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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