爆破振动测试技术
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爆破振动测试技术
(2)爆破地震波基本参数 描述爆破地震波的特征一般用振幅A、频率f0（或周 期T0和持续时间TE三个基本参数表示。 振幅:振幅随时间而变化。由于主震相的振幅大，作
用时间长。因此，主震相中的最大振幅是表征地震波的
重要参数，是振动强度的标志。 频率f0（或周期T0）：一般用最大振幅所对应的一
4.爆破振动测试
4.1概述 4.2测量仪器 4.3地震效应测试 4.4地震反应谱及测试 4.5振动测试注意问题
爆破振动测试技术
爆破地震效应被公认为爆破的 “公害”之首。对
建构筑物的危害尤为严重，一直是爆破工作者关注的
热点。本章着重讲述爆破地震波的形成、特征；爆破
震动强度及破坏判据；爆破地震测试技术和反应谱理
国内外对爆破地震效应进行了大量的研究。主要研 究的问题可以归纳为两个方面：
（1）爆破地震波的特征及传播规律； （2）爆破地震波对建筑物的影响。 为解决这一问题，一方面是加强对各种爆破条件下 爆破地震波的特性分析和对建构筑物危害的现象和破坏 特征的宏观调查；另一方面是加强对与爆破危害相应的 爆破地震波的特征参数、结构的动力响应及结构动力特 性参数的测试。以宏观调查资料以及爆破振动测试数据 为依据，确定爆破地震波的特性、传播规律以及爆破地 震波与建筑物动力响应关系。因此，爆破振动测试是研 究爆破地震效应的基本手爆破段振动和测试方技术法。
是一种弹性波，它包含在介质内部传播的体波和沿地
面传播的面波。
爆破振动测试技术
体波可分为纵波和横波。
纵波是由震源向外传播的压缩波，在传播过程中 能引起介质产生压缩和拉伸变形。其特点是周期短， 振幅小和传播速度快。
横波是由震源向外传播的剪切波，在传播过程中 能引起介质质点产生剪切变形。其特点是周期较长， 振幅较纵波大，传播速度次于纵波。通常也把纵波叫P 波（即初至波），把横波叫S波（即次波）。
面波仅限沿地表面传播，它是体波在自由面多次 反射叠加而成，主要包含瑞利波和勒夫波。其特点是 周期长、振幅大，传播速度较体波慢，衰减也较慢， 但携带的能量较大。
爆破过程中造成岩石破裂的主要原因是体波的作 用，而造成爆破地震破爆坏破振的动测主试技要术 原因是面波的作用。
在短距离内，三种波（P波、S波、R波）几乎一起 到达，因而辩认地震波的类型是非常复杂的。而在远 距离处，传播速度较慢的S波、R波开始与P波分离，就 能辩认出来。
4论.1。爆破地震波及爆破地震效应 4.1.1爆破地震波
(1)爆破地震波的形成及特征
炸药在岩土中爆炸时，一部分能量对炸药周围的
介质引起扰动，并以波动形式向外传播。通常认为： 在爆炸近区（药包半径的10~15倍）传播的是冲击波。 在中区（药包半径的15~400倍）为应力波。因应力波 到达界面产生反射和折射叠加便形成地震波。地震波
4.1.3衡量爆破震动强度的物理量及破坏判据的确定 (1)衡量爆破震动强度的物理量 爆破震动强度可以用介质质点运动的各物理量来衡
量，如质点振动位移、速度和加速度。但以哪种物理量 作为衡量标准最合适，目前在国内外有不同观点。
一种观点认为以介质质点振动速度较好。其理由是， 通过大量观测表明，爆破地震破坏程度与振动速度大小 的相关性比较密切。较其它物理量而言，振动速度与岩 土性质有较稳定的相关关系，规律性较好。
不统一，确定的方法也各爆破异振动。测试技术
4.1.2爆破地震动及爆破地震效应 爆破地震动，有时称为爆破地面运动。是由爆源
释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动。爆破 地震波引起的破坏现象及后果称为爆破地震效应。
爆破地震效应是一个比较复杂的问题，受到各种 因素的影响。如爆源的位置、炸药量的大小、爆破方 式、传播介质和地形条件等。同时，对建筑物的灾害 而言，爆破地震波仅是外部条件，而建筑物的结构特 性和材料特性是其内部条件。它又与地基特性和约束 条件以及施工质量等因素有关。因此，爆破地震效应 是一个包含建（构）筑物本身以及爆破地震波多种因 素的综合性的现象。 爆破振动测试技术
