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爆破振动危害的主要因素与安全评估方法研究

马洲  
【摘要】:爆破振动是爆破施工过程中进行正常的爆破作业带来的必然影响,同时爆破技术的广泛应用以及爆破规模的扩大也对爆破振动危害的控制提出了更加严格的要求。因此,合理的选取爆破振动的表征参数并且对描述爆破振动主要物理量的衰减规律进行合理的预测,是爆破振动危害控制的前提。表述爆破振动强度的物理量主要包括质点的位移、振动速度、加速度以及质点振动的频率等。由于采用质点的振动速度相对于其他量来讲比较容易测出,并且只能够描述爆破振动的强度的大小,因此工程界普遍采用质点的振动速度来表示爆破振动的强度。爆破地震波在岩层介质中的传播的过程,与爆破参数之间存在复杂的非线性关系,爆破振动速度峰值是爆破安全评估中重要的依据,质点三个方向矢量爆破振动速度以及质点三矢量合成振动速度在爆破安全评估实践中得到越来越多的重视。本文在分析萨道夫斯基公式的基础上,建立了多方向爆破振动速度衰减的线性数学模型,结合矿山爆破实例运用最小二乘原理得到质点三个方向分别的场地系数K和地震波衰减指数?两个未知参量,获得了三个方向的振动衰减公式,结合矢量合成速度,综合反映了质点在不同方向的速度衰减规律。随着对爆破振动效应深入的研究和新型测量仪器的发展,爆破振动频率的影响也成为爆破振动效应评估不可忽略的因素。爆破振动主震频率是爆破产生的影响中十分重要的影响因素,对于不同类型的建筑物有不同的爆破振动主频率控制范围,因此爆破作业中对爆破振动主频率的预测有着现实的意义。由于爆破振动影响因素非常复杂,因此本文采用量纲分析法的原理建立了装药量和距离两个主要的爆破参数与爆破振动主频率之间的关系,并采用回归分析的方法得到了一定地质条件下的爆破振动主频率的预测公式,对于爆破振动主频率影响的控制有着实际的应用意义。


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