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质点峰值振动速度:爆破损伤的判断指标

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在工程实践中,质点峰值振动速度作为岩体损伤的判据,在工程中被广泛使用。Persson 指出,爆破对保留岩体的损伤与岩体内的应变能有关,而在炸药爆破中,岩体内产生的应变与所产生的质点振动速度成正比;大量的研究者也证实,由爆破所产生的质点峰值振动速度与其所造成的损伤有很好的相关性。Holmberg 和Persson 认为,硬基岩的质点峰值振动速度安全上限为70~100 cm/s。表9-1不同PPV 下岩石损伤效果[18]表9-2岩石爆破损伤的质点峰值振动速度临界值[23]

质点峰值振动速度:爆破损伤的判断指标

在工程实践中,质点峰值振动速度(Peak particle velocity,PPV,记作 υPP)作为岩体损伤的判据,在工程中被广泛使用。结合PPV 判据可以事先通过理论计算预测爆破施工所引起的岩体损伤范围,调整爆破参数,从而对控制爆破损伤进行指导。

采用PPV 判据确定岩体损伤范围的关键在于确定临界爆破损伤PPV(记作)大小,临界损伤PPV 的选择精确与否直接影响着爆破损伤控制的有效性和经济性[22]

Persson 指出,爆破对保留岩体的损伤与岩体内的应变能有关,而在炸药爆破中,岩体内产生的应变与所产生的质点振动速度成正比;大量的研究者也证实,由爆破所产生的质点峰值振动速度与其所造成的损伤有很好的相关性。可见,用质点峰值振动速度作为爆破损伤的控制标准是合理的[24]

基于最大应力的PPV 损伤判据[22]

目前被广泛采用的PPV 损伤判据的理论依据是一维弹应力波理论:

(www.xing528.com)

式中:σt为最大拉应力。该方法的优点在于物理意义明确,参数少,简便易行。但该判据基于一维、弹性的假设,实际上由于近区岩体处于复杂的三向应力状态,结果可能存在一定的偏差。

根据文献[5]引用资料中通过爆前爆后岩体中新增裂隙的调查、声波的对比测试等方法建议的爆破损伤质点峰值振动速度判据如表9-1 和表9-2 所示。Holmberg 和Persson 认为,硬基岩的质点峰值振动速度安全上限为70~100 cm/s。

表9-1 不同PPV 下岩石损伤效果[18]

表9-2 岩石爆破损伤的质点峰值振动速度临界值[23]

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