动效应的现场试验研究通过设计不同的爆破参数,在不同孔深、不同药量、不同装药结构和不同延期时间条件下距爆源不同距离的多个测点进行爆破振动监测,得到了不同条件下的振动波形及频谱,在此基础上研究了不同条件下爆破振动的衰减与耗散规律,并得出如下结论:最大振速和主频幅值随装药量的减少而减小,径向和垂向最大振速比切向最大振速大,说明爆破产生的应力波在径向和垂向占主导地位;连续装药的最大振速和主频幅值比间隔装药大,其中切向增大幅度最大,径向次之,垂向最小;连续装药主振频率比间隔装药小,连续装药峰值振动速度幅值比间隔装药大;间隔装药爆破振动频谱峰值多、幅值小,而连续装药频谱峰值少、幅值高;以萨道夫斯基振动预测公式为目标函数,对间隔装药和连续装药的振动峰值质点振速进行回归分析,得到K、a值,其中间隔装药的K、a值远大于连续装药的K,a值,说明间隔装药结构对减小爆破振动非常明显。
爆破震动速度峰值预测模型的比较和讨论
Ｃｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ
ｏ ｆ Ｂｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｐｅ ａ ｋ Ｐａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｖｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ
ｏ ｆ Ｐ Ｐ Ｖ． ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｕ Ｓ Ｂ Ｍ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｈ ａ ｄ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｍｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ — ｔ ｏ ｒ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ＡＮＮ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｒ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｔ ｈ ｎ ａ ｔ ｈ ｏ ｓ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ．
ｍ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｃ Ｏ Ｄ） ， ｍ ｅ ａ ｎ ａ ｂ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ （ ＭＡ Ｅ ）ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ （ Ｒ Ｅ ） ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｖ ｌ ａ ｕ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｅ ｄ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ
爆破振动对民房破坏效应预测的BDA模型及应用
明： 经过训 练后 的 Ｂ Ａ模型预测结果与实 际情况吻合较好 ， Ｄ 预测精度高 ， 回代估计的误判率低 ， 为露天采矿爆破振动对 民
房破坏效应 的预测提供了一种新思路。 关键词 ：爆破振动 ； 露天采矿 ； 破坏效应 ； Ｄ Ｂ Ａ模 型 ； 预测 中图分类号 ：Ｔ ２ ５４ Ｄ ３ ． 文献标识码 ：Ａ
湖北 某露 天矿采 场爆破 振 动对 民房破 坏 效应 预测 问题
中， 取得 了 良好 的效 果 。
及 破坏作 用 ， 如建 筑 物 出现 裂 缝 ， 至 倒 塌 ， 例 甚 因其 普
遍性、 复杂性、 容易引起 民事 纠纷 ， 不仅使施工难度加 大， 也影 响 了社 会 稳定 。因 此对 爆 破 振 动危 害控 制 的
研究 越 来 越 受 到 有 关 专 家 、 者 及 工 程 技 术 人 员 的 学
重视 ， 。 爆破 振动 产生 的负 面效 应是 工 程爆 破 不可 避免 的
问题 ， 在爆破前 对可 能产 生 的振 动进 行 预报 ， 以便 采取 措施对 有关 目标 进 行 保 护 ， 任 何 一 次 爆破 都 是 非 常 对
对被 保护建 构筑 物 的安 全状 况 进 行预 测 。史 秀志 结
合粗 集与神 经 网络 理 论 实现 了综 合 考 虑 振 动 主 频 率 、 峰值 质点振 动 速 度 、 主频 率 持 续 时 间 以及 房 屋 结 构 动
