考虑爆源特征的岩石爆破诱发地震波的波型与组分分析

爆破地震波通常由压缩波(P波)、剪切波(S波)和瑞利面波(R波)等共同组成,但现有爆破振动衰减规律和安全判据研究中并未区分波型和组分。采用一种基于偏振方向预判的爆破地震波波型判别方法,通过理论分析和数值模拟,研究了不同形状药包的爆源特征及其激发的波型;结合现场爆破试验,分析了垂直单孔、水平光爆孔和边预裂孔3种典型爆破孔诱发地震波的波型与组分,探讨了不同爆破孔的爆源特征与力学作用机制,并对特定位置处的主导作用波型进行了预判。结果表明:垂直单孔的爆源可近似为短柱药包的延时叠加,地表爆破振动同时包含P、S和R波的贡献,随着爆心距增大,S波逐渐偏离其优势辐射方位,而P波主要作用于水平径向振动,R波将主导竖直向振动;水平光爆孔和边坡预裂孔均属轮廓爆破孔,二者力学作用机制相似,以轮廓面上的法向荷载为主,且轮廓面上的爆破地震波主要由S和R波组成,而P波的作用比较微弱,随爆心距增大,R波将成为主导作用波型,但轮廓面外P波的作用则不可忽略。