爆破及其振動力學分析

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 爆破的基本概念 4
1.1.1 單藥包爆破的基本現(xiàn)象 4
1.1.2 爆破鼓包運動特征 6
1.1.3 爆破漏斗 7
1.1.4 爆破漏斗公式 9
1.1.5 爆破拋擲堆積 10
1.1.6 爆破分類和藥量參數(shù) 11
1.1.7 爆破作用圈 12
1.1.8 地形對爆破效果的影響 13
1.2 波動物理學 15
1.2.1 波的一般性質 15
1.2.2 彈性應力與應變 19
1.2.3 彈性波——體波和表面波 21
1.2.4 波動運動學 23
1.2.5 炸藥中傳播的爆轟波 26
1.2.6 彈性介質中的應力波 31
1.3 爆破振動 33
1.3.1 爆破振動分析 33
1.3.2 爆破振動測量 35
1.3.3 爆破振動波形圖的判讀 36
1.3.4 數(shù)據(jù)處理 37
1.3.5 爆破振動破壞判據(jù) 39
1.3.6 爆破振動標準參考資料 41
1.4 塌落振動 43
1.4.1 塌落振動的特點 43
1.4.2 塌落振動分析 43
1.4.3 塌落振動速度計算公式的物理意義和參數(shù)選擇 44
參考文獻 46
第2章 爆破作用機理 47
2.1 爆破漏斗和拋擲運動 47
2.1.1 爆破漏斗形成機理 47
2.1.2 爆破漏斗公式討論 50
2.1.3 爆破土巖體的拋擲運動 52
2.1.4 小結 57
2.2 炸藥的爆破拋擲能力 58
2.2.1 炸藥的爆破能力 58
2.2.2 單藥包拋擲爆破試驗 58
2.2.3 不同炸藥爆破拋擲能力比較 61
2.2.4 定向拋擲爆破試驗 62
2.2.5 小結 64
2.3 爆破質點速度分布 65
2.3.1 電磁法測速計 66
2.3.2 質點速度分布 68
2.3.3 能量分配 71
2.3.4 小結 72
2.4 爆破巖石力學特性 73
2.4.1 爆炸載荷特點 73
2.4.2 應變率 74
2.4.3 巖石強度 78
2.4.4 巖石斷裂與裂縫發(fā)展 81
2.4.5 鉆孔靜壓作用下的巖石開裂 84
2.4.6 地應力 88
2.4.7 圍壓對巖石強度的影響 90
2.4.8 小結 91
2.5 爆破破碎技術 92
2.5.1 巖石爆破破碎 92
2.5.2 鉆孔參數(shù)測量技術 93
2.5.3 鉆孔指數(shù)法 93
2.5.4 爆破裂縫的確定 94
2.5.5 巖石爆破動量理論 95
2.6 巖坎爆破 96
2.6.1 巖坎爆破工程 96
2.6.2 爆破設計方案 97
2.6.3 鉆孔布置及裝藥量計算 97
2.6.4 爆破網路設計 98
2.6.5 爆破振動安全 98
2.6.6 塢首結構安全性分析 100
2.6.7 小結 100
參考文獻 101
第3章 定向爆破技術 102
3.1 平地定向爆破 103
3.1.1 平地定向爆破問題 103
3.1.2 試驗方法 104
3.1.3 測試項目 107
3.1.4 試驗結果 110
3.1.5 定向爆破三要素 112
3.1.6 單位體積耗藥量 114
3.2 定向爆破設計與計算 116
3.2.1 定向爆破拋擲體的運動規(guī)律 116
3.2.2 分塊堆積設計計算方法 119
3.2.3 整塊堆積設計計算方法 126
3.2.4 體積平衡法 128
3.2.5 定向爆破設計程序和舉例 130
3.3 定向爆破滑動筑壩 138
3.3.1 定向爆破滑動筑壩概念 138
3.3.2 定向爆破滑動筑壩的模型試驗 139
3.3.3 模擬試驗方案 143
3.3.4 模型試驗結果 145
3.4 定向爆破滑動筑壩舉例 147
3.4.1 定向爆破滑動筑壩的設計原則 147
3.4.2 柴石灘定向爆破滑動筑壩左岸方案 150
參考文獻 155
第4章 爆破振動測量及工程案例 156
4.1 爆破振動測量 156
4.1.1 爆破振動測量儀器 156
4.1.2 波形判讀 158
4.2 爆破振動測量工程案例 159
4.2.1 寨口礦山爆破振動測量 159
4.2.2 爆破振動對龍門石窟的影響 166
4.2.3 燕山石化基坑石方開挖爆破振動 173
4.2.4 爆破振動對冷卻塔的影響和分析 176
參考文獻 183
第5章 拆除爆破 184
5.1 拆除爆破設計 184
5.1.1 拆除爆破技術發(fā)展概況 184
5.1.2 拆除爆破的技術特點 185
5.1.3 被拆除建(構)筑物的類別 186
5.1.4 拆除爆破的技術原理 187
5.1.5 拆除爆破工程設計 191
5.1.6 拆除爆破的藥量計算 198
5.1.7 拆除爆破網路設計 201
5.1.8 拆除爆破安全設計 202
5.2 建(構)筑物的爆破拆除 205
5.2.1 樓房建筑物爆破拆除的倒塌方式 206