振频率 、 结构振 动阻尼 比以及爆破震动强度幅值及其 振动主频决定 的， 则在动荷 载作 用下 ， 在其他条件不 变时建筑物振动响应位移取决于爆破振动最大幅值 ，
因此 多 数 爆 破 振 动 安 全 判 据 把 幅 值 作 为 标 准 是 合
理的。
爆破振动作用下岩质边坡振动预测新模型
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６１８Ｏｃｔｏｂｅｒ．２０２０现 代 矿 业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６１８期２０２０年１０月第１０期 李敬鹏（１９８８—），男，助理工程师，２４３０３１安徽省马鞍山市雨山区向山镇。
爆破振动作用下岩质边坡振动预测新模型李敬鹏（安徽马钢矿业资源集团有限公司） 摘 要 台阶状地形爆破振动的放大与衰减效应是影响边坡及周围构筑物稳定性的重要因素。
利用数值程序建立边坡模型，对其地形效应的产生及变化规律进行研究。
试验结果表明：台阶状地形岩体表面质点振动速度分布存在明显的非线性放大与衰减效应，放大效应的变化特征与振动频率紧密相关，衰减效应与岩体夹制作用和振源距有关。
岩体表面质点的竖直方向振动速度在较低振动频率时呈现出放大现象；台阶状地形条件下，振动频率增强了振动波的地形放大效应。
结合萨道夫斯基公式，提出了影响爆破振动速度的高程放大因子和岩体夹制作用因子，完善了边坡地形振动预测方法，为工程爆破施工设计奠定基础。
关键词 边坡 台阶状地形 爆破振动 预测模型 数值模拟ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２０．１０．０１７ＡＮｅｗＭｏｄｅｌｆｏｒＶｉｂｒａｔｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆＲｏｃｋＳｌｏｐｅＵｎｄｅｒＢｌａｓｔｉｎｇＶｉｂｒａｔｉｏｎＬＩＪｉｎｇｐｅｎｇ（ＡｎｈｕｉＭａｇａｎｇＭｉｎｉｎｇＲｅｓｏｕｒｃｅｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｎｓｔｅｐｐｅｄｔｅｒｒａｉｎａｒｅｉｍｐｏｒ ｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌｏｐｅｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈａｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｅｌａｗｏｆｔｅｒｒａｉｎｅｆｆｅｃｔｄｕｒｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｏｂｖｉｏｕｓａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｉｎｔｈｅｓｔｅｐｐｅｄｔｅｒｒａｉｎ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｒｅｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｖｉｂｒａ ｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｎｄｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｒｏｃｋｃｌａｍｐｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓｌｏｗ，ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｐｏｉｎｔｅｘｈｉｂｉｔｓａｎａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ａｎｄｔｈｅｓｔｅｐｐｅｄｔｅｒｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｌｅｖａｔｉｏｎｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓａｎｄｒｏｃｋ ｍａｓｓｃｌａｍｐｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｔｈｅｓｌｏｐｅｔｅｒｒａｉｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｉｓｐｅｒｆｅｃｔｅｄ．Ｐｒｏｖｉｄｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｌａｓｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅ ｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｌｏｐｅ，ｓｔｅｐｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 随着矿产资源的开发，公路、铁矿的建设，地表已经形成了大量高陡边坡，其中露天矿的个别边坡高度超过４００ｍ，其安全稳定是影响工程的重要因素。