对于延长药包爆破：
式中 v--质点振动最大速度，cm/s， Q--炸药量，kg（齐发爆破时为总装药量，延迟 爆破时，为最大一段的装药量）； R--测点距爆源中心的距离，m； K--与爆破场地条件有关的系数；
α--与地质条件有关的爆破地震波衰减系数。 爆破振动测试技术
个波的周期作为地震波的参数，频率为其倒数f0=1/T0。 由于地震波具有明显的瞬态振动特征，属频域较宽的随
机信号，用频谱分析法得出的频谱可描述其频率特征。 振动持续时间TE：是指测点振动从开始到全部停止
的时间。反映振动衰减的快慢。由于记录到的持续时间
和仪器灵敏度有关，仪器灵敏度高，测得的振动持续时
间就长，反之则短。因此，关于振动持续时间的定义还
在一幅完整的爆破地震波的记录图形中，一开始 是一系列振幅较小、频率较高的波形，主要是纵波（P 波）和横波（S波），紧接着一段是振幅较大、频率较 低的R波波形，持续一段时间后，波形逐渐衰减。
爆破振动测试技术
由于多采用毫秒微差起爆，导致波群相互干扰和重 叠，增加了爆破地震波形的复杂性，因此，在实测爆破 地震波波形图中，纵波和横波很难分辨，往往也不加以 区分。有时就将波形图的初始阶段称为初震相，中间振 幅较大的一段称为主震相，后一段称为余震相。
A=Kwenku.baidu.commRn
式中 A--反映爆破震动强度的物理量（振动速度或加
速度）； Q--炸药量； R--测点至爆源中心的距离； K、m、n--反映不同爆破方式、地质、场地条件
等因素的系数。
爆破振动测试技术
以质点振动速度作为衡量爆破震动强度的物理量 时，根据爆破方式的不同，有下列经验公式：
对于集中药包爆破：
另一观点则认为用振动加速度作为衡量标准。因为 加速度可以反映作用在建筑物或构筑物基础上的荷载大 小，从而揭示结构的受力状态及破坏机理。
目前多采用振动速度作为衡量安全的主要物理量。 爆破振动测试技术
通过国内外大量实测结果分析表明：反映爆破震 动强度的诸多物理量与炸药量、爆心距、岩土性质及 场地条件等因素密切相关。虽然各个国家试验条件各 不相同，但大致上都可总结得出以下形式的经验公式：
(2)爆破地震波基本参数 描述爆破地震波的特征一般用振幅A、频率f0（或周 期T0和持续时间TE三个基本参数表示。 振幅:振幅随时间而变化。由于主震相的振幅大，作
用时间长。因此，主震相中的最大振幅是表征地震波的
重要参数，是振动强度的标志。 频率f0（或周期T0）：一般用最大振幅所对应的一
4.爆破振动测试
4.1概述 4.2测量仪器 4.3地震效应测试 4.4地震反应谱及测试 4.5振动测试注意问题
爆破振动测试技术
爆破地震效应被公认为爆破的 “公害”之首。对
建构筑物的危害尤为严重，一直是爆破工作者关注的
热点。本章着重讲述爆破地震波的形成、特征；爆破
震动强度及破坏判据；爆破地震测试技术和反应谱理
国内外对爆破地震效应进行了大量的研究。主要研 究的问题可以归纳为两个方面：
（1）爆破地震波的特征及传播规律； （2）爆破地震波对建筑物的影响。 为解决这一问题，一方面是加强对各种爆破条件下 爆破地震波的特性分析和对建构筑物危害的现象和破坏 特征的宏观调查；另一方面是加强对与爆破危害相应的 爆破地震波的特征参数、结构的动力响应及结构动力特 性参数的测试。以宏观调查资料以及爆破振动测试数据 为依据，确定爆破地震波的特性、传播规律以及爆破地 震波与建筑物动力响应关系。因此，爆破振动测试是研 究爆破地震效应的基本手爆破段振动和测试方技术法。
是一种弹性波，它包含在介质内部传播的体波和沿地
面传播的面波。
爆破振动测试技术
体波可分为纵波和横波。
纵波是由震源向外传播的压缩波，在传播过程中 能引起介质产生压缩和拉伸变形。其特点是周期短， 振幅小和传播速度快。
横波是由震源向外传播的剪切波，在传播过程中 能引起介质质点产生剪切变形。其特点是周期较长， 振幅较纵波大，传播速度次于纵波。通常也把纵波叫P 波（即初至波），把横波叫S波（即次波）。
