爆破振动影响与测试

地震作用
• 地震引起的结构动态作用：水平地震作用、竖向 地震作用 • 地震作用效应：弯距、轴向力、剪力、应力和应 变 • 设计地震动参数：地震加速度（速度、位移）时 程曲线、加速度反应谱和峰值加速度
地震与爆破振动
震动能量、频率、作用时间差异 对建筑物作用机理相似，均属振动 荷载
建筑物抗震设防分类
• 现行标准：以爆破振动质点振速为判 别参数，结合振动频率给定允许振速 范围 • 保护对象：建筑物重要性、建筑质量、 新旧程度、自振频率、地形条件
建筑抗震设计规范
国家标准GB50011表3.2.2
抗震设防裂度和设计基本地震加速度的对应关系 抗震设防裂度 设计基本地震加速度 （g）
6 0.05 7 8 9 0.10 0.20 0.40 (0.15) (0.30)
情的69座，全国水电站受损803座，其中四川
481座，岷江紫坪铺上游库容较大的水电站中有 9座出险。
紫坪铺水利枢纽工程
坝型: CFRD 坝高: 156 m 坝顶长: 663.77 库容: 1100 million m3 装机：4190MW 设计地震烈度: VIII (0.26g)
施工期坝体上游面
α值直方图
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 1 6 4 7 17 13 9 1 4 3 1 系列1
系列1
经验公式回归影响
典型台阶爆破：
不同方向的差异，后冲向、侧向
预裂缝前后的突变 比例药量范围小（测点布置不合理）
测试波形判读
提高测试分析精度
• 实时监测---可靠、准确 • 抽检判定---相对误差小的重复爆破 • 类比分析---参考已有经验公式、分析 公式来源与精度、类比相同工程爆破 实例
建议
1、制定爆破振动测试标准 规定推算回归经验公式的基本条件 和方法 2、研究针对具体爆破工程，采用不 同的经验公式
二、爆破振动安全标准
• 根据建筑功能的重要性分为甲、乙、丙、 丁四个抗震设防等级：
甲类：重大建筑工程和地震时可能发生严 重次生灾害的建筑 乙类：地震时使用功能不能中断或需尽快 恢复的建筑 丙类：除甲、乙、丁以外的一般建筑 丁类：抗震次要建筑物
实例分析
振动影响与结构安全
03年7月面板损坏及凿除后状态
D at T ranscei a ver
浩劫之后的映秀镇
映秀湾水电站
汶川中学
旋口中学
制定爆破振动安全标准
爆破振动荷载与结构性能
安全标准
专项试验---“七七”工程 工程资料分析确定 试验研究与理论分析
•
建议： 制定爆破振动安全标准
1、以质点振动速度为主要判别参数， 结合振动频率给定允许振速范围
2、引进质点振动加速度为双重判别参 数（参考），积累资料与抗震标准接 轨
D at T ranscei a ver
D at T ranscei a ver
实时处理机A
交互处理机A
光刻机
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信号分配器
D at T ranscei a ver
实时处理机B
Leabharlann Baidu
Hub
交互处理机B
激光打印机
PSTN Laptop computer Modem WEB,数据管理服务器
天生桥遥测地震台网数据处理系统框图
20030717大坝工程破裂记录波形 (遥测地震台网）
分析
与地震波波形相比较，所作反应谱和功 率谱频谱图两者有明显差别，面板破裂时
周期较大，而地震时高频成份丰富，峰值
为 7.5H z左右，初步判断与坝体固有频率 有关。
汶川地震中大坝安全的基本情况
地震造成全国水库出险2380座，其中四川 1803座，占76%，四川出险的水库中有溃坝险
• 测试---记录振动波形(振幅、频率、持续时 间、地震传播速度） • 数据归纳整理、误差分析 • 回归方程（最小二乘法） 直线、抛物线、双曲线、指数、对数
• 比例药量
Q 3 R
1
•
• • • •
• •
K 值离散，重现性差，误差大 影响因素众多： 地质差异、地形变化 钻孔、装药、起爆误差 测试误差：仪器频响、测点布置、 传感器耦合、波形记录 距爆源的距离（） 回归条件
爆破振动影响与测试有关 问题探讨
梅锦煜 二00九年四月
一
爆破振动测试
1
• 岩土爆破质点振速经验公式
Q 3 V K( ) R
• 均质岩体、集中药包、球面波衰减 • 工程罕见
水中爆破冲击波
Q P K( ) R
K (530 ~ 540 )
1 3
(1.12 ~ 1.15)
经验公式测定
K、α数理统计分析
K值直方图
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0- 50- 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 50 100 - - - - - - - - 14 6 9 4 2 1 2 0 0 1 1 0 1
系列1 13 13
3、划分被保护对象等级类别区别对待 4、研究二级防护标准的可行性：建筑物允 许振动标准，建筑物安全防护标准 5、重要建筑物作结构动力响应专项分析： 主体结构特点、自振频率范围等
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