爆破振動理論與測控技術

1 爆破振動的產生與傳播

1．1 爆破地震波與波動方程

1．2 爆破地震波的傳播特性

2 爆破地震效應分析

2．1 天然地震及爆破地震的特征

2．2 爆破振動信號分析

2．3 爆破振動傳播特性分析

3 爆破地震預報

3．1 常規(guī)統(tǒng)計預報方法

3．2 單孔疊加仿真預報方法

3．3 新型爆破振動預報方法應用實例

3．4 小結

4 爆破振動測試與分析

4．1 爆破振動的測試方法

4．2 爆破振動的測量儀器選擇

4．3 爆破振動測量儀器的標定

4．4 傳感器的同定安裝

4．5 爆破振動的測量記錄

4．6 誤差分析和經驗公式的建立

5 各類爆破工程的振動特征分析

5．1 洞室爆破或大規(guī)模深孔爆破

5．2 深孔爆破

5．3 淺孔爆破

5．4 凍土爆破振動效應的特點

5．5 軟土中爆破振動效應的特點

5．6 隧道爆破

5．7 拆除爆破

6 爆破振動控制技術

6．1 爆破振動常規(guī)控制技術

6．2 應用數(shù)碼電子雷管實現(xiàn)干擾降振技術

7 爆破振動安全標準探討

7．1 爆破振動對人體的影響

7．2 爆破振動對建(構)筑物結構的影響

7．3 爆破振動對地下隧道的穩(wěn)定性影響

7．4 爆破振動對基巖和邊坡的影響

7．5 爆破對水生物的影響

7．6 爆破振動對新澆混凝土影響的安全判據標準

7．7 核電工程中的爆破振動安全判據

7．8 鐵路工程中的爆破振動安全標準

7．9 爆破振動破壞標準的判據研究

7．10 我國及部分國家制定的爆破振動安全允許標準

參考文獻2100433B

《 爆破振動理論與測控技術》總結了大量爆破振動測試成果，基于爆破科研和工程實踐，系統(tǒng)地論述了爆破地震波的產生、傳播規(guī)律及其特征；提出了基于單孔爆破地震波的疊加仿真預報的新方法；全面論述了爆破振動測試和分析的最新技術成果；解析了各類工程爆破的振動特征和測控技術；論述了應用數(shù)碼電子雷管實現(xiàn)干擾降振的原理和實踐；對爆破振動安全標準的修訂提出了以人為本的理念。

在現(xiàn)代施工中，爆破施工技術廣泛應用于高鐵隧道建設、公路及高速公路隧道建設、建筑物拆除、礦山開采等。由于施工環(huán)境工況復雜（包括施工現(xiàn)場地質、爆破施工技術、周邊環(huán)境等），因此在爆破施工過程中風險較大、難度較高。

很多爆破工程常常會在進行爆破作業(yè)時為了能客觀地說明爆破振動、空氣沖擊波、水激波和噪音對周邊環(huán)境及人們工作、生活的影響，對被保護目標由于爆破引起的振動、空氣沖擊波和噪音進行實時監(jiān)測就顯得尤其重要。通過對隧道爆破振動進行監(jiān)測，一是可以了解和掌握爆破地震波的特征、傳播規(guī)律以及對周邊環(huán)境的影響、破壞機理等；二是根據測試結果可及時調整爆破參數(shù)和施工方法，制定防震措施，指導爆破安全作業(yè)，避免或減少爆破振動的危害作用。[1]

爆破振動智能監(jiān)測儀除了具備傳統(tǒng)的振動傳感器所具備的隧道爆破振動數(shù)據采集、A/D轉化功能（部分振動傳感器具有數(shù)據存儲的功能），還應該具備能夠獨立完成數(shù)據分析、存儲、無線傳輸?shù)墓δ埽o需再配分析儀、測振儀），并具備集成化高、體積小、更便攜、可靠性強適應各種惡劣隧道施工環(huán)境等優(yōu)點，由于在爆破施工現(xiàn)場需要對多個監(jiān)測點進行同步爆破振動監(jiān)測，因此爆破振動監(jiān)測智能傳感器還應具備智能組網、同步測量的功能。爆破振動智能監(jiān)測儀運用物聯(lián)網、無線4G/5G通信、智能云、嵌入式軟件技術等新技術，從而使其智能化的優(yōu)勢體現(xiàn)，這是與傳統(tǒng)的隧道爆破振動監(jiān)測傳感器、振動檢測儀不同的。因此，爆破振動智能監(jiān)測儀在高鐵隧道建設、公路及高速公路隧道建設、、建筑物拆除、礦山開采等領域的爆破生產作業(yè)和試驗現(xiàn)場中使用。

