matlab小波变换 Matlab 1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现 Matlab 函数 fft、fft2 和 fftn 分别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 算法；而函数 ifft、ifft2 和 ifftn 则用来计算反 DFT 。这些函数的调用格式如下： A＝fft(X,N,DIM) 其中，X 表示输入图像；N 表示采样间隔点，如果 X 小于该数值，那么Matlab 将会对 X 进行零填充，否则将进行截取，使之长度为 N ；DIM 表示要进行离散傅立叶变换。 A＝fft2(X,MROWS,NCOLS) 其中，MROWS 和 NCOLS 指定对 X 进行零填充后的 X 大小。别可以实现一维、二维和 N 维 DFT A＝fftn(X,SIZE) 其中，SIZE 是一个向量，它们每一个元素都将指定 X 相应维进行零填充后的长度。 函数 ifft、ifft2 和 ifftn的调用格式于对应的离散傅立叶变换函数一致。 别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 例子：图像的二维傅立叶频谱 1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现% 读入原始图像 I＝imread('lena.bmp');函数 fft、fft2 和 fftn 分 imshow(I) % 求离散傅立叶频谱 J=fftshift(fft2(I)); figure;别可以实现一维、二维和 N 维 DFT imshow(log(abs(J)),[8,10]) 2. 离散余弦变换的 Matlab 实现 Matlab
2.1. dct2 函数 功能：二维 DCT 变换 Matlab 格式：B=dct2(A) B=dct2(A,m,n) B=dct2(A,[m,n])函数 fft、fft2 和 fftn 分 说明：B＝dct2(A) 计算 A 的 DCT 变换 B ，A 与 B 的大小相同；B＝dct2(A,m,n) 和 B=dct2(A,[m,n]) 通过对 A 补 0 或剪裁，使 B 的大小为 m×n。 2.2. dict2 函数 功能：DCT 反变换 格式：B=idct2(A) B=idct2(A,m,n)别可以实现一维、二维和 N 维 DFT B=idct2(A,[m,n]) 说明：B＝idct2(A) 计算 A 的 DCT 反变换 B ，A 与 B 的大小相同；B＝idct2(A,m,n) 和 B=idct2(A,[m,n]) 通过对 A 补 0 或剪裁，使 B 的大小为m×n。 Matlab 2.3. dctmtx函数 功能：计算 DCT 变换矩阵 格式：D＝dctmtx(n) 说明：D＝dctmtx(n) 返回一个n×n 的 DCT 变换矩阵，输出矩阵 D 为double 类型。 1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现 3. 图像小波变换的 Matlab 实现函数 fft、fft2 和 fftn 分 3.1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1) dwt 函数 Matlab
隧道光面爆破施工控制要点 光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%. 1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑. 钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明. 2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破. 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求: (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药; (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小; (5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.
在无条件试验时可按下表选用. 光面爆破诸参数 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则: (1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值; (2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1～2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定. 硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:
隧道开挖爆破震动对地表建筑物影响 随着我国交通事业的蓬勃发展,穿越闹市区的浅埋隧道工程将会越来越多,由于工程条件的限制,这些隧道有很大一部分需要采用爆破法进行开挖,但爆破产生的震动效应有可能危及到周围建筑物的安全。因此,为保证建筑物的安全和隧道等地下工程的顺利建设,有必要对爆破地震波作用下的震动效应及其对结构的陂坏进行研究。本文首先简单介绍了爆破地震波产生、类型及其传播规律,并探讨研究爆破震动效应对于建筑结构两种震动破坏机制,即直接效应和动态响应效应。然后以重庆新红岩隧道爆破开挖为工程背景,根据监测数据研究浅埋隧道爆破时地表震动特性及其变化规律,并应用matlab信号处理功能,对爆破地震波的主频、能量分布等进行分析,并分析了爆破地震波的反应谱的特征。 最后以普通结构动力学理论为依据,通过ANSYS有限元软件,对某框架结构工程实例在爆破震动作用下的的动力反应进行计算分析,与抗震设防烈度震动作用下的结构动力反应进行比较,对其进行了安全性评估。通过以上,本文得到的结论：1)爆破地震波所含的频率成分较多,频带较宽。然而不同的爆破方法时,爆破震动信号的频谱成分有大差别。采用非电雷管主频的分布范围基本在40～75HZ 之间。 采用不同延期时间的电子雷管爆破时主频值的分布都较非电雷管爆破时的频率大。在近距离范围内,爆破地震波的高频震动成分含量较高,而在远距离区域内,高频振动成分含量减少,地震波的低频成分含量相对增加。2)主振频率较好反映了能量的分布。爆破能量分布很不均匀,在其频域中除了以主振频域外,还存在多个子频带,各频带的能量大小不相同,这样造成爆破中存在多个与频率对应的峰值,由此可见采用单主频的爆破安全判断标准存在偏颇。 非电雷管的震动能量分布范围相对集中在低频范围,而电子雷管分布在高频带的能量要比非电雷管高频带的能量大。3)爆破地震波震动反应谱的峰值区间对应的周期约在0.01～0.05s(对应的频率为20～100HZ)范围内,随后谱峰值迅速衰减。加速度反应谱在短周期内(高频部分)峰点较多而且跳动明显,随着周期变长,峰点变小且趋向平滑衰减。4)通过对结构进行ANSYS反应谱分析和时程分析,在爆破震动作用下该框架结构的位移和内力的分布及变化规律与天然地震作用下相似,虽然爆破震动的加速度值大,但结构的位移、内力等动力反应值比抗震设
隧道控制爆破技术与应用 隧道控制爆破技术与应用 摘要：本文通过隧道爆破在围岩中产生的破坏和扰动，以及爆破地震动效应的分析指出，通常用控制爆破时隧道围岩或构造物的振动峰值，能实现控制爆破破坏的目的，详细列举了隧道微振动爆破技术在应用过程中爆破参数的选定、布孔图形及装药量的计算方法。 关键词：隧道工程控制爆破微振动爆破 近年来，随着国民经济的快速发展，各种建设的规模日益扩大，在全国各地，都在积极发展的高速铁路、公路、水工建设及城市地铁轻轨项目中，都有很多地下工程和隧道施工。在这些工程中，有些隧道在开挖时，必须采用减轻爆破强度、减小爆破扰动的爆破技术，方能保证隧道施工安全，这时，通常采用以下三种情况： 1、软弱围岩为避免塌方和能安全进行大断面开挖，常使用大型施工机械或微振动的隧道控制爆破。 2、城市隧道地面地下环境复杂，人口密集，房屋林立，地下管线密布，经常使用微振动控制爆破施工。 3、临近既有线施工或两相邻隧道同时施工，采用爆破施工时宜采用微振动控制爆破。 隧道爆破施工时，不对隧道围岩及隧道周围环境，特别是地表建筑物造成破坏，或过大扰动，是我们在爆破施工中追求的一个目标。 1、隧道爆破产生的破坏和扰动 隧道施工爆破对隧道围岩的稳定性有显而易见的影响；当隧道埋深较浅时，常常对地面的建筑物造成扰动和破坏，开挖爆破对隧道围岩破坏和扰动大致有以下几个方面 （1）接近爆破一定距离内，爆破能力对介质的作用为非弹性，围岩在这个区域内，在冲击波和高温高压的爆炸气体共同作用下，出现破碎圈； （2）稍远处伴随着冲击波在介质中产生的应力波和地震波，对围岩产生扰动和破坏。
但是，目前对岩石的爆破机理，特别是隧道爆破过程本身对围岩的作用机理的研究还很不充分，隧道工程爆破的设计和实践目前仍以工程类比法或经验为主完成，在一些隧道施工工地的现场观测资料表明，施工爆破对围岩的扰动和破坏是十分明显的。 2. 工程爆破的地震效应 在岩土中爆炸时，炸药爆破能量的2%到6%将转变为地震波。隧道工程的爆源，同时也是地震源。它会产生在围岩一定范围内传播的，由随时间而变化的应力构成的力系引起的爆破地震动效应。其主要研究内容是爆破地震波的传播规律及其对传播介质和围岩，以及建筑结构的影响。 如前所述，在距爆源一定距离内，爆炸能量对介质的作用为非弹性作用，该范围内出现岩体因爆破作用形成的破碎带，在某一定距离以远，这种非弹性作用终止，而开始出现弹性效应。这种弹性扰动在岩体介质中以地震波的形式由爆炸区向外传播。这种爆破地震动实际上是震源发出的行进的波动扰动，这种行进的波动扰动会引起围岩介质质点的振动。质点的振动强度超过某一限度时，就会造成隧道围岩，衬砌，及某些情况下地表建筑物的开裂，破坏，甚至坍塌。观测资料表明，二次爆破造成的扰动破坏更大。重复爆破作用的扰动，会导致岩石或结构物中已有的裂隙累积性扩展。 3. 控制爆破振动的隧道爆破技术 减轻，控制爆破振动的爆破技术，常常也称为微振动爆破技术。 如前所述，在控制爆破振动的爆破技术中，人们经过大量工程实践，已经充分认识到必须采用综合技术措施，才能得到较理想的效果。其中大多数工程都会首先考虑的，如：合理的开挖分部，掏槽技术，使用低爆速炸药，毫秒雷管微差爆破，改善装药结构，及最重要的一点控制爆破规模，每循环的进尺等。 这里，仍需强调说明的是，隧道微振动爆破时通常不对一次爆破的总药量进行控制，而是对同时起爆的同段药量加以控制。这一点对于软弱围岩毫无疑问是正确的。但对坚硬完整的岩层，则常是掏槽炮眼的爆破产生一次爆破中强度最大的振动。尽管它不是同时起爆最大一段药量。这时经常是周边眼为最大一响药量。振动速度的全程监测