爆破振动监测内容
爆破振动监测内容爆破振动监测是一种用于监测爆破活动所产生的振动的技术。
它通常被应用于爆破工程中，用来评估爆破震动对周围环境的影响和损害程度。
下面将分别介绍爆破振动监测的原理、设备和应用。
一、爆破振动监测原理：爆破振动监测原理是基于振动传感技术，通过将传感器或加速度计安装在地面或其他结构物上，测量爆破活动产生的振动。
这些传感器可以测量振动的振幅、频率和持续时间等参数。
传感器将收集到的数据传输给数据采集器，进而用于分析和评估振动的影响。
二、爆破振动监测设备：1.传感器：常见的传感器包括加速度传感器和压力传感器。
加速度传感器通常用于测量振动的振幅和频率，而压力传感器则用于测量爆破震动的冲击力。
2.数据采集器：数据采集器用于接收传感器传输的数据，并将数据录入计算机系统以供分析和评估。
数据采集器通常具有存储功能，可以存储大量的数据以备后续分析。
3.计算机系统：计算机系统用于接收和处理数据，通过特定的算法和模型分析振动数据，评估爆破活动对周围环境的影响和损害程度。
4.展示器：展示器通常用于实时展示爆破振动数据，以便工程人员及时调整爆破参数和监控振动的变化。
三、爆破振动监测应用：1.评估振动对周围建筑物的影响：爆破振动监测可以帮助评估爆破活动对周围建筑物的影响，如是否会造成结构破坏或引起松动。
2.保护历史遗产和文化遗址：对于位于历史遗产和文化遗址附近的爆破工程，监测爆破震动可以保护这些珍贵的遗产和避免不可逆的损害。
3.评估爆破对地下管道和给水系统的影响：爆破振动监测可以帮助评估爆破活动对地下管道和给水系统的影响，避免管道破裂或水源中断。
4.保证安全和减少环境影响：爆破振动监测可以帮助爆破工程的实施者控制爆破震动在安全范围内，减少对周围环境和居民的影响。
5.研究和改进爆破技术：通过分析和评估爆破振动数据，可以帮助研究人员改进爆破技术，提高工程效率和减少环境影响。
综上所述，爆破振动监测是一项重要的技术，可用于评估爆破活动对周围环境的影响和损害程度。
爆破振动测试
爆破振动测试爆破振动测试是一种常用的工程测量方法，广泛应用于建筑、矿业和地质领域。
该测试方法通过模拟真实的爆炸振动，评估结构、地质及相关设备对振动的响应。
本文将介绍爆破振动测试的原理、应用以及实验步骤，并探讨其在工程领域中的重要性和局限性。
爆破振动测试主要用于评估结构的承载能力、地基的稳定性以及设备的工作状态。
通过监测和分析爆破产生的振动波形，可以了解结构在振动载荷下的响应特性，从而判断其安全性和稳定性。
同时，该方法还可以用于确定爆破振动对周围环境的影响，包括建筑物、道路、管线等。
通过对爆破振动进行实时监测和评估，可以减少结构破坏风险，保护环境和人员的安全。
爆破振动测试的原理是通过设置合适的测试装置，将测试点与爆炸源相连，然后在安全条件下进行爆破操作。
在爆破过程中，振动传感器会记录下振动信号，然后通过数据采集系统进行实时监测和记录。
通过分析振动信号的频率、幅值和时域特性，可以得出结构对振动的响应情况。
同时，也可以通过振动参量的计算和分析，对振动传播规律进行研究和预测。
爆破振动测试在实际应用中具有广泛的意义和价值。
首先，它可以用于评估建筑结构的耐震性能，为工程设计提供依据。
通过对结构的动力响应特性进行研究，可以提高建筑物的抗震能力，保护人员生命财产安全。
其次，爆破振动测试还可以用于地质勘探，帮助确定地下岩体的力学性质和稳定性。
这对于矿山开采和隧道建设等领域具有重要意义。
此外，该方法还可以用于评估设备的可靠性和工作状态，提高设备的运行效率和使用寿命。
实施爆破振动测试的步骤主要包括：选择合适的测试点和爆破源位置、安装振动传感器和数据采集系统、进行爆破操作，并实时采集振动信号、分析和评估振动数据以及撰写测试报告。
在测试过程中，需要注意安全问题，确保测试的可靠性和准确性。
此外，还需要进行合理的数据处理和分析，综合考虑爆破振动的频率、幅值和时域特性，进行结构响应预测和评估。
然而，爆破振动测试也存在一些局限性。
爆破振动测试
爆破振动测试爆破振动测试是一种重要的振动测试方法，广泛应用于工程领域。
本文将介绍爆破振动测试的原理、应用范围以及相关的测试技术。
爆破振动测试是一种利用爆炸或类似爆炸的载荷产生的振动进行结构和土壤等动力响应的测试方法。
它通过分析振动信号的频率、振幅和相位等参数，评估被测结构的动力性能和土壤的弹性特性。
