隧道爆破振速小波包及数值模拟对比分析*
2012-09-21傅鹤林王松周刘运思
铁道科学与工程学报 2012年1期
曹 琦,傅鹤林,王松周,刘运思
(中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075)
对于爆破振动速度衰减规律的研究,工程中主要采用苏联学者萨道夫提出的经验公式V=对实测数据进行拟合,得到衰减公式。但此经验公式无法准确地体现场地特征对衰减的影响,也无法分辨场地对不同频率波的不同衰减作用,因而在应用衰减公式预测非测点爆破振速时,得到的结果不够准确。国内不少学者将小波包变换引入到爆破震动研究中,利用小波变换将爆破震动信号在时域、频域上展开,根据不同的频带的地震波对结构的危害程度取加权系数,将地震波信号在各个频带上的主震相的能量按加权系数合成,提出了用合成后的能量值作为爆破地震危害程度的判据。
数值分析可采用不同地层参数的模型,有效地体现围岩特征对振速衰减作用的影响。小波包分析则从频率这个角度出发,将复杂的爆破振动信号分解成不同频段的振速波,进而可以研究场地对不同频段波的衰减影响。
本文拟运用数值模拟和小波包分析方法,对一组实测振动数据分别进行模拟和分析,并对非测点数据进行预测,力求得到较为合理的预测值。
1 数值模拟
1.1 爆破荷载的确定
对于爆破振动的模拟,难点主要在于爆破荷载的计算,目前大部分研究都是针对单孔爆破,实际隧道开挖过程中,往往是多段多孔爆破,本文采用国际上惯用的爆破荷载模式[1-3]:

式中:P'max为多孔爆……
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