爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件

第9章爆破安全爆破安全技術(shù)是工程爆破技術(shù)重要組成部分,爆破安全技術(shù)的發(fā)展是與爆破器材、爆破技術(shù)的發(fā)展相互滲透、緊密聯(lián)系而又互相促進(jìn)的。主要內(nèi)容9.1爆破振動(dòng)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(shù)的范疇爆破振動(dòng)效應(yīng)爆破沖擊波效應(yīng)·爆破飛石爆破有害氣體爆破安全施工技術(shù)·爆破事故預(yù)防搶險(xiǎn)和救災(zāi)爆破安全技術(shù)的范疇29.1爆破振動(dòng)產(chǎn)生緣由及危害:·爆破震動(dòng)波是由裝入地下的藥包爆炸產(chǎn)生沖擊波后,通過巖土介質(zhì)傳播到遠(yuǎn)距離衰減形成的彈性振動(dòng)波,它一般不會(huì)造成巖石破裂,但仍有可能使巖體內(nèi)節(jié)理、裂隙發(fā)生變形或位移。復(fù)雜性地震波理論屬彈性動(dòng)力學(xué)范疇,由于爆破震動(dòng)涉入到巖土介質(zhì)的傳播過程,而巖土介質(zhì)的復(fù)雜性給爆破震動(dòng)的理論研究帶來了較大困難9.1爆破振動(dòng)3AirwavesBlastouseSurfacewavesBodywavesAirwaves4爆破震動(dòng)與天然震動(dòng)的區(qū)別頻域的差異:天然地震頻率低,一般振動(dòng)主頻在1HzioHz,而爆破震動(dòng)頻率較高,一般爆破振動(dòng)主頻在10Hz~300Hz時(shí)域差異:天然地震振動(dòng)時(shí)間較長,一次振動(dòng)能持續(xù)幾秒至幾十秒,而爆破地震持續(xù)時(shí)間很短,一次振動(dòng)只有幾十毫秒~幾秒。爆破震動(dòng)與天然震動(dòng)的區(qū)別5爆破震動(dòng)的頻率傳播特性·隨著傳播距離的增加,振動(dòng)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(duì)較慢爆破震動(dòng)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(jì)算點(diǎn)水平距離(m);7——經(jīng)驗(yàn)常數(shù),與巖石特性有關(guān):堅(jiān)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(shù),能量系數(shù)硐室爆破k=0.8-5.0臺(tái)階爆破k=1.0-10.0其他公式8爆破振動(dòng)頻率的影響因素大量實(shí)測資料表明,爆破地震波主頻受爆破類型、裝藥結(jié)構(gòu)等多種因素影響。般爆破規(guī)模越大,爆破振動(dòng)頻率越低:隧道內(nèi)小直徑淺眼爆破,振動(dòng)主頻一般在100Hz以上,影響范圍通常在數(shù)十規(guī)模稍大的臺(tái)階深孔爆破主振頻率大都在30Hz~50Hz,影響范圍一般在數(shù)百米內(nèi)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(shù)千米以爆破地震波主頻與傳播介質(zhì)特性有關(guān)堅(jiān)硬的巖石中高頻振波成份豐富軟弱風(fēng)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(dòng)波主頻達(dá)500Hz以上,而在深圳梧桐山隧道中風(fēng)化花崗巖中測得的爆破震動(dòng)波主頻僅64Hz。爆破振動(dòng)頻率的影響因素9爆破震動(dòng)描述爆破振動(dòng)強(qiáng)度通常用介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物理量來描述,包括質(zhì)點(diǎn)位移(U、速度(V)和加速度(a)。爆破震動(dòng)波幅值通常用于表述振動(dòng)強(qiáng)度,振動(dòng)幅值指標(biāo)有質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度等。震動(dòng)加速度可直接反映震動(dòng)力強(qiáng)弱,而且震動(dòng)加速度計(jì)體積小、量測方便,因此初始階段大多以震動(dòng)加速度來表述震動(dòng)強(qiáng)度但通過一段時(shí)間試用和比較,發(fā)現(xiàn)以震動(dòng)加速度指標(biāo)作巖體結(jié)構(gòu)破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分散性很大。根據(jù)Langforse等人的早期研究,認(rèn)為強(qiáng)度相當(dāng)?shù)牟煌瑤r石產(chǎn)生破壞的臨界震動(dòng)速度變化范圍不大,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度指標(biāo)與建(構(gòu))筑物的破壞和失穩(wěn)相關(guān)性最好根據(jù)硏究,爆破振動(dòng)峰值速度描述振動(dòng)強(qiáng)度具冇較好的代表性,爆破振動(dòng)速度是估計(jì)介質(zhì)(如巖石和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))承受震動(dòng)破壞等級(jí)的最好標(biāo)準(zhǔn),它和巖體穩(wěn)定性有較統(tǒng)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系爆破震動(dòng)描述10爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件11爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件12爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件13爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件14爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件15爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件16爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件17爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件18爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件19爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件20爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件21爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件22爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件23爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件24爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件25爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件26爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件27爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件28爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件29爆破震動(dòng)與巖石的損傷課件3