面波仅限沿地表面传播，它是体波在自由面多次 反射叠加而成，主要包含瑞利波和勒夫波。其特点是 周期长、振幅大，传播速度较体波慢，衰减也较慢， 但携带的能量较大。
爆破过程中造成岩石破裂的主要原因是体波的作 用，而造成爆破地震破爆坏破振的动测主试技要术 原因是面波的作用。
在短距离内，三种波（P波、S波、R波）几乎一起 到达，因而辩认地震波的类型是非常复杂的。而在远 距离处，传播速度较慢的S波、R波开始与P波分离，就 能辩认出来。
4论.1。爆破地震波及爆破地震效应 4.1.1爆破地震波
(1)爆破地震波的形成及特征
炸药在岩土中爆炸时，一部分能量对炸药周围的
介质引起扰动，并以波动形式向外传播。通常认为： 在爆炸近区（药包半径的10~15倍）传播的是冲击波。 在中区（药包半径的15~400倍）为应力波。因应力波 到达界面产生反射和折射叠加便形成地震波。地震波
4.1.3衡量爆破震动强度的物理量及破坏判据的确定 (1)衡量爆破震动强度的物理量 爆破震动强度可以用介质质点运动的各物理量来衡
量，如质点振动位移、速度和加速度。但以哪种物理量 作为衡量标准最合适，目前在国内外有不同观点。
一种观点认为以介质质点振动速度较好。其理由是， 通过大量观测表明，爆破地震破坏程度与振动速度大小 的相关性比较密切。较其它物理量而言，振动速度与岩 土性质有较稳定的相关关系，规律性较好。
不统一，确定的方法也各爆破异振动。测试技术
4.1.2爆破地震动及爆破地震效应 爆破地震动，有时称为爆破地面运动。是由爆源
释放出来的地震波引起的地表附近土层的振动。爆破 地震波引起的破坏现象及后果称为爆破地震效应。
爆破地震效应是一个比较复杂的问题，受到各种 因素的影响。如爆源的位置、炸药量的大小、爆破方 式、传播介质和地形条件等。同时，对建筑物的灾害 而言，爆破地震波仅是外部条件，而建筑物的结构特 性和材料特性是其内部条件。它又与地基特性和约束 条件以及施工质量等因素有关。因此，爆破地震效应 是一个包含建（构）筑物本身以及爆破地震波多种因 素的综合性的现象。 爆破振动测试技术
对于延长药包爆破：
式中 v--质点振动最大速度，cm/s， Q--炸药量，kg（齐发爆破时为总装药量，延迟 爆破时，为最大一段的装药量）； R--测点距爆源中心的距离，m； K--与爆破场地条件有关的系数；
α--与地质条件有关的爆破地震波衰减系数。 爆破振动测试技术
个波的周期作为地震波的参数，频率为其倒数f0=1/T0。 由于地震波具有明显的瞬态振动特征，属频域较宽的随
机信号，用频谱分析法得出的频谱可描述其频率特征。 振动持续时间TE：是指测点振动从开始到全部停止
的时间。反映振动衰减的快慢。由于记录到的持续时间
和仪器灵敏度有关，仪器灵敏度高，测得的振动持续时
间就长，反之则短。因此，关于振动持续时间的定义还
在一幅完整的爆破地震波的记录图形中，一开始 是一系列振幅较小、频率较高的波形，主要是纵波（P 波）和横波（S波），紧接着一段是振幅较大、频率较 低的R波波形，持续一段时间后，波形逐渐衰减。
爆破振动测试技术
由于多采用毫秒微差起爆，导致波群相互干扰和重 叠，增加了爆破地震波形的复杂性，因此，在实测爆破 地震波波形图中，纵波和横波很难分辨，往往也不加以 区分。有时就将波形图的初始阶段称为初震相，中间振 幅较大的一段称为主震相，后一段称为余震相。
A=Kwenku.baidu.commRn
式中 A--反映爆破震动强度的物理量（振动速度或加
速度）； Q--炸药量； R--测点至爆源中心的距离； K、m、n--反映不同爆破方式、地质、场地条件
等因素的系数。
爆破振动测试技术
以质点振动速度作为衡量爆破震动强度的物理量 时，根据爆破方式的不同，有下列经验公式：
对于集中药包爆破：
另一观点则认为用振动加速度作为衡量标准。因为 加速度可以反映作用在建筑物或构筑物基础上的荷载大 小，从而揭示结构的受力状态及破坏机理。
目前多采用振动速度作为衡量安全的主要物理量。 爆破振动测试技术
通过国内外大量实测结果分析表明：反映爆破震 动强度的诸多物理量与炸药量、爆心距、岩土性质及 场地条件等因素密切相关。虽然各个国家试验条件各 不相同，但大致上都可总结得出以下形式的经验公式：