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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 精确延时控制爆破研究现状及进展 1

1.2.1 国外数码电子雷管的发展现状 2

1.2.2 国内数码电子雷管的发展现状 3

1.2.3 数码电子雷管的现场应用 3

1.3 边坡爆破地震效应预测及控制研究现状 4

1.4 临近边坡精确延时控制爆破研究中存在的主要问题 11

参考文献 12

第2章 模型试验研究方法 23

2.1 模型试验发展简介及意义 23

2.1.1 模型试验发展简介 23

2.1.2 模型试验的意义 24

2.2 相似律在模型试验中的应用 25

2.2.1 相似第一定理 25

2.2.2 相似第二定理 26

2.2.3 相似第三定理 26

2.2.4 相似三定理之间的关系 27

2.2.5 线弹性模型及破坏模型的相似关系 27

2.3 模型试验测试方法及手段 29

2.3.1 模型材料的选择 29

2.3.2 常用模型试验测量方法 30

2.3.3 模型试验测试技术 32

参考文献 44

第3章 爆破振动信号分析方法及其应用 46

3.1 傅里叶变换 46

3.2 小波变换 48

3.2.1 连续小波变换 48

3.2.2 离散小波变换 49

3.3 小波包分析 49

3.4 希尔伯特－黄变换 50

3.5 精确延时控制爆破振动信号的振波分离 51

3.5.1 小波变换的时－能密度法分析原理 52

3.5.2 微差爆破振动信号振波分离 52

3.5.3 精确延时控制爆破试验 53

3.5.4 信号处理与分析 54

参考文献 59

第4章 精确延时控制爆破及可靠性分析 62

4.1 数码电子雷管及起爆系统 62

4.1.1 数码电子雷管基本原理 62

4.1.2 数码电子雷管起爆系统 65

4.1.3 数码电子雷管及起爆系统的安全性 65

4.2 起爆网路可靠性 68

4.2.1 起爆网路可靠性理论 68

4.2.2 影响非电起爆网路系统可靠度的因素 69

4.2.3 起爆网路系统可靠性模型 70

4.2.4 常用的几种起爆元件可靠度 71

4.3 精确延时控制爆破起爆网路设计及可靠性计算 71

4.3.1 微差爆破起爆网路设计 71

4.3.2 延时起爆网路系统可靠性计算 72

4.3.3 数码电子雷管起爆网路可靠性技术 74

4.4 起爆网路延时误差分析 75

4.4.1 毫秒延期雷管跳段概率的计算 75

4.4.2 非电导爆管接力式起爆网路系统各传爆点延时 79

4.4.3 数码电子雷管起爆网路延时误差分析 80

4.4.4 精确延时控制爆破延时误差 81

4.5 精确延时控制爆破工程应用 82

4.5.1 工程背景 82

4.5.2 数码电子雷管起爆系统的应用 83

4.5.3 精确延时控制爆破对爆破效果的影响 84

参考文献 85

第5章 临近边坡精确延时控制爆破地震波传播衰减规律研究 87

5.1 爆破地震波的生成与传播 88

5.1.1 爆破地震波的形成 88

5.1.2 爆破地震波的分类 89

5.2 爆破地震波影响因素分析 89

5.2.1 爆源因素 89

5.2.2 传播路径的影响 91

5.2.3 传播介质特征的影响 92

5.3 精确延时控制爆破振动峰值速度分析 92

5.3.1 等效药量取值方法探讨 92

5.3.2 爆心距对精确延时控制爆破振动速度影响规律分析 93

5.4 精确延时控制爆破振动持续时间研究 96

5.4.1 振动持续时间影响因素分析 96

5.4.2 振动持续时间预测公式的量纲理论 97

5.4.3 振动持时预测公式的工程验证 98

5.5 精确延时控制爆破振动信号能量研究 100

5.5.1 信号频带能量分布的小波包分析方法 100

5.5.2 爆破振动信号能量的小波包分解 101

5.5.3 信号能量的分布及传播衰减规律 104

5.6 精确延时控制爆破应力场研究 106

5.6.1 动态应变测试系统 106

5.6.2 动态应变监测方案 107

5.6.3 减震沟对应力场传播衰减规律的影响研究 107

5.6.4 延期时间对应力场叠加程度影响规律研究 108

参考文献 110

第6章 临近边坡精确延时控制爆破合理微差延期时间优选 113

6.1 微差爆破的基本原理 113

6.1.1 新自由面和辅助自由面理论 113

6.1.2 应力波叠加理论 114

6.2 微差爆破延时理论 114

6.3 微差爆破延时理论的几点看法 115

6.4 基于降低爆破振动强度的合理微差延期时间选取 116

6.4.1 爆破地震波线性叠加原理 116

6.4.2 合理微差延期时间的选取方法 118

6.4.3 工程实例应用 121

6.5 基于改善岩体爆破效果的合理微差延期时间选取 121

6.5.1 高速摄影及动态应变监测综合实验研究系统 121

6.5.2 合理微差延期时间的确定原则及计算方法 123

6.5.3 单孔爆破裂纹扩展过程高速摄影监测试验方案 124

6.5.4 临近边坡逐孔爆破动态应变监测试验方案 125

6.5.5 合理微差延期时间的选取 125

6.6 基于炸药能量分配原理的合理微差延期时间计算方法 130

6.6.1 基于HHT的信号瞬时能量分析法 130

6.6.2 合理微差延期时间的计算方法 131

6.6.3 试验研究 133

6.6.4 工程实例应用 136

6.7 合理微差延期时间选取方法分析 138

参考文献 139

第7章 边坡岩体爆破累积损伤计算方法及控制措施 141

7.1 爆破破岩机理 141

7.2 岩石爆破理论模型 143

7.2.1 岩石爆破的弹性理论模型 144

7.2.2 岩石爆破的断裂理论模型 146

7.2.3 岩石爆破的损伤理论模型 149

7.3 岩体爆破损伤理论 152

7.3.1 岩体爆破损伤形成机理 152

7.3.2 岩体爆破损伤的描述方法 153

7.4 爆破累积损伤计算方法修正 154

7.4.1 岩体爆破累积损伤计算方法的修正 154

7.4.2 岩体爆破累积损伤修正算法计算示例 155

7.4.3 损伤修正算法与经典算法的工程应用对比分析 157

7.5 控制边坡岩体爆破损伤累积的技术措施 161

7.5.1 爆破能量控制 163

7.5.2 爆破能量传递过程控制 164

参考文献 165

第8章 基于反应谱理论的边坡爆破振动响应研究 167

8.1 引言 167

8.2 反应谱理论 167

8.2.1 反应谱基本概念 168

8.2.2 反应谱曲线及其物理意义 169

8.2.3 反应谱的数值计算 170

8.3 爆破地震反应谱模态组合方法 173

8.3.1 SRSS法 173

8.3.2 CQC法 173

8.3.3 DSC法 174

8.4 基于CQC模态组合法的边坡振动响应试验研究 174

8.4.1 实验方案 174

8.4.2 加速度信号获取 174

8.4.3 边坡地震反应谱特性分析 176

8.4.4 边坡模态分析 177

8.4.5 振型相关系数求解 177

8.4.6 边坡爆破地震反应总效应 178

8.5 工程实例应用 179

8.5.1 工程概况 179

8.5.2 加速度时程信号获取 179

8.5.3 模态求解 180

8.5.4 边坡振动响应分析 181

参考文献 182