群孔微差爆破是目前控制爆破中最常用的施工方法之一,大量運用在基坑開挖、水利水電項目、露天礦物開采和公路鐵路等工程中。為保證工程爆破的安全性,需在爆破前預(yù)測其引起的地表振動效應(yīng),但目前的地表振動波形預(yù)測方法存在復(fù)雜性、費時性、準確性不足和不易操作性等缺點,不適合運用在實際工程中。為了改善地表振動波形預(yù)測中的上述不足,并實現(xiàn)對振動波形的控制,本文建立了一種新的群孔微差爆破地表振動波形預(yù)測方法,即振動波形函數(shù)預(yù)測法,并借此振動波形函數(shù)和數(shù)值模擬軟件LS-DYNA分析了地表振動波形的影響因素,為振動波形控制提供依據(jù)。為了實現(xiàn)群孔微差爆破的地表振動波形預(yù)測,推導出群孔微差爆破的地表振動波形函數(shù)。本文在Hoop點源理論位移解的基礎(chǔ)上,結(jié)合球形藥包的震源強度函數(shù),推導出彈性介質(zhì)中球形藥包的地表振動波形函數(shù);再根據(jù)實際介質(zhì)中球形藥包的地表波形振動特性,構(gòu)造出實際巖石介質(zhì)中球形藥包的地表振動波形函數(shù),并利用工程實測數(shù)據(jù)驗證了其正確性;然后,將單孔柱狀藥包劃分為一系列等效球形藥包的疊加,通過疊加法推導出單孔柱狀藥包的地表振動波形函數(shù);接著,利用Blair的非線性疊加理論,將一系列單孔柱狀藥包疊加為群孔柱狀... 

【文章來源】：華僑大學福建省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

17第2章球形藥包的地表振動波形函數(shù)由于群孔微差爆破和單孔柱狀藥包的爆破模型都較為復(fù)雜，較難轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的力學模型進行分析，而球形藥包的幾何構(gòu)造特殊，其爆破過程極易轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的力學模型，故選擇相對更為簡單的球形藥包作為突破點，再采用疊加法分析單孔柱狀藥包和群孔微差爆破。因此，本章的主要內(nèi)容是推導出球形藥包的地表振動波形函數(shù)。首先，利用等效空穴理論將球形藥包的爆破轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的力學模型，再以Hoop點源理論為基礎(chǔ)，推導出彈性介質(zhì)中球形藥包的地表振動波形函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)球形藥包振動波在實際介質(zhì)中的地表振動特征，構(gòu)造出實際巖石介質(zhì)中球形藥包的地表振動波形函數(shù)。2.1彈性介質(zhì)中地表振動波形函數(shù)在均勻、各向同性的彈性半空間介質(zhì)中，地表以下深h處有一個半徑為er的球形藥包（其中ehr，此時爆破范圍達不到自由面），如圖2.1。圖中B點為地表上的任意質(zhì)點，R為球形藥包到B點的直線距離，r為球形藥包到B點的水平距離。球形藥包爆破后形成的沖擊波會引起地表質(zhì)點的振動，本節(jié)的目的即為地表任意質(zhì)點B的振動波形函數(shù)。圖2.1半空間下的球形藥包2.1.1計算模型的簡化對于這種裝藥深度較大、破壞范圍達不到地表巖石的內(nèi)部作用藥包，在巖石

（a）巖石的破碎分區(qū)圖 （b）等效球腔壓力源 圖 2.2 球形藥包模型簡化圖 綜上所述，半空間內(nèi)球形藥包的爆破可等效為半空間內(nèi)一個半徑為 a 、內(nèi)壓力為 p t 的球腔壓力源的作用，如圖 2.3 所示。其中，彈性介質(zhì)的密度為 ，彈性模量為 E，泊松比為 。地表位于 z 0 平面上，球形藥包位于 z 軸上，地表上質(zhì)點 B 到坐標原點的距離為 r ，到球腔中心的距離為 R ，壓力源 p t 在t 0 時開始作用。

【參考文獻】：
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