预裂爆破震动效应试验研究

为研究预裂爆破震动效应,在山东石岛湾核电站基坑进行多次爆破和声波测试试验,得到场地爆破震动衰减规律和爆孔下卧基岩的损伤范围。试验结果表明,岩性相同时,基岩损伤深度随最大段药量的增加而线性增加,随质点峰值震动速度增加而呈指数增加;离爆源越近,岩体受损程度越大;预裂爆破对爆孔上部岩体影响较大。同时,在试验的基础上,建立距爆源30 m处质点峰值震动速度与对应爆破影响下卧基岩深度的函数关系,进而确定以质点峰值震动速度为参考指标的预裂爆破安全控制标准,并在基坑边坡爆破中验证该控制标准的有效性。

张掖地区季节冻土场地上的地震动效应

针对季节冻土地区一场地,进行了现场地脉动观测,并在观测点采集原状土样。采用动三轴试验,取得了融土和冻土的动力学参数,如土层的剪切模量比和阻尼比等。讨论了具有季节冻土层的场地上地震动反应分析的输入问题,包括边界条件、地震动时程和土层参数。利用这些参数和场地地震危险性分析结果,应用一维剪切梁模型,计算得到场地在季节冻土层消融前后的地面强震地震动参数。进一步假定不同的冻土层厚度,计算得到地震动峰值参数和反应谱随冻层厚度变化的规律,以此分析了冻土层对地震动效应的影响。对场地所做的地震动计算结果表明:地表的冻土层对强震有一定的抑制作用,冻土层对地震安全性有正面影响,此效应随冻结深度的增加而加大;而场地的卓越周期随冻土层厚度的增大而减小。对于季节冻土地区的抗震设计具有一定的意义。

气枪震源地震动效应分析

迄今为止，人类关于地球内部结构、组成和演化的知识仍主要来源于人们从天然地震引起的地震波中获取的信息．尽管天然地震能量大、探测范围广，但其发生的频率低、位置不确定、定位精度差，因此利用天然地震探测地球内部精度相当低．与天然地震相比，人工震源的位置及激发时间可以精确控制且重复性好，因此具有很高的探测精度．但常用的人工震源（如爆破震源、电火花震源、锤击震源及列车震源）激发的能量均无法与天然地震相提并论，

北京地区中硬场地地震动效应研究

依据典型工程场地的地震安全性评价报告,研究北京地区中硬场地地震动效应。首先,统计分析了地震安全性评价结果中的场地地震动放大效应。再利用201个工程场地的钻孔资料进行土层地震反应计算,分析不同地震动输入下的场地地震动放大效应。结果表明,北京地区中硬场地地震动放大效应明显,得到的场地地震动峰值加速度转换系数Ka高于《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)中的值,大震水准下更为突出。因此,如在北京地区直接采用《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)中的调整系数,可能会低估北京地区中硬场地的地震动放大效应,降低抗震设防标准。最后指出,场地地震动峰值加速度转换系数明显具有区域性,应根据详细的场地地震动效应研究结果,合理地确定场地地震动转换系数。

爆破地震动效应的数值模拟分析

爆破设计中,场地条件复杂时经验公式的应用受到一定限制。本文采用波动有限元分析方法,研究复杂场地条件下工程爆破时场地的地震动效应,研究爆破地震动特征及衰减规律。根据某重点工程场地岩土参数的原位测试和试验结果,用自行研制的软件包进行场地爆破地震动效应的数值模拟分析,为工程爆破设计及施工前建筑物、仪器设备的加固提供了依据。施工试爆实测结果与本文数值模拟分析给出的结果一致,说明本文方法是可行的,对其它工程也有借鉴作用。

城市浅埋隧道工程爆破震动效应与安全评价

结合深圳地铁试验段2201标浅埋隧道爆破施工实际,进行了地表质点震动监测,提出了应在保证施工安全和不影响地表建(构)筑物安全的前提下,充分发挥爆破的经济和技术优势,并以《爆破安全规范》为基础通过现场爆破试验测定结果,确定合理的爆破安全判据的思路。

某铀矿井下中深孔爆破地表震动效应实测研究

某铀矿井下采用中深孔爆破筑堆溶浸采矿法开采。采用BlastmateⅢ型测振仪对该矿两次中深孔爆破的地表震动效应进行了实测研究,测算出爆区的安全距离,其测试数据对类似矿山有一定的借鉴意义。