由于爆炸载荷具有广泛、快速、有效的特点，爆破振动测试在土木工程、岩土工程、地基工程等领域得到了广泛应用。
爆破振动测试的原理是：当爆炸载荷作用于物体时，产生的冲击波通过物体的传导、反射和散射等方式传递，引起物体的振动。
这些振动信号可以通过合适的传感器（如加速度计、应变计等）进行测量和记录。
通过测量和分析这些振动信号，可以得到被测结构的振动响应信息，从而评估结构的安全性和土壤的力学特性。
爆破振动测试在工程领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于评估建筑物和结构物的安全性。
通过测量结构物受到爆炸载荷产生的振动响应，可以判断结构物的稳定性和耐震性能，为设计和改进结构提供重要参考。
其次，爆破振动测试在地基工程中也有着重要作用。
通过测量地基土壤受到爆炸载荷产生的振动响应，可以评估土壤的力学性质，为地基设计和建设提供依据。
此外，爆破振动测试还可以应用于控制爆破、矿山震动和环境监测等方面。
在爆破振动测试中，还有一些相关的测试技术需要注意。
首先是传感器的选择和安放。
不同类型的传感器适用于不同的测试需求，而且传感器的位置和布置也会影响测试结果的准确性。
其次是数据采集和处理的方法。
采集到的振动信号需要进行数字化处理和分析，以提取有效的振动参数。
最后是结果的解读和评估。
通过对测试结果的综合分析，可以得出科学合理的结论，并采取相应的措施。
总之，爆破振动测试是一种重要的振动测试方法，应用范围广泛，可以用于评估结构物的安全性和土壤的力学特性。
在进行测试时，需要注意传感器的选择和安放、数据采集和处理的方法以及结果的解读和评估。
通过爆破振动测试的应用，可以为工程设计和施工提供科学依据，保障工程的安全和可靠性。
爆破振动波叠加数值预测方法
其振 动频 率 的分 布 范 围。爆破 振 动评 价需要 了解全 振 动过 程 ， 而不 仅 仅是 一 个 指 标 。 目前爆 破振 动评
价体 系也 存 在这 样 的 问题 。
数码 电子 雷管 的投入使 用 ， 以实 现对 爆 破 延 时 的精 确 控 制 ， 证设 计 延 期 与实 际起 爆 时 间相 一 可 保
而， 爆破 振 动效应 十 分 复杂 ， 响的 因素很 多 ， 目前为 止 ， 影 到 在振 动预 测上 尚无 完善 的理 论 。 目前 主要采 用 萨道夫 斯 基公 式口 和经验 系 数方法 ， 如
一
Ｋ ） （
㈩
式 中 ： 为介 质质 点振 动 速度 的峰 值 ， 位 为 ｃ ｓＲ 为 爆 心 距 离 ， 位 为 ｍ； 为 炸药 量 ， 同 时段 爆 单 ｍ／ ； 单 Ｑ 即
第３卷 第 ｌ ２ 期 ２１ 年 １ ０２ 月
文 章 编 号 ：１ ０ — ４ ５ ２ １ ） １０ ８ — ７ ０ １ １ ５ （ ０ ２ ０ — ０ ４０
爆
炸
与
冲
击
Ｖｏ ＿ ２ Ｎｏ １ ｌ３ ， ．
ＥＸＰＬ０ＳＩ Ｎ Ｏ ＡＮ Ｄ ＳＨ ０ＣＫ Ａ Ｖ ＥＳ Ｗ
Ｊｎ ，２ １ ａ． ０ ２
中 图分 类 号 ： ８ ０３ ９ 国标 学 科 代 码 ：１ ０ ５ ９ ３ ３ ９ 文献标志码 ： Ａ
毫秒 微 差爆 破 在矿 山或 石方 开挖 工程 中已经 得 到广 泛 的应 用 。随 着 爆 破施 工 范 围的不 断 扩大 ， 爆
破 振动 影 响造成 的扰 民和 民扰事 件呈 上升 趋势 ， 重制 约工 程 的顺利 进展 ， 的还 影 响到社 会稳 定 。为 严 有 了控 制爆 破 振动 ， 护 国家和 人 民 的财 产利 益 ， 保 爆破 设计 时 需要对 目标 处 可能 产生 的振 动进 行预 报 。然
爆破振动与噪声监测测绘技术在爆破工程中的应用
爆破振动与噪声监测测绘技术在爆破工程中的应用引言爆破工程是一种常见的施工方法，广泛应用于地下矿山开采、土木工程等领域。
然而，爆破作业会产生大量的振动和噪声，给周边环境和建筑物带来潜在的影响。
因此，为了保证施工安全和环保，爆破作业必须进行相应的监测测绘。
本文将探讨爆破振动与噪声监测测绘技术在爆破工程中的应用，并分析其优势和挑战。
一、爆破振动监测测绘技术的应用1. 振动监测仪器的选择爆破振动监测需要使用专门的仪器进行测量。
目前市场上常见的振动监测仪器包括振动传感器、加速度计、位移计等。
这些仪器可以精确测量振动的幅值、频率和振动特征，为爆破工程提供重要的监测指标。
2. 振动传感器的布设与数据采集振动传感器的布设位置对于振动监测的准确性至关重要。
根据不同的爆破工程特点和需求，可以选择合适的传感器布设方案。
常见的布设方案包括坑底布设、坑口布设和临近建筑物布设等。
通过有效的数据采集和分析，可以得到振动的幅值、频率分布等信息，为施工方提供及时的参考依据。
3. 振动监测结果的评估与预警振动监测结果需要进行科学的评估与预警。
通常，我们可以将振动监测结果与国家标准进行对比，根据标准的规定，判断振动对周边环境和建筑物的潜在影响。