MATLAB小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1) dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname') [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信 号进行分解。 (2) idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname') X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 说明：X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经 小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。 X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能
--------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分 格式：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) Y=wcodemat(X,NB,OPT) Y=wcodemat(X,NB) Y=wcodemat(X) 说明：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵 Y ；NB 伪编码的最大值，即编码范围为 0～NB，缺省值 NB＝16； OPT 指定了编码的方式（缺省值为 'mat'），即：别可以实现 一维、二维和 N 维 DFT OPT＝'row' ，按行编码 OPT＝'col' ，按列编码
一、工程概况： 1、隧道总长3211m 2、隧道形状及断面要求：断面为半圆拱形，墙高15m，宽8m 3、隧道特点及环境条件：隧道围岩坚固性系数f=11～13，隧道旁55m有一座水工隧道，水工隧道的安全振动速度不能超过7～15 cm∕s；同时，隧道为浅埋隧道，最小埋深为22m，隧道上方沿隧道走向有另外一条南水北调中线工程隧道——王家岭隧道，该隧道能够承受的最大振动速度为3 cm∕s 4、地质条件：岩性以泥岩夹砂岩为主；区内构造节理不发育，地表水较发育，地下水以基岩裂隙水为主 5、工期要求：隧道掘进工期定为12个月 6、设计内容及要求 完成设计说明书，主要内容包括： 1）根据环境条件，进行最大装药量的安全验算 2）要求周边孔采用光面爆破施工，完成详细地隧道和炮孔装药参数表 3）完成隧道断面布孔图，掏槽孔形状及布孔图 4）完成所有炮孔装药结构图 5）完成炮孔起爆顺序及起爆网路图 6）主要技术经济指标 a、断面开挖面积（2m） b、单位面积炮孔数（个） c、设计炮孔利用率（%） d、预计的循环进尺（m） e、每循环爆破岩石量（m``3） f、比钻孔量（m/ m``3） g、炸药单耗（kg∕m``3）
二、掘进爆破方案及爆破安全要求 1、隧道断面结构设计： 2、掘进方式： 采用分台阶掘进法，上断面掘进高度为8m ，面积为57.132m ，下断面开挖面积882m ，为了减小爆破振动强度，上断面布置楔形掏槽孔，上次掘进爆破成形，单循环进尺控制在1.5～2.7m 之间。下断面布置采用水平炮孔爆破开挖，单次爆破进尺为5m 。周边孔采光面爆破。上断面始终超前下断面10m 以上。 三、爆破参数设计： 1、凿岩机具及爆炸物品： 采用凿岩台车配备9台7655型气腿式凿岩机，孔径40mm 。 2、确定最大段装药量： 根据公式：Q m =R 3(V/K)3/α 确定最大一段允许用药量。 查表得：取K=100 α=1.5 隧道断面为半圆拱形，墙高15m ， 宽8m 。断面面积145.132m
爆破振动预防和处置解决方案 炸药爆炸产生的巨大能量，在完成破碎的同时不可避免地对周边的地层产生振动，若不加以控制，可能会对岩体上方的建（构）筑物产生一定影响，从而受到来自公众和监管方的压力，这些压力会影响施工进度，甚至中断施工。为了及时有效地解决矛盾，本着“预防为主、综合处置”的原则，保施工单位的合法利益，确保项目建设顺利进行，特制定本方案。 一、调查取证 1.在工程工点爆破施工前，在房主(房屋所有权人)参与下，对涉及到的房屋逐 户进行勘测取证，现场对房屋原有的裂缝、破损部位进行记录、照相、摄像，预留观察点等，同时对房屋的建造类型进行分类，经房主确认签字后建立相应的一户一档，做好证据保全。 2.在工程工点爆破施工基本结束后，在房主(房屋所有权人)参与下，对已取证 的房屋进行一次入户调查，现场对房屋新增的裂缝、破损部位进行记录照相、摄像，并与前期调查结果进行比对，经房主确认签字后，出具书面调查意见，及时归入已建一户一档中，做好证据保全。 3.对体量较大6层(含6层)及以上，住户较多，有特殊性、纪念性的建筑，除 做好入户取证工作外，若因施工可能对其产生沉降、倾斜、位移等影响的，应按照国家有关技术规范和程序全程进行变形监测。
