爆破地震波的能量衰减规律研究(5)

介绍爆破过程中能量的释放

3368 岩石力学与工程学报 2010年

v/(cm·s1)

vmax = 1.66

1/3

6 QEm=1.22×10 R

－

5.62

(r=0.993) (25)

总能量的回归衰减规律为

时间/s (d)94 m

ET=2.14×109R 5.11 (r=0.996) (26) 从表1及图2中可以看出，爆破地震的能量随距离衰减非常快，根据几个测点的能量对比，在不

v/(cm·s1)

－

vmax = 1.12

到10 m的距离，爆破振动能量就要减小一半以上，特别是在近区，衰减更快。从衰减系数的对比上来 看，爆破振动峰值能量衰减系数为振速衰减系数的

时间/s (e)111 m

2倍，而总能量的衰减系数也接近这种2倍关系，实例分析结果印证了节3中能量衰减规律理论推导的正确性。

另外从图2中显示的衰减趋势来看，爆破地震的能量衰减是以米计的，这一点有别于天然地震(天然地震的衰减一般以公里计)。对于一个建筑物而言，当它受到爆破地震的影响时，可能它的基础不同方位上受到的激励大小会存在很大差别；而当天然地震作用于一般的建筑物时，建筑物的基础上受到的激励是比较均一的。这是在运用天然地震方法处理爆破地震时应该注意的。

图1 陕西金堆城钼矿采场不同距离实测爆破振动波形 Fig.1 Measured blasting vibration velocity curves of Jindui

city open-pit molybdenum mine in Shaanxi Province

表1 实测爆破振动的峰值振速及能量衰减规律 Table 1 Attenuation laws of PPV and energy of the

blast-induced seismic

序号 距离/m 1 42 2 3 4

52 69 94

峰值振速

－

/(cm·s1) 14.88 11.26 3.69 1.66 1.12

峰值能量

－

/(cm2·s2) 221.41 126.79 13.62 2.76 1.25

总能量

－

/(cm2·s2)10.800 6 4.456 3 0.648 9 0.176 8 0.085 0

4 结 论

本文基于地震学相关理论，并结合工程实例研

究了爆破地震的能量衰减规律，通过分析和讨论，主要有如下认识：

5 111

ET/(cm·s)

R/m

－2

(1) 峰值能量随距离的衰减系数同振速衰减系数呈2倍关系；对于同一场次的爆破而言，爆破振动的总能量同峰值振速的平方近似成正比例。

2

(2) 针对实例工程的分析结果印证了理论推导的正确性。实例分析同时表明，爆破地震的能量衰

减是以米计的，这一点有别于天然地震。在运用天然地震方法处理爆破地震时应该注意到这一区别。 参考文献(References)：

[1] 李洪涛. 基于能量原理的爆破地震效应研究[博士学位论文][D].

武汉：武汉大学，2007.(LI Hongtao. Study of effect of blast-induced

图2 爆破振动能量随距离衰减折线图

Fig.2 Line chart of energy of blasting vibration in different

distances

峰值振速的回归衰减规律为

Q

V=1 103

R

1/3

2.81

(r=0.993) (24)

seismic based on energy theory[Ph. D. Thesis][D]. Wuhan：Wuhan University，2007.(in Chinese))

[2] 娄建武，龙 源，徐全军. 小波分析在结构爆破振动响应能量分析

峰值能量的回归衰减规律为