多台阶开挖中的爆破振动传播规律研究
刘世波
【摘 要】结合安托山项目美视电厂工程爆破实际,通过多台阶爆破开挖取得的爆破振动监测数据,分析了多台阶开挖中的爆破振动传播规律.为今后类似工程提供参考数据.
【期刊名称】《铁道建筑》 【年(卷),期】2008(000)001 【总页数】4页(P68-71)
【关键词】多台阶开挖;爆破振动;传播规律 【作 者】刘世波
【作者单位】铁道科学研究院,铁道建筑研究所,北京,100081 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
68铁 道 建 筑RailwayEngineering Januarv,2008文 章编 号 ：1003-1995(2008)01-0068-04多 台 阶 开 挖 中 的 爆 破 振 动 传 播 规 律 研 究刘 世 波 (铁道科学研究 院 铁道 建筑研究所 ，北 京 100081)摘要 ：结 合安托 山 项 目 美视 电厂 工 程爆破 实际 ，通过 多台阶爆破 开 挖取得 的 爆破振 动 监 测 数 据 ， 分 析 了多台阶 开挖 中的 爆破振动 传播规律 。 为 今后 类似 工 程提供参考数据 。关键词 ：多台阶 开挖爆破振动传播规律中图分类号 ：U215.3文 献标识码 ：A 1爆破振动 基本特征 1.1爆破地震 波 的特征当炸药在 固体介 质 中爆 炸 时 ， 爆
炸 冲击 波 和 应 力 波将其附近 的介质粉碎 、破裂 （ 分别形成粉碎 圈 和 破裂 圈 ） ， 当应 力波通 过破碎 圈后 ， 由于它 的强 度迅速衰减 ， 再也不能 引起 岩石 的破裂 而 只能 引起 岩 石质点 产生 弹 性振动 ，这 种 弹性振 动是 以 弹性波 的形式 向外传播 ， 与 天然地震一样会造成 地 面 的震 动 ， 这 种 弹性 波 就 叫爆 破地震 波 。 地 震 波 又 分 体 波 和 面 波 ：体 波 由纵 波 (P 波 ) 、横波 （ S 波 ） 组成 。 纵波是 由爆 源 向外 传播 的疏 密 波，质点 的震动方 向与波 的传播方 向一致 ，一般表现 为 周期小 、振 幅小 ； 横波 是 由爆 源 向外 传播 的剪切 波 ， 一 般表现为周期较长 ，振 幅较 大 ； 体波在传播途 中遇 到地 表、岩层层理和 节 理 时 均 会 产 生 反 射 和 折射 。 面 波 是 沿介质表 面或 分界 面传 播 的 波 ， 它 又 分 勒 夫 波 （ L 波 ） 和瑞利波 （ R 波 ） 。 勒夫波 的特征是质点仅在 水平横 向 作剪切 型振动 ，它 只有 在 半 无 限 空 间 中至 少 覆有 表 面 层 时才会 出现 ； 瑞利波存 在 于 径 向和 垂 向构 成 的平 面 内 ， 即在完全介质 中它没有横 向分布 ，瑞利波 的质点作 椭 圆的和逆进 的运 动 。 爆 破 产生 的地 震 波 衰 减 快 ，振 动频率 比天然地震高（ 爆破振 动频率一 般 <100Hz ， 天 然地震频率为 2 — 5Hz） ，爆破振 动持续 时 间短 ， 因此破 坏程度 比天然地震小得多 。 1.2描述爆破振动 强度 的物 理量爆破振动强度 用 介质 质 点 的运 动物理量 来 描 述 ， 包括质点位移 、速度和加速度 。 在工程 实践 中 ，多用 质 点运动速度 ，有时也采用 振 动 加 速度 的幅值 代表 地震 波强度 ，我 国《 爆破安 全规程》 ( CB6722-2003) 规定 ， 以收稿 日期 ：2007-08-16 ；修 回 日期 ：2007-10-30作者简介 ：刘世波（ 1977- ） ， 男 ，黑龙江桦南人 ，助理研究员 ，硕 士 。地表质点振 动速 度 和 振 动频 率作 为破坏依据 。 1.3爆破振动 强 度 的计算通过 国 内外实 测 结 果 分 析表 明 ：反 映爆 破 振 动 强度的诸物理量 与炸药量 、爆 心距 、 岩土性质 及场地条件 等因 素密切相关 。 我 国常用 下 列 公式 计算爆破振 动安 全 允许速度 V=K （ Q “3 ／ 尺） “(1)式 中 v- 保护对 象所
在 地面质点振 动速度 ． cm/s ；Q- 爆破 最 大 单 响 药 量 （ 齐 爆 时 为 总 装 药 量 ） ，kg ；月——爆心 至观测 点 的距离 ，m ； K- 与介质性质 、爆破方式等因素相关的系数 ；a- 与传播 途 径 和 地 形 、 地 质 等 因 素 相 关 的 衰减指 数 。根据上 述 的爆破振 动速 度公式 可 预测单 次爆破 的 最 大振动速 度 ，其 中的 K 、 a 值随着不 同爆 破场地 的地 形地质 条件和 岩性 变化而 变化 ， 因此经验值 只能作 为参考 。另外 ，众所周知 ，若爆心 与保护 物之 间具有较 大的 高程差 ， 随着爆心 与保护物 间高程差 的减 少 ，在 同样水 平距离和单响药量下 ，爆破振动速度将会相应上 升 ， 为 此还 须测试振动速度随着高程差 变 化 的情况 ，一般可将上述公式 (1)修正 为 V=K ．K( ◆ 百IR) “． 。(2)式 中 ， K ， 、a ． 为随 高程 差 变 化 振 动 速 度 衰 减 规律 的修正 系数 。综合考虑 了边 坡 高差 的影 响 ， 长 江科 学 院提 出 了下 面两个公式 V=K （ 夕 可／ R ） 。 ep(3)V=K（ Q “3 ／ 月） 8 （ Ql/3 ／ 尺） 9(4)日——爆心 与测点 间 的高差 ，m ；p- 衰减指数 的修正 系数 。铁道建筑 RailwayEngineering当炸药在 固体介 质 中爆 炸 时 ， 爆 炸 冲击 波 和 应 力波将其附近 的介质粉碎 、破裂 （ 分别形成粉碎 圈 和 破裂圈 ） ， 当应 力波通 过破碎 圈后 ， 由于它 的强 度迅速衰减 ，再也不能 引起 岩石 的破裂 而 只能 引起 岩 石质点 产生 弹性振动 ，这 种 弹性振 动是 以 弹性波 的形式 向外传播 ， 与天然地震一样会造成 地 面 的震 动 ， 这 种 弹性 波 就 叫爆破地震 波 。 地 震 波 又 分 体 波 和 面 波 ：体 波 由纵 波 (P波 ) 、横波 （ S 波 ） 组成 。 纵波是 由爆 源 向外 传播 的疏 密波质点 的震动方 向与波 的传播方 向一致 ，一般表现 为周期小 、振 幅小 ； 横波 是 由爆 源 向外 传播 的剪切 波 ， 一般表现为周期较长 ，振 幅较 大 ； 体波在传播途 中遇 到地表岩层层理和 节 理 时 均 会 产 生 反 射 和 折射 。 面 波 是沿介质表 面或 分界 面传 播 的 波 ， 它 又 分 勒 夫 波 （ L 波 ）和瑞利波 （ R 波 ） 。 勒夫波 的特征是质点仅在 水平横 向作剪切 型振动 ，它 只有 在 半 无 限 空 间 中至 少 覆有
多台阶开挖中的爆破振动传播规律研究