二、振动测试 1.结合工程建设项目的特点、环境和地质等因素，组织行业内专家，对施工单 位编制的爆破设计方案，进行技术安全评估、评审，为爆破设计方案提出科学、合理、可行的优化意见，为施工企业提出安全合理的有害效应控制指标。 2.爆破点至村民自建房或其他保护物的距离小于100米时，每次爆破都应实时 监测，并以允许值得85%作为预警值。 3.爆破点至村民自建房或其他保护物的距离大于100米小于300米时，爆破 初始连续监测不少于五次，每次宜不少于5个测点，由爆破振动实测数据回归分析当地爆破振动衰减规律，据此核算最大单段药量，后续爆破的单段药量和总药量不超过爆破测试的安全限量。 4.爆破点至村民自建房或其他保护物的距离大于300米小于1000米时，爆破 初始监测不少于2次，每次宜不少于5个测点，由爆破振动实测数据回归分析当地爆破振动衰减规律，据此核算最大单段药量，后续爆破的单段药量和总药量不超过爆破测试的安全限量。
隧道爆破震动测试报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
XX省XX至XX高速公路工程项目C4合同段XXX隧道爆破振动 测 试 报 告 XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月 XX省XX至XX高速公路工程项目 C4合同段XXX隧道爆破振动 编制： 审核： XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月 目录
1、工程概况 线路概况 XX高速公路连接XX与XX、沟通内地与藏区，是国家高速公路网XX至叶城（新疆喀什）国家高速公路的重要组成部分，是成都平原经济区、川南经济区和攀西经济区连接甘孜藏区进而通往西藏的重要通道。 XX高速公路起于XX市雨城区草坝镇，东接乐雅高速公路，西经天全县、泸定县，止于XX城东，路线全长约135公里，设计时速80公里/小时。全线桥梁、隧道众多，桥隧比高达82%，是目前全省桥隧比最高的高速公路。其中，桥梁129座36.176公里，隧道44座73.182公里。届时，从成都前往XX将由目前的6个小时缩短为3小时以内。 隧道概况 XXX隧道本标段左线长2245m，右线长2329m。隧道平面为双洞分离式隧道，左右洞间距15～40米。进出口左右线均位于曲线上，纵断面设计为单向坡，左线坡率为ZK7+500～ZK8+310段%，ZK8+310～ZK9+745段%，右线坡率为 K7+500～K8+310段%，K9+310～K9+830段%（XX至XX方向上坡为正）。在K9+200右侧设置支洞，长324m，纵坡%，开挖宽度6.1m，开挖高度7.32m，每100m设置会车道，长20m。与主洞K9+040相交。 隧道路面按双向四车道设置，设计行车速度为80km/h，隧道建筑限界主洞净宽10.25m，隧道净高5.0m；防水等级：二级；二次衬砌抗渗等级不小于 S8；汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。 2、监测目的 为预防爆破产生的振动效应影响爆区周围建筑设施安全，依照《爆破安全规程》（GB6722-2014）的有关规定，受中国中铁二局第四工程有限公司委
1 绪论 1.1概述 小波分析是近15年来发展起来的一种新的时频分析方法。其典型应用包括齿轮变速控制，起重机的非正常噪声，自动目标所顶，物理中的间断现象等。而频域分析的着眼点在于区分突发信号和稳定信号以及定量分析其能量，典型应用包括细胞膜的识别，金属表面的探伤，金融学中快变量的检测，INTERNET的流量控制等。 从以上的信号分析的典型应用可以看出，时频分析应用非常广泛，涵盖了物理学，工程技术，生物科学，经济学等众多领域，而且在很多情况下单单分析其时域或频域的性质是不够的，比如在电力监测系统中，即要监控稳定信号的成分，又要准确定位故障信号。这就需要引入新的时频分析方法，小波分析正是由于这类需求发展起来的。 在传统的傅立叶分析中，信号完全是在频域展开的，不包含任何时频的信息，这对于某些应用来说是很恰当的，因为信号的频率的信息对其是非常重要的。但其丢弃的时域信息可能对某些应用同样非常重要，所以人们对傅立叶分析进行了推广，提出了很多能表征时域和频域信息的信号分析方法，如短时傅立叶变换，Gabor变换，时频分析，小波变换等。其中短时傅立叶变换是在傅立叶分析基础上引入时域信息的最初尝试，其基本假定在于在一定的时间窗内信号是平稳的，那么通过分割时间窗，在每个时间窗内把信号展开到频域就可以获得局部的频域信息，但是它的时域区分度只能依赖于大小不变的时间窗，对某些瞬态信号来说还是粒度太大。换言之，短时傅立叶分析只能在一个分辨率上进行。所以对很多应用来说不够精确，存在很大的缺陷。 而小波分析则克服了短时傅立叶变换在单分辨率上的缺陷，具有多分辨率分析的特点，在时域和频域都有表征信号局部信息的能力，时间窗和频率窗都可以根据信号的具体形态动态调整，在一般情况下，在低频部分（信号较平稳）可以采用较低的时间分辨率，而提高频率的分辨率，在高频情况下（频率变化不大）可以用较低的频率分辨率来换取精确的时间定位。因为这些特定，小波分析可以探测正常信号中的瞬态，并展示其频率成分，被称为数学显微镜，广泛应用于各个时频分析领域。 全文介绍了小波变换的基本理论，并介绍了一些常用的小波函数，它们的主要性质包括紧支集长度、滤波器长度、对称性、消失矩等，都做了简要的说明。在不同的应用场合，各个小波函数各有利弊。 小波分析在图像处理中有非常重要的应用，包括图像压缩，图像去噪，图像融合，图像分解，图像增强等。文中给出了详细的程序范例，用MATLAB实现了基于小波变换的图像处理。