5.2.2 框架結構樓房的拆除 207
5.2.3 高大廠房或大跨度建筑物的爆破拆除 210
5.2.4 磚混結構樓房的拆除 213
5.2.5 煙囪水塔類構筑物的爆破拆除 214
5.2.6 橋梁的爆破拆除 220
5.2.7 大型塊體和基礎類構筑物的爆破拆除 221
5.2.8 擋水圍堰拆除及巖坎爆破 223
5.2.9 水壓爆破拆除 227
5.3 8020銨木炸藥及應用 233
5.3.1 8020銨木炸藥 233
5.3.2 爆破設計參數(shù) 233
5.3.3 工程案例 236
參考文獻 238
第6章 拆除爆破工程案例 240
6.1 秦皇島耀華玻璃廠爆破拆除工程 240
6.1.1 工程概況 240
6.1.2 管窯廠房爆破拆除總體設計方案 241
6.1.3 管窯廠房爆破設計 241
6.1.4 煙囪爆破設計方案 242
6.1.5 煤氣站爆破設計 243
6.1.6 起爆網路 243
6.1.7 爆破效果及分析 244
6.1.8 爆破振動測量和分析 247
6.2 北京舊華僑大廈爆破拆除 247
6.2.1 工程概況 247
6.2.2 爆破拆除設計總體方案 247
6.2.3 爆破設計思想 248
6.2.4 爆破設計參數(shù) 250
6.2.5 爆破效果 251
6.3 重慶發(fā)電廠西廠改建爆破拆除工程 253
6.3.1 工程概況 253
6.3.2 爆破拆除設計總體方案 254
6.3.3 西廠主廠房建筑爆破拆除設計 254
6.3.4 起爆網路設計 256
6.3.5 主廠房爆破振動安全設計 256
6.3.6 爆破效果及分析 258
6.4 秭歸縣醫(yī)院樓群爆破拆除設計 259
6.4.1 工程概況 259
6.4.2 爆破拆除總體設計方案 260
6.4.3 爆破設計 261
6.4.4 爆破設計參數(shù) 262
6.4.5 爆破網路 262
6.4.6 爆破效果 263
參考文獻 264
第7章 拆除爆破塌落振動 265
7.1 建筑物拆除爆破塌落造成的地面振動 265
7.1.1 建筑物拆除爆破時地面振動的來源 265
7.1.2 集中質量作用于地面造成的振動 267
7.1.3 塌落振動測量案例一 269
7.1.4 塌落振動測量案例二 275
7.1.5 塌落振動測量案例三 282
7.2 爆破拆除塌落振動速度計算公式 286
7.2.1 塌落振動速度計算公式參數(shù)的變化 286
7.2.2 塌落振動速度計算公式的物理意義和參數(shù)選擇 287
7.2.3 工程應用 289
7.2.4 小結 296
7.3 拆除爆破振動安全值的參考資料 296
7.3.1 幾種特定條件下的振動強度允許值 296
7.3.2 關于振動標準的參考資料 298
7.3.3 重要的和老舊易損壞建筑物的爆破振動標準 299
參考文獻 300
第8章 軌道交通振動與文物保護 302
8.1 列車振動與文物保護問題 302
8.1.1 振動對文物的影響 302
8.1.2 發(fā)展軌道交通是解決城市交通擁堵的根本出路 303
8.1.3 發(fā)展軌道交通和文物保護的矛盾 304
8.1.4 軌道交通列車振動的特點 304
8.1.5 文物建筑振動控制標準 305
8.2 龍門石窟保護與焦枝鐵路 306
8.2.1 龍門石窟與焦枝鐵路簡介 306
8.2.2 振動測試與數(shù)據(jù)處理 309
8.2.3 測試結果及分析 314
8.2.4 列車運行時地面振動速度的衰減規(guī)律 317
8.2.5 地脈動分析 321
8.2.6 盧舍那大佛振動響應觀測結果 324
8.2.7 伊河大橋的振動特性 324
8.2.8 小結 325
8.3 京滬高速鐵路列車運行振動與虎丘塔保護 327
8.3.1 京滬高速鐵路與蘇州虎丘塔簡介 327
8.3.2 京滬線蘇州段列車運營振動測試 328
8.3.3 測試結果 331
8.3.4 關于雙線運行振動速度增大系數(shù) 334
8.3.5 虎丘塔處地脈動 335
8.3.6 小結 336
8.4 廣深鐵路石龍段列車運營振動 336
8.4.1 廣深準高速列車 336
8.4.2 鐵路路堤與橋梁 337
8.4.3 石龍段列車運營振動測量 339
8.4.4 測量結果與分析 339
8.4.5 高架橋列車運行振動速度測量 344
8.5 列車運行振動的傳播與分析 348
8.5.1 列車運行振動傳播的力學分析 348
8.5.2 比例距離 350
8.5.3 振動速度與列車速度的關系 353
8.5.4 地面振動頻率與列車速度的關系 354
8.5.5 高速列車運營地面振動的預測 355
8.6 軌道交通建設與文物保護 356
8.6.1 京滬高速鐵路蘇州站位的確定 356
8.6.2 北京地鐵6號線繞道紫禁城 357
8.6.3 西安地鐵4號線繞道大雁塔 359
8.6.4 合武鐵路避繞漢王劉慶墓 361
參考文獻 363