如果监测结果超过了规定的限值，就需要采取相应的措施来降低振动的影响。
二、噪声监测测绘技术的应用1. 噪声传感器的选择与布设噪声监测需要使用专门的噪声传感器进行测量。
传感器的选择应根据具体的需求和测量要求进行。
噪声传感器通常包括麦克风、声级计等。
合理的传感器布设方案可以提高监测的准确性和可靠性。
2. 噪声数据的采集与分析噪声数据的采集与分析是噪声监测的核心内容。
采集中，需要保证传感器的正确布置和有效的数据采集模式。
分析中，可以利用各种噪声分析软件，对数据进行处理和分析，得到噪声的频谱特征、分布规律等信息。
3. 噪声监测结果的评估与管控噪声监测结果需要综合评估，并制定相应的管控措施。
通过与噪声标准进行对比，可以判断噪声是否超出规定的限值。
边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究
边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究摘要：边坡爆破作为一种常用的岩土工程处理方法，具有快速高效、适用范围广等优势。
然而，爆破过程中所产生的振动响应对周围环境和结构物可能造成严重影响，因此对其振动响应进行分析和预测尤为重要。
本文通过详细调查和研究，总结了目前常用的边坡爆破振动分析方法，并提出了一种基于数值模拟的爆破效果参数预测方法，以期为工程实践提供参考。
1. 引言边坡爆破是一种在岩土工程中常用的爆破处理方法，可以快速有效地实现边坡的破坏与改造。
然而，爆破产生的振动响应可能对周围环境和结构物造成不良影响，因此在进行边坡爆破前需要对其振动响应进行分析和预测。
2. 振动响应分析方法目前，边坡爆破的振动响应分析方法主要有实测分析法、经验公式法和数值模拟法。
2.1 实测分析法实测分析法是通过现场监测仪器对爆破振动信号进行实时采集和记录，然后通过复杂的振动参数计算方法得到爆破振动参数。
这种方法具有直接、准确的特点，但需要现场设备和专业人员，成本较高。
2.2 经验公式法经验公式法是根据大量的实测数据总结出的一些经验公式，可以根据边坡爆破的条件和参数估计出振动响应的一些指标。
这种方法简单快速，但受到实测数据的局限性和适用范围的限制。
2.3 数值模拟法数值模拟法是通过软件模拟爆破过程中的振动传播，可以获得全面且准确的振动响应信息。
目前常用的数值模拟软件有FLAC、LS-DYNA等。
数值模拟法可以考虑多种爆破参数的影响，对于复杂工况具有较好的适用性，但需要准确的工程参数和模型参数。
3. 爆破效果参数预测方法爆破效果参数是对爆破的效果进行评价的指标，包括爆破震动速度、工程陷落量、岩体剥离等。
当前常用的爆破效果参数预测方法主要有经验公式法与数值模拟法。
3.1 经验公式法经验公式法是根据大量的实测数据通过统计分析得到的一些关系式，可以估计爆破效果参数。
但经验公式法受到工况和地质条件的限制，适用范围较窄。
微爆破震动信号的预测和控制技术
微爆破震动信号的预测和控制技术近年来，微爆破技术在城市建设、矿山开采、水利工程等领域得到了广泛应用。
微爆破技术相比传统的爆破技术，具有爆破效果好、震动幅度小、振动频率高等优点。
但是，由于微爆破的爆炸能量小，难以量化，因此微爆破时对周围环境的影响难以控制，容易引起安全事故和环境污染。
为了解决这个问题，研究人员开始探索微爆破震动信号的预测和控制技术。
这一技术的出现，不仅可以增加微爆破的安全性和可控性，也可以保护周围环境和设施的安全。
一、微爆破震动信号的特征微爆破震动信号可以被描述为包含多种频率振动的信号。
其中，主要振动频率集中在几十赫兹到几千赫兹之间。
这种信号的特点是振动幅度较小，但它的振动频率却比较高，这就需要一种特殊的测量方法来对这种信号进行控制和预测。
二、微爆破震动信号的测量目前，微爆破震动信号的测量主要采用地震仪或加速度计。
地震仪和加速度计都是专业的测量仪器，可以测量微爆破震动信号的振动幅度和振动频率。
测量的结果可以被用来计算微爆破带来的振动功率，并且可以被用来控制微爆破的爆炸能量和爆破时机。
三、微爆破震动信号的预测利用测量的微爆破震动信号数据，研究人员可以建立预测模型来预测未来的微爆破信号。
预测模型可以是基于机器学习的模型，也可是经验模型。
机器学习模型是通过对数据进行训练来建立的模型。
利用机器学习模型，研究人员可以快速地预测未来的微爆破震动信号，并提出控制策略，以达到控制微爆破震动信号的目的。
经验模型则是基于数学公式建立的预测模型。
这种模型通常需要大量的数据和专业知识来建立。
这种模型可以很好地预测微爆破震动信号，但需要更多的手工工作。
四、微爆破震动信号的控制微爆破震动信号的控制可以通过调整微爆破的爆炸能量和爆破时机来实现。
利用预测模型，可以对微爆破的爆炸能量和爆破时机进行最优化调整，以达到最佳的爆破效果和最小的环境污染。