石灰岩中核爆冲击震动效应的化爆模拟

根据爆炸能量相似律,提出了采用化爆模拟核爆在石灰岩中爆炸的冲击震动效应的方法。通过对核爆和化爆分别在石灰岩中爆炸的冲击震动效应的分析,建立了化爆与核爆之间自由场峰值应力和峰值速度的模拟关系式,并利用最小二乘法,拟合出了最终的模拟表达式。经过对关系式的计算表明:拟合出的关系式较可靠,在已知化爆的基础上可近似计算核爆的峰值应力及峰值速度。

爆破震动效应的支持向量机分析预测

合理预测评估爆破引起的震动效应,对于合理确定爆破参数,降低爆破公害具有重要意义。应用支持向量机,建立了总药量、最大段药量、爆破点与监测点距离、构筑物所在地面震动峰值速度、测点到地面的高度等因素与建筑物上的质点震动速度之间的非线性映射关系,确立了支持向量机预测模型。

特殊地形条件下爆破挤淤震动效应测试与分析

结合特殊地形条件下爆破挤淤工程实例,进行了爆破地震效应测试与分析。结果表明:实测质点震动速度控制在规范要求的安全限度以内,拟合得到的质点震动速度衰减规律与规范提供的经验公式基本相同;爆破挤淤产生的地震波的主振频率较低,说明传播介质对地震波起到了很大的抑制作用,测点处获得的地震波高频成分衰减很快,以低频为主要成分。爆区周围建筑设施自振频率一般在10Hz以下,为避免发生共振破坏,严格控制爆破质点震动速度和加强监测是有必要的。

近似模拟地下核爆炸冲击震动效应方法的探讨

在对地下核爆炸冲击震动效应分析的基础上,对地下核爆炸的冲击震动效应的模拟方法进行了探讨,对封闭化学爆炸的冲击震动效应进行了计算。结果表明:地下核爆炸冲击震动的应力波峰值、质点的速度、质点的加速度和质点位移,都可以用封闭化学爆炸来进行模拟,而且封闭化学爆炸与地下核爆炸之间的有效当量系数在6%～30%之间,这与已知的有效当量系数基本吻合。结论:地下核爆炸的冲击震动效应可以用封闭化学爆炸近似模拟,将会给地下核爆炸的研究带来极大方便。

延迟间隔对微差爆破震动效应的影响

讨论了微差爆破震动效应的影响因素，尤其是延迟间隔的影响，研究了工程施工中的如何实现爆破延迟，才能取得最好的效果，

采动煤岩冲击破裂的震动效应及其应用研究

围绕矿井采动煤岩冲击破裂的震动效应问题,采用理论分析、实验室物理模拟、数值模拟分析、现场试验和工程实践等方法,研究了采动诱发煤岩震动的震源破裂机理,揭示了矿震辐射能量的传播模式与衰减规律,分析了矿震动载的诱冲机理及其对巷道围岩冲击破坏效应的影响因素,并提出了煤岩冲击的预测及防治对策,最后在工程实践中进行了实证研究。煤矿井下采掘后,采场或巷道周围煤岩体要产生破裂、运动。其中:顶板弯拉断裂、冒落、离层等具有典型拉伸破裂特征;顶板回转失稳、煤柱压缩破裂等具有典型内爆破裂特征;而顶板剪切破裂、岩块滑移失稳、煤柱动态冲击和断层"活化"等则具有典型剪切破裂特征。以此,构建了煤岩震动震源等效力与震动远场位移的关系矩阵,建立了煤岩震动的等效震源模型,研究了其震动位移场及能量辐射特征,揭示了煤岩震动间的震源破裂机理差异,并根据震动波场特征进行了煤岩震动的分类。实验室模拟研究了顶板、煤(矿)柱和断层型等煤岩冲击破裂的微震效应及波场特征。结果表明:大尺度岩板主断裂、两次次断裂分别符合顶板水平拉伸、滑移和回转失稳的位移波场特征;弱、强冲击倾向性煤岩试样压缩受载分别近似满足煤(矿)柱内爆和动态冲击破裂的波场特征;且岩板主、次断裂,煤岩样前兆破裂,主震动间随破裂尺度增大,微震效应主要呈振幅增加、主频降低的演变规律。采用矩张量反演方法进行采动煤岩震源破裂机理的量化研究。结果表明,采用P、S波,尤其是P、SH波或P、SV、SH波的震动位移场组合进行震源矩张量的最小二乘线性反演,可确保反演结果较好反映采动煤岩冲击破裂的震源机理和破裂特征。现场进行了爆破震动试验及Siroseis微震实测工作,对冲击震动波在采动煤岩体中传播的微震效应进行研究。结果表明,随采空区垮落、破裂范围扩大及覆岩性质的强度弱化,震动P波平均波速、峰值振幅平均值及P波初至平均频率等微震参量均有较大程度降低。理论分析了矿震激发震动波能量的传播模式和衰减特征,揭示了传播至巷道围岩处矿震残余动载的诱冲机理,数值模拟研究了矿震动载对巷道围岩冲击破坏效应的影响规律,进而提出了煤岩冲击预测及防治对策。在具有强矿震危险的山东鲍店煤矿103上02工作面和高冲击危险的甘肃华亭煤矿250102工作面进行了现场实践,基于SOS微震监测,对比分析各自开采地质条件下,采动诱发不同能量级别煤岩震动的震源破裂机理及强矿震动载对巷道围岩的不同冲击破坏效应,为现场煤岩冲击的预测及防治提供了依据。