爆破振动有害效应的预防和控制 摘要：爆破有害效应对建筑物的破坏，主要是通过爆破振动产生的力效应和应 变效应作用造成的。为研究工程爆破中爆破振动有害效应的产生，减少爆破振动 有害效应对周围建筑物和重要设备设施的影响和破坏，结合爆破振动产生的原因、爆破振动特征。从爆破振动的作用机理原理出发，针对爆破振动有害效应的预防 和控制方法进行了研究和探讨，提出了减少爆破振动破坏作用的有效措施和方法。 关键词：爆破振动；有害效应；预防；控制 引言 在工程爆破施工中，单个药卷爆炸后，在以药卷为中心的一定范围内，岩石 的破坏特征随距离药卷中心距离的不同而发生明显的变化。根据研究表明，工程 爆破中能量的有效利用率仅仅至占炸药总能量的10%～15%。也就是说炸药产生 的能量仅有一小部分是做了有用功，大部分能量都转化为对药包周围介质的过度 粉碎及产生不利用于人类的有害效应。爆破产生的有害效应主要包括爆破振动效应、爆破飞石、爆破噪声、有害气体。其中爆破振动有害效应尤为突出，特别是 城市浅埋隧道的爆破施工，对周围居民的影响尤其明显。因此，如何在达到工程 目的情况下，采取一定的技术措施，科学地控制爆破振动有害效应，成为了隧道 爆破工作者亟需攻克的难题。笔者将依据精细爆破的相关理念，对城市浅埋隧道 爆破施工爆破振动有害效应进行分析，并提出有效的控制措施。 1爆破震动的产生机理 在岩土介质当中，炸药爆炸是一个化学反应，其机理非常复杂，另外还会涉 及很多物理计算。首先，爆炸的过程中，会产生较大的冲击力，冲击荷载会在岩 土介质当中形成压缩波，这种压缩波进行传播的过程中会导致液体介质出现一定 的塑性形变，最终出现破坏，在爆炸周边产生一个空腔。通过分析发现空腔形成 的过程中主要是爆炸产生的压缩波，在向外传播的过程中对液体介质产生挤压造 成的，这种压缩波在爆炸载荷之间有正相关性。在爆炸的过程中如果在空腔半径 之内释放的能量越大那么会导致该非弹性形变区半径也越大，所以非弹性区大小 主要是爆炸能量产生的，也就是其半径大小最终是由爆炸地震波的强度所决定的。 2爆破振动的特征 1）爆破振动持续时间短。爆破振动由于受爆破器材的延期起爆控制，爆破释放能量时间较短，造成形成的波阵短，与天然地震相比，爆破振动时间几十毫秒 或最多几百毫秒，振动时间都是毫秒级别的，而天然地震都是几十秒甚至几分钟 持续时间较长。 2）爆破振动频率较高。爆破振动的频率基本在5～500Hz。而天然地震的频 率为0.5～5.0Hz，天然地震的频率较低，天然地震的振动频率与一般民用建筑物 的固有频率4～12Hz接近，容易引起建筑共振破坏，破坏力比爆破振动强。 3）爆破振动频率受爆破规模和爆破类别影响较大。爆破规模越大，一次爆破炸药量越大，造成的爆破振动就越接近天然地震，其破坏效果就越大。其次爆破 振动频率还受爆破类别的影响，不同的爆破形式造成的爆破振动效果不同，浅孔 爆破或隧道爆破其主振频率一般为40～100Hz或100Hz以上；深孔爆破的主振频 率为10～60Hz；硐室爆破的主振频率一般小于20Hz；拆除爆破的主振频率一般 在10～40Hz范围内，而且拆除后的建筑物倒塌坠落产生的振动频率与建筑物固 有频率十分接近，因此容易造成周围建筑物破坏，应当给予重视，采取相应措施 进行处理。
一、 工程概况： 1、隧道总长3211m 2、隧道形状及断面要求：断面为半圆拱形，墙高15m ，宽8m 3、隧道特点及环境条件：隧道围岩坚固性系数f=11～13，隧道旁55m 有一座水工隧道，水工隧道的安全振动速度不能超过7～15 cm ∕s ；同时，隧道为浅埋隧道，最小埋深为22m ，隧道上方沿隧道走向有另外一条南水北调中线工程隧道——王家岭隧道，该隧道能够承受的最大振动速度为3 cm ∕s 4、地质条件：岩性以泥岩夹砂岩为主；区内构造节理不发育，地表水较发育，地下水以基岩裂隙水为主 5、工期要求：隧道掘进工期定为12个月 6、设计内容及要求 完成设计说明书，主要内容包括： 1）根据环境条件，进行最大装药量的安全验算 2）要求周边孔采用光面爆破施工，完成详细地隧道和炮孔装药参数表 3）完成隧道断面布孔图，掏槽孔形状及布孔图 4）完成所有炮孔装药结构图 5）完成炮孔起爆顺序及起爆网路图 6）主要技术经济指标 a 、断面开挖面积（2m ） b 、单位面积炮孔数（个） c 、设计炮孔利用率（%） d 、预计的循环进尺（m ） e 、每循环爆破岩石量（m ``3） f 、比钻孔量（m/ m ``3） g 、炸药单耗（kg ∕m ``3） 二、掘进爆破方案及爆破安全要求 1、隧道断面结构设计： 隧道断面为半圆拱形，墙高15m ， 宽8m 。断面面积145.132m