通過使用爆破振動智能監(jiān)測儀對爆破施工現(xiàn)場多個監(jiān)測點位振動參數(shù)（三向速度、加速度）的同步實時監(jiān)測，實時采集各監(jiān)測點位相關振動數(shù)據，反映爆破施工產生的振動對周邊的影響。運用其高度集成化、一體化、智能化等特點保障爆破施工過程中的生產效率、生產資料、生產安全，降低生產風險。

1緒論

1.1爆破地震波特性與振動信號分析技術的研究現(xiàn)狀

1.1.1爆破地震波特性研究

1.1.2爆破振動信號分析技術

1.2爆破振動對建(構)筑物的破壞機理

1.2.1建(構)筑物的地震破壞影響因素

1.2.2地震對建(構)筑物破壞機理的研究與進展

1.2.3基于能量概念的建(構)筑物爆破振動破壞機理

1.3爆破振動安全判據與危害控制

2爆破地震波特性研究

2.1爆破地震波的分類

2.2地震波傳播速度

2.3爆破地震波傳播的特性

2.3.1地震波的特征

2.3.2地震波傳播的方式

2.3.3波的衰減與吸收

2.3.4黏彈性介質的力學模型

2.4爆破地震波與自然地震波

2.5小結

3爆破地震信號的HHT分析法

3.1HHT分析法

3.1.1經驗模態(tài)分解(EMD)原理與算法

3.i.2Hilbert變換與Hilbert譜

3.1.3HHT法的優(yōu)越性

3.2HHT法的仿真實例

3.3基于HHT的爆破振動信號分析

3.4HHT法研究的有關問題

3.4.1分解方法

3.4.2信號的物理解釋

3.4.3端點效應

3.4.4信號長度的選取

3.5HHT法的完備性與正交性

3.5.1完備性的驗證

3.5.2正交性

3.6小結

4爆破振動信號小波分析與HIlT變換比較

4.1爆破振動信號時頻分析

4.1.1傅里葉變換

4.1.2短時傅里葉變換

4.1.3小波變換

4.1.4HHT變換

4.2爆破振動信號的小波分析與HHT變換

4.2.1信號的分解過程及信息重構

4.2.2信號的頻譜分析

4.2.3信號突變檢測

4.2.4信號的分辨率對比

4.2.5消噪與濾波

4.3小結

5硐室大爆破振動特征分析

5.1爆破振動監(jiān)測系統(tǒng)

5.2爆破振動信號分析

5.2.1工程背景

5.2.2大爆破振動監(jiān)測

5.2.3基于HHT方法的振動特征分析

5.3小結

6建(構)筑物受振破壞機理

6.1建(構)筑物受爆破振動破壞的形式和因素

6.2能量破壞機理

6.2.1能量反應方程

6.2.2瞬時輸入能量

6.2.3瞬時輸入能量的計算

6.3爆破振動特性對建(構)筑物破壞的影響

6.3.1爆破振動三要素對建(構)筑物破壞的影響

6.3.2地基場地特性對建(構)筑物作用的分析

6.3.3爆破地震累積作用

6.3.4建(構)筑物本身特性的影響

6.4小結

7爆破振動安全評估

7.1爆破振動統(tǒng)一安全判據

7.1.1能量判別原理

7.1.2瞬時輸入能量的等效速度

7.1.3爆破振動EVE判別法的計算過程

7.1.4有關系數(shù)的選取

7.2工程實例分析

7.2.1分析一

7.2.2分析二

7.3基于能量破壞機理的爆破振動危害控制

7.4小結

參考文獻2100433B