大型抽水蓄能电站场地地震动效应及设计地震动参数研究

大型抽水蓄能电站往往建于山区的沟源坳地,场地地形复杂,各工程场点高差大。结合某大型抽水蓄能电站工程的具体情况,根据工程场地岩土参数原位测试及试验室试验结果,采用二维波动有限元方法研究复杂场地条件下的场地地震动效应,计算确定了50年及100年设计基准期对应超越概率63%、10%、5%、2%共8个设防水准的地震动参数,并通过不同高程处地震动参数的对比分析,研究了地形地貌对场地地震动效应的影响,得到一些有价值的结论。研究成果已在具体工程设计中采用,该成果对其它同类工程也有一定借鉴作用。

句容抽水蓄能电站工程场地稳定性及地震动效应研究

本文结合国家重点工程———句容抽水蓄能电站工程的具体情况研究了地震地质条件、地震活动环境及断裂构造对建设抽水蓄能电站工程的影响,研究了场地的稳定性及地形地貌对场地地震动效应的影响。经二维波动有限元分析,主坝坝基处的地震动峰值加速度要比地震危险性分析给出的平坦基岩场地放大11.6%～14.5%,地形地貌对场地地震动效应的影响是存在的,但相对较小,对本工程的抗震设防影响不大。本文研究成果已在工程设计中采用,该成果对其它同类工程也有一定借鉴作用。

软土动力特性及其地震动效应研究

软土在动力作用下的非线性特征和地震动放大效应是地震工程界一直以来关注和研究的热点问题之一,由于当前已获取的强震动观测资料几乎没有软土覆盖的场地条件资料,使得软土场地地震反应分析结果无法用实际的强震记录进行检验,因此,软土地区的抗震设计存在潜在的风险。

露天采场爆破在边坡中的震动效应

根据多年观测资料，通过回归模型的对比，求得合理反映露天采场爆破在陡帮边坡中的震动效应的经验公式。

爆炸震动效应对公路边坡的影响

介绍劈山修路时 ,大装药爆炸引起的地震波对公路边坡所造成的影响和公路通车后带来的负效应 ,以及如何选择较好的坡面整修措施 。

基于谱元模型的带斜坡覆水场地地震动效应分析

涉水结构抗震设计中对动水压力的计算,传统上都是基于水下结构运动时与静止水体之间的相互作用确定的,而地震波在水体中传播引起的自由水场运动亦将对水下结构产生动水压力作用,其效应有待深入研究。本文中,笔者选择河流场地作为研究对象,通过Legendre谱元法模拟地震动在带有斜坡的覆水场地中的传播过程,研究斜坡坡度、水深、入射波卓越频率以及土层介质对河床表面水体的动水压力的影响。结果表明:斜坡越陡,河岸坡脚附近动水压力越大,远离河岸的河床表面水体的动水压力受到的影响较小。水深对河床表面水体的动水压力的影响较大,水越深,河床表面水体的动水压力越大。河岸附近水体的动水压力对低频地震波十分敏感,河床表面远离河岸的水体的动水压力则对卓越频率为1或7~9 Hz时的低频地震波比较敏感。土层介质阻抗越大,水体的动水压力越大。不同工况下的计算结果能为相似类型的场地提供动水压力的近似解,并为相应涉水结构的选址和抗震设计提供参考。

露天爆破震动效应线性回归分析

爆破震动效应强弱和采场不同地点不同矿岩爆破规模、最大一段装药量及总药量存在一定关系。通过对东帮外小司营村爆破震动效应与岩性、爆破规模及最大一段装药量等数据进行线性拟合分析,并对拟合函数进行了验证,为露天爆破中优化爆破技术参数提供参考依据。