2、掘进方式： 采用分台阶掘进法，上断面掘进高度为8m，面积为57.132 m，下断面开挖面积882 m，为了减小爆破振动强度，上断面布置楔形掏槽孔，上次掘进爆破成形，单循环进尺控制在1.5～2.7m之间。下断面布置采用水平炮孔爆破开挖，单次爆破进尺为5m。周边孔采光面爆破。上断面始终超前下断面10m以上。 三、爆破参数设计： 1、凿岩机具及爆炸物品： 采用凿岩台车配备9台7655型气腿式凿岩机，孔径40mm。 2、确定最大段装药量： 根据公式：Q m =R3(V/K)3/α确定最大一段允许用药量。 查表得：取K=100 α=1.5 则，Q m1=2013.1 kg Q m2 =9.5 kg 取小值，则最大段允许用药量为9.5kg。 3、爆破参数设计： 上断面掏槽孔和崩落孔爆破参数： ①炮孔深度。炮孔深度按下式计算 L=（0.5～0.9）B 式中B——隧道宽度，m 则， L=4.0～7.2m 但是，为了降低爆破振动，取崩落孔深度为1.8m，掏槽孔超深20cm。当工作面与王家岭隧道相距22m以上时，崩落孔的深度可加大至4.0m。 ②炸药单耗。隧道掘进爆破的炸药单耗主要与岩性和开挖断面积有关，可由公式计算
MATLAB 小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1 dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname' [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname' 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA 、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。 (2 idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname' X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R X=idwt(cA,cD,'wname',L函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 说明：X=idwt(cA,cD,'wname' 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能 --------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1 wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式： Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL Y=wcodemat(X,NB,OPT Y=wcodemat(X,NB
爆破震动安全技术爆破震动安全允许震速 序号保护对象类别 安全允许振速（cm/s） < 10 Hz 10 Hz～50 Hz 50 Hz～ 100 Hz 1 土窑洞、土坯房、毛石房屋 q 0.5～1.0 0.7～1.2 1.1～1.5 2 一般砖房、非抗震的大型砌 块建筑物q 2.0～2.5 2.3～2.8 2.7～3.0 3 钢筋混凝土结构房屋q 3.0～4.0 3.5～4.5 4.2～5.0 4 一般古建筑与古迹b0.1～0.3 0.2～0.4 0.3～0.5 5 水工隧道c7～15 6 矿山巷道x10～20 7 交通隧道c15～30 8 水电站及发电厂中心控制 室设备c0.5 9 新浇大体积混凝土d： 龄期：初凝～3d 龄期：3d ～ 7d 龄期：7d ～ 28d 2.0 ～ 3.0 3.0～7.0 7.0～12 注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率 时亦可参考下列数据:酮室爆破<20 Hz；深孔爆破10 H ～ 60 Hz；浅孔爆破40Hz～100 Hz 。 a 选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。 b 省级以上(含省级)重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。 c 选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。 d 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上
限值选取。 爆破振动强度计算 （1）V=K ·(Q 1/3/R)α 式中Q ：一次起爆最大药量；kg V —控制的震动速度，cm/s K-爆破介质为普坚石，但保护的民房与爆破地岩石之间的有些软岩与土 层相隔， R-装药中心至保护目标的距离 m 在不同距离上的的地面质点震动速度计算如表： 爆破震动速度表 爆 破振动安全允 许距 离 式 中:K R —— 爆破振动安全允许距离，单位为米(M); Q —— 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位 为千克(kg); V —— 保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒 (cm/s); K 、α —— 与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和 衰减指数， 爆 区 不 同 岩 性 的 K , a 值 岩性 K a 坚硬岩石 50～150 1.3～1.5 中硬岩石 150～250 1.5～ 1.8 R(m) 30 50 100 200 300 V(cm/s) 1.76 0.70 0.20 0.06 0.03