此外，还可以通过改变爆破点的位置、增加缓冲层和加强设施的防护来控制微爆破震动信号的影响。
爆破振动对民房破坏效应预测的BDA模型及应用
爆破振动作用下影响民房破坏程度 的因素很多, 笔者从爆破振动特征参量和民房的自身特 性出发, 确 定民房破坏的主要影响因素 [ 2] 。 111 爆破振动特征参量
( 1) 爆破振动幅值。把 民房 简化为 集中 质量 弹 性非连续系统, 建筑物系统结构的动态响应由系统自 振频率、结构振动阻尼比以及爆破震动强度幅值及其 振动主频决定的, 则在动 荷载作用 下, 在 其他条件 不 变时建筑物振动响应位移取决于爆破振动最大幅值, 因此多 数 爆 破振 动 安 全判 据 把 幅 值 作为 标 准 是 合 理的。
1 2
dj2
(
x
)
k
( 4)
E exp
i= 1
-
1 2
d
2 j
(
x
)
此时, 最优划分:
Rj
=
{ x BWj ( x )
=
m axW
1F iFk
i
(
x
)
}
=
{x BP (Gj
x)
=
m axP
1F iF k
(Gj
x) }
( 5)
在实际应用 中, 总 体参 数 L1, L2, ,, Lk 及 E 1,
E 2, ,, E k 通常是未知的, 它们的取值需要用训练样
( 1) 强度特征 由于民房主要结构形式是 砖结构或砖混结构, 因 此反映民房的 强度特征 的因素主 要是混凝 土梁柱强 度、砖强度和灰缝强度。在这三个因素中由于灰缝强 度往往最低, 爆破振动对民房的破坏基本上都是沿灰 缝开裂, 因此把灰缝强度作为民房强度特征的代表。 ( 2) 阻尼 民房的另一个特征是阻尼, 有关研究表明, 影响民 房阻尼的因素很多, 主要有结构类型、施工质量和场地 条件等。 a) 结构类型 反映民房结构类型的主要 指标为屋盖形式、圈梁 构造柱和砖墙面积率等。屋 盖的结构形式主要有: 钢 筋混凝土现浇屋盖, 预制屋盖和木屋盖三种形式; 圈梁 构造柱主要形式有: 无圈梁又无立柱、有圈梁无立柱和 有圈梁又有立柱; 砖墙面积率是一个综合指标, 表达了 房屋的刚度、强度、空旷程度等特征。砖墙面积率大的 房屋抗震性能也较好。砖墙面积率 = 砖 墙净面积 /建 筑面积。 b) 施工质量 建筑施工质量好坏对房屋抗震性能的影响是显而 易见的。施工质量好的, 达到设计标准的房屋抗震能 力要好; 施工质量差的房 屋其抗震性能必定不好。造 成施工质量不好一般有二个主要因素: 冬季施工和砌 筑质量, 后者主要指灰缝是否饱满均匀, 墙体交接处的 连接是否按施工规程规定的方法砌筑。在对现有房屋 振害预测中, 如果没有施工验收说明, 施工质量结合房 屋现状来估计。同时还要考 虑建筑年代的影响, 年代 的影响也反映了爆破振动的积累损伤效应。 c) 场地条件 场地条件主要是指场地类别。建在 Ñ、Ò类场地, 尤其是基岩上的砖房, 因基岩的振动加速度峰值小, 且 持续时间短, 对建筑物的破坏就轻; 但如果坚硬土层的 振动主频率与砖房的主频率接近, 则会加重震害。一 般来说, 软土地基是属于 不利建筑物抗震的地段。场
爆破振动信号波形预测模型的优化研究_燕永峰
( Vi ∑ i =1
n α β α β ( V i － kQ i R i ) Q i R i ln Q i = 0 ∑ i =1 n α β β ∑ ( Vi － kQα i R i ) Q i R i ln R i = 0
i =1
β β － kQ α i Ri ) Qi Ri = 0
β 就是保证 B = ∑ ( V i － kQ α i Ri ) i =1 n 2
; 徐 全 军 等 在 1998
年采用单孔样本函数的线性叠加来模拟多段微差爆 破振动的波形， 并通 过混凝土 实 验 模型 对此 进 行 了
［4 ］ ; 另 外， Dowding 等也 对 爆破振动的 刘军 、 ［5 ］ 预测模型做了深入的研究 。
爆破 振动信 号波 形 预 测模型 的 优化 研究
燕永峰 ， 陈士海 ， 张安康 ， 徐 琪
1， 2 1， 2 1， 2 1， 2
*
( 1． 山东科技大学 土木建筑学院， 青岛 266510 ; 2． 山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室， 青岛 266510 ) 摘 要: 依托临沂引水隧洞竖井爆破工程， 通过 Matlab 语言编程 对 实测 数 据 进行 小 波 包分析， 并利用修正
［2 ］
式中: k 为 经 验 系 数; α， β 为与场地有关的衰减指 R、 V 分 别 表 示 爆破中的 装药 量 ( kg ) 、 数; Q、 爆心 距 ( m) 和质点振动峰值速度( m / s) 。 根据最小二乘法公式拟合 原 理， 待 定 系 数 k， α， β 应使实测值与拟合值的 误 差 最 小， 数值分析时 也
－ αi βi A i， j = a i， j ki Q R － i， j
