爆破震動與巖石的損傷課件

第9章爆破安全爆破安全技術是工程爆破技術重要組成部分,爆破安全技術的發(fā)展是與爆破器材、爆破技術的發(fā)展相互滲透、緊密聯(lián)系而又互相促進的。主要內容9.1爆破振動92爆破飛石9.3爆破沖擊波第9章爆破安全1爆破安全技術的范疇爆破振動效應爆破沖擊波效應·爆破飛石爆破有害氣體爆破安全施工技術·爆破事故預防搶險和救災爆破安全技術的范疇29.1爆破振動產生緣由及危害:·爆破震動波是由裝入地下的藥包爆炸產生沖擊波后,通過巖土介質傳播到遠距離衰減形成的彈性振動波,它一般不會造成巖石破裂,但仍有可能使巖體內節(jié)理、裂隙發(fā)生變形或位移。復雜性地震波理論屬彈性動力學范疇,由于爆破震動涉入到巖土介質的傳播過程,而巖土介質的復雜性給爆破震動的理論研究帶來了較大困難9.1爆破振動3AirwavesBlastouseSurfacewavesBodywavesAirwaves4爆破震動與天然震動的區(qū)別頻域的差異:天然地震頻率低,一般振動主頻在1HzioHz,而爆破震動頻率較高,一般爆破振動主頻在10Hz~300Hz時域差異:天然地震振動時間較長,一次振動能持續(xù)幾秒至幾十秒,而爆破地震持續(xù)時間很短,一次振動只有幾十毫秒~幾秒。爆破震動與天然震動的區(qū)別5爆破震動的頻率傳播特性·隨著傳播距離的增加,振動主頻不斷降低:高頻成份振波有隨距離增加衰減速度更快而低頻成份振波隨距離增加衰減相對較慢爆破震動的頻率6公式亨利奇T=TlogR7—主震相周期(s)千—一主震相頻率(Hz)尸—爆源震中至計算點水平距離(m);7——經驗常數,與巖石特性有關:堅硬巖石r=0.01~0.04土層r=0.11~0.13沖積層r=0.06~0.09公式亨利奇7其他公式中科院:科大:kcs(eQR/O名K1=0.03~0.05k一系數,能量系數硐室爆破k=0.8-5.0臺階爆破k=1.0-10.0其他公式8爆破振動頻率的影響因素大量實測資料表明,爆破地震波主頻受爆破類型、裝藥結構等多種因素影響。般爆破規(guī)模越大,爆破振動頻率越低:隧道內小直徑淺眼爆破,振動主頻一般在100Hz以上,影響范圍通常在數十規(guī)模稍大的臺階深孔爆破主振頻率大都在30Hz~50Hz,影響范圍一般在數百米內大規(guī)模的硐室爆破的主振頻率在10Hz左右,其有害影響范圍一般在數千米以爆破地震波主頻與傳播介質特性有關堅硬的巖石中高頻振波成份豐富軟弱風化巖或土層中傳播的地震波高頻成份衰減更快例如在秦嶺特硬完整花崗巖中測得的爆破震動波主頻達500Hz以上,而在深圳梧桐山隧道中風化花崗巖中測得的爆破震動波主頻僅64Hz。爆破振動頻率的影響因素9爆破震動描述爆破振動強度通常用介質質點的運動物理量來描述,包括質點位移(U、速度(V)和加速度(a)。爆破震動波幅值通常用于表述振動強度,振動幅值指標有質點振動位移、振動速度、振動加速度等。震動加速度可直接反映震動力強弱,而且震動加速度計體積小、量測方便,因此初始階段大多以震動加速度來表述震動強度但通過一段時間試用和比較,發(fā)現(xiàn)以震動加速度指標作巖體結構破壞標準時分散性很大。根據Langforse等人的早期研究,認為強度相當的不同巖石產生破壞的臨界震動速度變化范圍不大,質點振動速度指標與建(構)筑物的破壞和失穩(wěn)相關性最好根據硏究,爆破振動峰值速度描述振動強度具冇較好的代表性,爆破振動速度是估計介質(如巖石和鋼筋混凝土結構)承受震動破壞等級的最好標準,它和巖體穩(wěn)定性有較統(tǒng)一的對應關系爆破震動描述10爆破震動與巖石的損傷課件11爆破震動與巖石的損傷課件12爆破震動與巖石的損傷課件13爆破震動與巖石的損傷課件14爆破震動與巖石的損傷課件15爆破震動與巖石的損傷課件16爆破震動與巖石的損傷課件17爆破震動與巖石的損傷課件18爆破震動與巖石的損傷課件19爆破震動與巖石的損傷課件20爆破震動與巖石的損傷課件21爆破震動與巖石的損傷課件22爆破震動與巖石的損傷課件23爆破震動與巖石的損傷課件24爆破震動與巖石的損傷課件25爆破震動與巖石的損傷課件26爆破震動與巖石的損傷課件27爆破震動與巖石的損傷課件28爆破震動與巖石的損傷課件29爆破震動與巖石的損傷課件3