C4合同段XXX隧道爆破振动 测 试 报 告 XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月
C4合同段XXX隧道爆破振动 编制： 审核： XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月
目录 1、工程概况 (1) 1.1 线路概况 (1) 1.2 隧道概况 (1) 2、监测目的 (1) 3、仪器简介 (1) 4、测点布置 (2) 5、测试结果 (3) 6、结论及建议 (6) 6.1 爆破振动结论 (6) 6.2 建议 (7)
1、工程概况 1.1 线路概况 XX高速公路连接XX与XX、沟通内地与藏区，是国家高速公路网XX至叶城（新疆喀什）国家高速公路的重要组成部分，是成都平原经济区、川南经济区和攀西经济区连接甘孜藏区进而通往西藏的重要通道。 XX高速公路起于XX市雨城区草坝镇，东接乐雅高速公路，西经天全县、泸定县，止于XX城东，路线全长约135公里，设计时速80公里/小时。全线桥梁、隧道众多，桥隧比高达82%，是目前全省桥隧比最高的高速公路。其中，桥梁129座36.176公里，隧道44座73.182公里。届时，从成都前往XX将由目前的6个小时缩短为3小时以内。 1.2 隧道概况 XXX隧道本标段左线长2245m，右线长2329m。隧道平面为双洞分离式隧道，左右洞间距15～40米。进出口左右线均位于曲线上，纵断面设计为单向坡，左线坡率为ZK7+500～ZK8+310段1.2%，ZK8+310～ZK9+745段-0.5%，右线坡率为K7+500～K8+310段1.2%，K9+310～K9+830段-0.5%（XX至XX方向上坡为正）。在K9+200右侧设置支洞，长324m，纵坡-4.05%，开挖宽度6.1m，开挖高度7.32m，每100m设置会车道，长20m。与主洞K9+040相交。 隧道路面按双向四车道设置，设计行车速度为80km/h，隧道建筑限界主洞净宽10.25m，隧道净高5.0m；防水等级：二级；二次衬砌抗渗等级不小于S8；汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。 2、监测目的 为预防爆破产生的振动效应影响爆区周围建筑设施安全，依照《爆破安全规程》（GB6722-2014）的有关规定，受中国中铁二局第四工程有限公司委托，对XXX隧道爆破作业进行振动监测，采集爆破振动数据，为爆破作业现场提供科学数据，对有可能发生由爆破振动引起的纠纷提供可靠的依据。 3、仪器简介 TC-4850振动分析仪主要用于对地震波、机械振动或各种冲击进行信号记录
爆破震动安全技术爆破震动安全允许震速
爆破振动强度计算 （1）V=K ·(Q 1/3/R)α 式中Q ：一次起爆最大药量；kg V —控制的震动速度，cm/s K-爆破介质为普坚石，但保护的民房与爆破地岩石之间的有些软岩与土层相隔， R-装药中心至保护目标的距离 m 在不同距离上的的地面质点震动速度计算如表： 爆破震动速度表 爆破振动安全允许距离 3 11.Q V K R α??? ??= 式 中:K R —— 爆破振动安全允许距离，单位为米(M); Q —— 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克(kg); V —— 保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒(cm/s); K 、α —— 与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关
的系数和衰减指数， 为确保爆区周围人员和建筑物等的安全，必须将爆破震动效应控制在允许围之。目前通常采取如下技术措施来控制或减弱爆破地震效应 1）限制一次齐发爆破的最大用药量 确定合理的爆破规模及正确的爆破设计与施工，充分利用爆炸能的有用功，也就是根据爆破的目的要求和周围环境情况，按允许最震效应原则应用公式计算确定一次允许起爆的最大药量。如：一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物最大安全允许震速为3.0cm/s，可计算出最大起爆药量为17kg。（K取250，a取1.8，R为30m）。 2）采用微差爆破技术 根据微差爆破原理，采用微差爆破技术可以使爆破地震波的能量在时空上分散，使主震相的相位错开，从而有效地降低爆破地震强度，一般可降低30％～50％。 3）预裂爆破或减震沟减震 在爆破区域与被保护物体之间，预先钻凿一排或二排密集减震孔、或采用预裂爆破形成一定宽度的预裂缝和预开挖减震沟槽等，均可收到明显的减震效果，一般可减弱地震强度30％～50%。为了提高减震效果，预裂孔、缝和沟应有一定的超深（20～30cm）或宽度（不小于1.0cm），而且切忌