- 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)。
∞
一
０
０
爱 ０ ． ５
访
０ ０ ． １ ０ ． ２ ０ － ３ ｔ ｌ ｓ Ｏ ． ４ Ｏ ５ ０ ０ Ｆ ／ Ｈｚ
， ３ ／ － ￣ ＇ 、ｄ一１ １
ｓ （ ｔ ） ＝ （ Ｒ ） ｅ ｓ ｉ ｎ Ｉ ２ １ Ｔ ・ ｋ ｆ ： Ｉ ｆ ｌ
（ ４ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ ． ０ ７ ． １ ６ ★： 高等学校博士学科点专项科研 基金 （ 项 目编 号 ： ２ ０ １ １ ３ ７ １ ８ １ １ ０ ０ ０ ２ ） ； 爆炸 ＞ 中击防灾减 灾 国家 重点实验室
１ ． ６ ｍ ｍ ／ ． Ｉ ￣ ｓ ， 主要震荡次 数是 １次。
一
步分析研究 ， 增 加其 可靠 性。 因此 ， 在单孔爆破 条件下 ， 考虑到爆 炸相似 定律 ， 结合 萨道夫
ｒ
．
另外 ， Ａ． Ｍ． 斯坦 福尔得提 出： 一 个长 ６ ． ７ ｉ ｎ的药卷 在波 速为 斯 基公式 ， 构建 的单孔 爆破 地震 波响应函数为 ： ６ １ ６ ７ ｍ／ ｓ 的岩石 中以 ６ ５ ０ ０ ｍ ／ ｓ的速度 爆 轰 ， 应 力波 衰 减指 数 ／ ７ ， ＝１ ． ４ ４， 圆频率 ＝ ０ ． ０ １ ４ Ｉ ｘ ｓ ， 则 波的形状为 ：
１ ０ ｍ ｍ 的带 状铝箔 （ 宽２ ｍ ｍ， 厚５ ｍ） 的 传感 器 来 监 测 孔 壁 运 阶段 。由于爆破的复 杂性 ， 爆破 预测存 在着 很 大误 差 ， 还需 要进 动 。得 出振动的 主振 周 期 １ Ｉ ｘ ｓ ， 主振 频 率 １ ０ ０ ０ ｋ Ｈ ｚ ， 最 大振 幅
波形进 行了预测 ， 模拟 出的波形基本符合地面振动 波的传播 规律 ， 增加 了爆破 的安全 性。
关键词 ： 爆破振动 ， 波形函数 ， 振 动波形 ， 预测模 型 ， 预测波形
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ２ ３ ５ 文献标识码 ： Ａ
工程爆破 在 国 民经 济 发展 中发 挥 着 至关 重要 的 作用 ， 在矿
析 基础上得到 的， 以经 验公 式 和经验 系数 为主 ， 但也 只 能对爆 破 面。在耦合装药条件下 ， 设单孔信号函数为 ａ ｔ（ ｆ ｔ ） ， 其中 ， ａ ｉ 为第 振 动效应幅值 的大小进 行 预测 。现 有 的关 于爆 破振 动强 度 预测 个炮 孔爆炸强度幅值 ； ６ （ ｚ ） 为单位脉冲 函数 …Ｊ 。其 中 ：
的经验公式大都符合 以下形式 … ：
Ｖ＝ｋ Ｑ Ｒ （ １ ）
＝
＝
ｂ ｃ ｊ
（ ２ ）
Ｑ ／Ｑ ｏ
（ ３ ）
其中， 为用来 描述爆破 振动强 度 的物理量 ， 例 如振动 速度 、 加速度 、 位移等 ； Ｑ为炸药量 ， ｋ ｇ ； Ｒ为测点 到爆源 中心 的距离 ， ；
由于爆破振 动涉及 到的 因素有 很多 方 面 ， 与炸 药量 、 炮 孔大 此外 ， 主振频率和峰值差别较大 。 小、 地质 条件 、 爆破环境 等物理量都有 关系 。到 目前为 止 ， 以往 的 １ ． ２ 确 定信 号 函数 爆 破预测大都是建 立在 通过 对大 量测试 数据 进行 回归和统 计分 信号 函数 只与爆炸 的初始条 件有关 ， 其影 响因素包含 很多方
测点 １ 测点 ２
－
２ ． Ｏ １ ． ５
Ｏ ． １ ２ Ｏ ． １ ０ ０ ． ０ ８
１ ． Ｏ
０ ． ５ ０ ． Ｏ ０ ． ５ １ ． Ｏ １ ． ５
０ ． ０ ６
葫 ００４
．
０ 站 中 公 风 １ 山 园 井 号 ： ／ ， ｅ 、 墨 ／ ， ｅ ３ ０ ＼ ， ／ ， ＼ ／ ， ６
图 １ 现场测点布 置示意 图（ 单位 ： ｉ）
— — —
—
０ ． ０ ２ ０ ． ０ ０
—
ａ） 时差为 ２ ５ ｉｓ
２ ． ０ １ ． ５ １ ． ０ Ｏ ． ５
０ ． ０
０． ５
１ ． ０ １ ． ５
ｂ ） 时差为 ５ ０ｍ ｓ
图４ Ｓ １信 号预 测波 形 图
图 ２ 单段信号预测波形图
—
—
０
Ｏ ． Ｏ
－
０ ｔ ｌ ｓ Ｆ Ｉ Ｈｚ
ａ）
ｂ）
图５ Ｓ １信 号 （ 时差 ５ ０ｍｓ ） 实 测 波 形 图
０ ０ ． １ Ｏ ． ２ ０ ＿ ３ ｔ ｌ ｓ
ａ Ｊ
０ ， ４
Ｏ ０
１ ． ５
开放课题 （ 课题编号 ： Ｄ Ｐ ＭＥ Ｉ Ｋ Ｆ ２ ０ １ ３ ０ ７）
作 者简 介 ： 徐芳妹 （ １ ９ ９ ０ 一） ， 女， 在读硕士 ； 唐
健（ １ ９ ８ ９ 一） ， 男， 助理 工程 师 第２ ７期 ２ ０ １ ４年９ 月
山 西 建 筑
