【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程爆破，尤其涉及一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法。
技术介绍
1、工程爆破技术作为一种经济高效的破岩手段，在矿山开采、水电工程施工、建筑(构筑物)拆除、城市地下空间开发利用和水下炸礁清淤等领域被广泛应用。爆破振动是公认的最严重的爆破有害效应，如果控制不当，会对周围构筑物造成一定程度的影响，严重的还会引起构筑物的失稳和破坏，进而引起重大的安全事故。因此，如何准确地评估爆破振动对于构筑物的影响对于优化爆破开挖方案有着重要的意义。
2、当前，国内外主要将质点峰值振动速度（ppv）、质点峰值振动加速度（ppa）和爆破振动频率作为爆破振动安全控制标准的主要参数，但这些参数并不能直接建立爆破振动与保护对象失稳破坏之间的关系。此外，国内外的爆破振动安全判据一般以保护对象的类别给出相应的安全允许振动速度，并没有针对具体的保护对象给出具体的安全判据，这就造成实际使用中存在一定的主观性和不适用性。爆破振动的本质是在介质中传播的应力（应变）波，如果爆破振动可以用监测位置的动态应变、应力来描述，则可以根据强度准则来评估爆破损伤或爆破振动的影响，进而可以确定特定保护对象的实际爆破振动极限和安全系数。因此，需要一种简单实用，可以根据现场爆破振动监测结果、岩体力学参数、岩石强度准则（如拉伸强度准则或莫尔-库仑强度准则等）来确定特定保护对象的实际爆破振动极限和安全系数的方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于质点振动速
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，该方法的主要步骤如下：
3、步骤1：进行现场爆破质点振动速度监测，并对质点振动速度监测结果进行微分运算，从而求出质点最大振动加速度；
4、步骤2：进行现场岩体波速测试与室内岩石力学试验，获取岩体波速与岩石静态物理力学参数；
5、步骤3：依据现场工程地质调查结果与岩石静态物理力学参数进行岩体质量分级并进行岩体静态力学参数估算；
6、依据岩体地质力学分类指标值rmr的标准进行岩体质量分级并基于hoek-brown强度准则进行岩体静态力学参数估算；
7、步骤4：根据现场岩体波速测试结果与质点振动速度监测结果计算岩体动态应变张量；
8、根据现场岩体波速测试结果与质点振动速度监测结果计算的岩体动态应变张量为:
9、
10、其中，为岩体动态应变张量，、和分别是现场质点振动速度监测到的质点振动速度在、和三个方向上的分量，和分别为现场岩体波速测试得到的纵波和横波的传播速度。
11、步骤5：根据现场岩体波速测试结果与质点振动加速度计算岩体动态应变率；
12、根据现场岩体波速测试结果与质点振动加速度计算岩体动态应变率的公式为：
13、其中，为岩体动态应变率，为质点最大振动加速度。
14、步骤6：根据hoek-brown强度准则估算出的岩体静态单轴抗拉强度与岩体动态应变率，计算出岩体动态单轴抗拉强度；
15、所述岩体动态单轴抗拉强度由如下关系式进行计算：
16、其中，为岩体动态单轴抗拉强度，为岩体静态单轴抗拉强度。
17、步骤7：根据岩体物理力学参数与岩体动态应变张量，基于弹性本构模型计算岩体的最小动态主应力；
18、步骤8：根据岩体拉伸强度理论，选择岩体最小动态主应力的最大值、岩体动态单轴抗拉强度计算爆破振动安全系数；
19、所述爆破振动安全系数定义为岩体动态单轴抗拉强度除以岩体最小动态主应力的最大值。
20、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，（1）以力学原理为基础，综合考虑特点保护对象的物理力学参数，可以定量化描述爆破振动对特定保护对象的影响，确定特定保护对象的实际爆破振动极限和安全系数，克服了传统爆破振动安全判据在实际使用中的主观性和不适用性。（2）提供了一种从应变和应力角度量化爆破振动的方法，并提供了爆破振动与岩石力学之间的关系，这种关系可以给爆破振动测量、爆破损伤控制和岩石动态强度评价提供有意义的指导。（3）该方法的原理、计算公式简洁，便于计算和编程。
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1.一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：所述步骤2进行现场岩体波速测试与室内岩石力学试验，获取岩体波速与岩石静态物理力学参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：所述步骤3依据岩体地质力学分类指标值RMR的 标准进行岩体质量分级并基于Hoek-Brown强度准则进行岩体静态力学参数估算。
4.根据权利要求3所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：所述步骤5根据现场岩体波速测试结果与质点振动加速度计算岩体动态应变率的公式为：其中，为岩体动态应变率，为质点最大振动加速度。
5.根据权利要求4所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：步骤6所述岩体动态单轴抗拉强度由如下关系式进行计算：
6.根据权利要求5所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：步骤8所述爆破
...【技术特征摘要】
1.一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：所述步骤2进行现场岩体波速测试与室内岩石力学试验，获取岩体波速与岩石静态物理力学参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于质点振动速度的岩体爆破振动安全系数确定方法，其特征在于：所述步骤3依据岩体地质力学分类指标值rmr的 标准进行岩体质量分级并基于hoek-brown强度准则进行岩体静态力学参数估算。
4.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴东，宋景仪，周鑫，秦绍龙，缪文康，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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