爆破地震振动控制的一种方法 胡 刚 1,2 ,吴云龙 3 (1.黑龙江科技学院资源学院,黑龙江哈尔滨150027;2.北京理工大学机电工程学院,100081; 3.黑龙江省一五一煤矿,黑龙江嫩江161449) 摘 要:从分析爆破地震振动速度的公式入手,讨论了爆破地震的预测及其防治措施,通过实例,分析了土坝的减震效果及其优缺点。可供爆破拆除建筑物时,预测爆破地震振动速度。关键词:爆炸;建筑物倒塌;触地振动中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2004)04-0104-03 0 引言 众所周知,钢筋混凝土高大建筑物在爆破拆除时,由于爆炸及建筑物倒塌与地面冲撞而产生飞石、地面震动、粉尘飞扬、噪声和冲击波,从而破坏了周围环境。对此,根据爆破设计采取适当的方法对上述现象进行预测,根据预测结果采取适当方法和相应措施进行预防。 在爆破振动设计中,应考虑两部分;炸药的爆破振动和建筑物倒塌触地振动,而对后者的预测和控制更为重要。 1 爆破振动预测及控制措施 1.1 爆破振动的预测 爆破振动指标以质点最大振动速度来衡量,一般均采用苏联萨道夫斯基经验公式,我国GB6722—86《爆破安全规程》也按此式进行计算和预测: V =K (3 Q /R )α (1) 式中V ———爆破振动峰值垂直振动速度,cm /s ; k ———场地条件系数;Q ———爆破最大段药量,kg ;R ———爆心至测点的距离,m ;α———爆破地震波衰减系数。 传统的质点振动速度预测公式是在统计实测振动速度 数据的基础上,通过无量纲分析和线性回归方法而得到的。在预测中考虑了传播介质条件、炸药量和爆心距测点的距离等主要因素,但忽略了测点距爆心的高差距离、爆破振动主频等因素,而这些因素在某些特定的条件下也是影响质点振动速度的主要因素。因此,在爆破设计中预测爆破振动在具有一定高度的整体设施中传播的质点振动速度时考虑高差影响的质点振动速度预测公式增加高差影响因子,利用下式可以更为准确地进行预测: V =K (3Q /R ) α(R /S )β (2)式中β———高差影响系数,由测振试验确定; S ———爆心至测点的水平距离,m ;其它符号意义同 前。 传统质点振动速度预测公式抓住了影响爆破振动传播及衰减的主要因素:药量和爆心至测点的距离;该公式在平整地形条件下预测地面的爆破振动质点振动速度具有较高的精度。考虑高差影响的预测公式除考虑药量和爆心至测点的距离两个因素外,还根据测点地形条件变化,特别是测点与爆心高差变化条件,增加高差影响因子,可有效地预测复杂地形条件下测点地质点振动速度,且比传统预测公式具有更高的精度。根据两个公式的适用条件,在选择时应考虑 下,沿着地面上布置40×3紫铜排,形成闭合环接地汇流母排。将配电箱金属外壳、电源地、避雷器地、机柜外壳、金属屏蔽线槽、门窗等窗过各防雷区交界的金属部件和系统(设备的外壳),以及对防雷电地板下的隔离架进行多点等电位接地线就近接至汇流排。并采用等电位连接线BVR16mm2铜芯线、铜螺栓、紧固线夹等作为连接材料。 对重点保护对象点(通讯机房,计算机房、矿总调度室)的防雷接地极采用了非金属防雷接地极模块,利用模块的先迸性,科学性保证接地极阻值达到最小值。 施工中按照同地不同线的原则,对附近25m 范围内,已安装有避雷针、避雷器的引下线地下部分做到与新安装的接地极连接为一体,形成共用接地极。以防雷击电位差形成,导致设备遭二次雷击电磁脉冲。 4 防雷工程系统运行情况 2002年6月,防雷工程全部安装结束,经有关单位和具有防雷资质的部分参与验收合格后,所有设备投入运行,此时正是雷灾频繁发生的雷雨季节。直至现在,经过几个电闪雷鸣,风雨交加的天气,所有保护点内的所有设备无一遭受雷灾。所有被保护设备和防雷器运行正常,对原系统信号质量、音响效果、图象质量等均无影响。 5 结束语 龙固煤矿防雷工程是龙固煤矿2002年重点工程项目,防雷系统的建立,避免了雷电灾害的发生,以及带来的直接或间接经济损失,进一步保证了矿井通讯、调度、监控、控制等系统设备的正常运行,促进了矿井的安全生产。 Research and application of the thunder preventive technique in coal mine XU Xue -xian ,WEI Tao (Longgu Coal Mine ,Jiangs u Tianneng Group ,Peixian 221613,China ) A bstract :Based on the fully analizing on the thunder preventive point and thunder disaster and prenventive rules ,provide the technical plan for preventing thunder .The result is good .Key words :thunder prevention ;technique ;apply 收稿日期:2004-01-07;修订日期:2004-02-24作者简介:胡刚,现从事教学工作。 第23卷第4期2004年4月 煤 炭 技 术Coal Technology Vol .23,No4 Apr .,2004