其中 ， ｓ （ ｔ ） 为介质 质点的振 动峰值速度 ， ｅ ａ ｒ ／ ｓ ； ／ ３ 为 品质 因子 ， 北侧有市政燃气 管道通 过。它 的围岩属 于燕 山晚期 花 岗岩及 花 取为 ７ ０ ； ， Ｏ ｔ 分别 为与爆 破点 至介质 质点 间的地 质条 件 、 岩石特 岗斑岩类型 ， 质地 比较坚硬 ， 需采用爆 破法开挖 ， 运用 台阶法 浅孔
第４ ０卷 第 ２ ７期 ２ ０ １ ４ 年 ９ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ２ ７
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ４
・３５ ・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ２ ７ — ０ ０ ３ ５ — ０ ３
爆 破 振 动 波 形 预 测 模 型 及 应 用★
徐 芳 妹 唐
（ １ ． 山东科技大学土木 ＇ １ － 程与建筑学院 ， 山东 青岛
健
４ ０ １ ３ ２ ０
２ ６ ６ ５ ９ ０ ２ ． 中国葛洲坝集团股份有限公司重庆分公 司 ， 重庆
摘
要： 依据爆炸 的几何 相似原理 ， 构造 波形函数 ， 建立 了爆破 振动时程 波形预测模 型 ， 结合具体 实例 ， 对单段爆 破和 微差爆破 的
抗与标 准炸药波阻抗的 比值 ， Ｑ为第 个炮孔 的药量 。
若设 ｍ， 为第 个炮孔装药 的不耦合 影响系数 ， 已知耦合 度不 式， 如中 国的萨道夫斯 基公 式 ， 美 国矿 务局 的经 验公 式 等 等 仅对 初 始参 数 的峰值 有影 响 ， 而且 对 脉 冲周期 的影 响也 不容 忽 基本都符合 式（ １ ） 的形式 ， 只是 表达方式不尽相 同 ， 但其 预测结 果 视 。但考虑 到要建模 型 ， 在这里先 忽视它对 脉冲周 期的影 响 。因 此， 在不耦合装药条件下 ， 可求得单孔信号 函数为 ｍ ￣ ａ ｊ ８ （ ｔ ） 。 经过大量 的试 验 比对 ， 专家 学者们发 现用爆破 振动 的峰值 速 ２ 响应 函数构 建 度来描述爆破振 动强度最有意义 ， 从而延 伸到对爆破 振动 波形 的 响应 函数 的构 建涉及到爆破的方方 面面 ， 能 反映 出在爆破 过 预测 。这样不仅 可以预测幅值大小 ， 还能看 出不 同频 率下 相位 的 程 中包含 的各个 因素。 目前仅 仅 由单孔信 号 函数还无 法 算 出其 分布 。吴从师 ］ 、 徐全军 Ｊ 、 刘军 、 Ｙ ａ ｎ ｇ 等都在波形预测上进 响应 函数 ｓ （ ｔ ） ， 而需 要通 过对试 验数 据进 行 回归分析 得到 ， 在 近 行 了深入研究 ， 非 常具有 代表 性。此外 ， 近年来 随 着人 工神 经 网 场的爆破地震效应 中最具 代表性 的是 Ｒ ． Ｌ ． Ｙ ａ ｎ ｇ ， Ｐ ． Ｋ ａ ｔ ｓ ａ ｂ ａ ｎ ｉ ｓ和 络方法 的出现 ， 也有人把此方法应用 于预测爆破 振动强度 ， 该 Ｗ． Ｆ ． Ｂ ａ ｗ ｄ ｅ ｎ的实测记录 ， 实验记 录情况 见文献 ［ １ ２ ］ 。文献给 出 方 法有着极强 的非线性 动态处理能力 ， 在爆 破振动预 测方 面发挥 这样 的结论 ： 频率越 高 ， 振动波 的衰 减越 慢。而远 场振 动 波 的衰 着 强有力 的作用 。 减规律是在一个周期或一个 波长 上的能量 衰减是一个常数。
提高和爆破环 境 的复杂化 ， 对 爆破 效果 的控 制要求 越来 越 严格 ， 阶段基本 相同。在短时 间 内， 压力 快速 升高 到很 大 ， 然后 开始 下 因此爆破灾 害的预测与控制是岩土爆破界 亟待解决 的问题 。 降 。波形在经历 １ 个一 ２个周期后开始衰减 ， 衰减速度 由慢及快 。
楔 形 掏槽 ， 选 用 ２号 岩石 乳化 炸 药 ， 防水 性能 较 性等有关 的系数 和衰减指 数 ， 其取值 可按 表 １ 选取； 其他 符号 意 微差控制爆破 ， 义 同前 。
表 １ 爆 区不 同岩 性 的 七， 值
岩 性
好 。井壁 四周则可 以充分依据光 面爆 破控制技 术 ， 采 用导爆 索配 合光爆小直径炸药 。根据《 爆破 安全规程 》 ， 一般 砖房 的爆破 振动 安全标准如表 ２所示 。
Ｅ Ｎ １ ５ ０ ９ （ 密度 １ ． ６ ｇ ／ ｃ ｍ 。 ， 爆速 ７ ０ ０ ０ ｍ ／ ｓ ） ， 药量 １ ０ ０ ｇ ， 炮 孔 直径 的各 种属性特征 ， 利用实测的单个炮孔爆破 振动波 形来表 征群组 ２ ５ ｍ ｍ， 装 药方 式 选 用 条 形耦 合 装 药 ， 在 １ ３ ％ 的 孔 四周 贴 绕 长 炮孔 的爆破振动特点也 是有依据 的 ， 但 大多数都停 留在理 论分析
５ ０— １ ５ Ｏ １ ５ ０— ２ ５ ０ ２ ５ ０— ３ ５ ０ １ ． ３ ～１ ． ５ １ ． ５ 一１ ． ８ １ ． ８ — ２ ． Ｏ
坚硬岩石 中硬岩石 软岩 石
表 ２ 爆破振动安全允许标准