爆破应力波和地震波

•应变片粘贴及引线焊好后，再用环氧胶泥做成圆形包体。
环氧胶泥既是受力的变形体，又是防潮材料，其防潮性
能是较好的。
•在应变砖制做过程中，要控制好温度，保证其密实度。
温度过高，会产生气泡，造成内部出现空隙，温度过低
环氧树胎固化不好，掺石英砂，石英粉后会出现捣固不
实，长久不能凝固，影响密实度和整体。一般将温度稳
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爆破应力波与爆破地震波 参数测量
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一、应力波参数测量
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测量内容：
➢爆炸应力波的传播规律； ➢构筑物在爆炸荷载作用下的受力状况； ➢岩体爆破应力波的压力测量； ➢动态应变测量。
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1.动态应变测试
动态应变测量及分析系统方框图
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于所测物体的表面即可。
2）内部测量方法
A. 从钻孔中取回岩芯进行加工处理成岩块，在岩块上贴
上应变计，然后再回填于岩体中；
B . 模拟岩石的物理力学性质，制作应变砖，然后回填到
所测岩体中。这种方法的优点是应变砖的材料可以进行人
工调配，应变计的防潮性能比较好，绝缘电阻可以保证在
500MΩ以上。关键是应变砖的设计制作和埋设。
电 阻 应 变 仪 或 动 态 电 阻 应 变 传 感 器 应 变 仪
动 态 测 试 分 析 仪 器
计 算 机
1)应变计的选择 选择应变计应着重考虑应变计的频率响应特性。影响 应变计频率响应的主要因素是应变计的栅长和应变波 在被测物材料中来自百度文库传播速度。
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选择应变计的栅长
设应变计的栅长为L，应变波波长为 ，测量相对误
定控制在30°C左右为好。石英砂，石英粉要事先烘干才
能配制。
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6）应变砖试验 •应变砖在使用前，必须对其进行标定，也就是看它能 否适应于冲击动载荷测量，首先必须满足动载荷作用 下岩体的各种动态响应，脉冲作用时间、脉冲上升时 间、弹性线性范围和变形的均匀性等要求。因此，实 测前必须对应变砖进行冲击试验和静力试验。 冲击试验是将应变砖放在冲击振动台上进行冲击，记 录其应变波形。如果其应变波形的脉冲上升时间和形 状与冲击台的冲击特性相符，则说明该应变砖的动态 性质能反应岩体的动态特性。 静力试验一般可在压力机上进行。用压力计进行监视， 其目的是检验应变砖测量数据的可靠性和变形的均匀 性。
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7）应变砖的埋没 将应变砖放入钻好的孔中，用环氧胶泥回填， 回填过程中要注意保护导线，并要严格控制好 角度。
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3.测量过程的几个问题
1)导线 现场测试，应变砖往往要埋置岩体很深的位 置，爆破时冲击波有可能同时作用于应变砖及导线， 导线受到应力波的作用将会引起虚假信号。为了防止 这种现象。可在导线上加一橡胶管或小型钢管，使导 线有一缓冲层。应变片中引线校多，必须合理布线， 避免形成引线集中成束而出现空隙，破坏介质的连续 性，影响应力波传递，造成应变砖受力不均。尤其三 维应变测试时，这一问题更加突出。引线和导线接头， 必须采取防潮措施，简易又可靠的办法是用绝缘胶布 包好后，涂上“502”胶或“914”胶。
振捣，防止有气泡。24小时后即可拆模，养护28天后便
可使用。
•使用前将应变砖用丙酮洗净，然后按测试的需要，贴上
选好的电阻应变片。贴片时要确立坐标系，使各电阻应
变片位置准确。不同平面，不同角度的应变片采用不同
颜色的引线，以免混淆，应变砖一般粘贴几组应变片，
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5）应变砖的制作 •角度为0°，45°，90°，135°。或按一定的应变花布片。
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4）应变砖尺寸 确定原则： (1)应变砖的几何形状一般采用长方体或圆柱体，这要
根据测试方法及埋没地点的要求来确定。
(2) 应变砖的高度必须远小于应变波波长。
(3) 应变砖材料的弹性模量与被测物介质的弹性模量不 可能达到完全一致，这将使应变砖埋设处的介质产生应 力集中。为减小应力集中所带来的测量误差，一般把应
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3）应变砖材料的选择 匹配 如果应变砖的弹性模量、泊松比和膨胀系数等物 理力学性质均与被测物相同，即达到完全匹配时，应 变测量中应变砖所感受到的应力就与被测物介质应力 相同，实际中这是很难满足的。 在介质中传播的应力波通常都以介质的声波阻抗作为 特征阻抗，所以原则上要术应变砖材料的容重和声速 与被测岩体介质的容重和声速甚本接近。 材料 制作应变砖时，一股以环氧树脂为主体并掺入 适量的填料配制而成。 环氧树脂的性能特点是机械强度较高、防水与绝缘性 能也较好，而其塑性大，弹性模量低，需要掺入弹性 模量较高、线膨胀系数较低的填料来改善其性能，如 石英粉、石英砂和重晶石粉等
则可测的动态应变的最高频率为：
f
0.05 v
L
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2）应变仪的选择
应变仪的主要组成 同步触发部分 信号转换及放大部分 应变标定部分。 选择考虑的内容 •工作频率 主要根据被测应变梯度 •测量范围 应变范围 •仪器的线数或通道 根据需测点数来确定 •精度 按工程测量的要求来确定
差为 。当
L
1 10
时，
1.62；当
L
1 20
时 0.52
应变计栅长与应变波波长之比愈小，相对误差愈小。
当选用的应变计栅长为被测应变波波长的1/20～1/10时，
测量误差将小于2％。
频率响应
一定栅长的应变计，动态应变的最高频率与应变波在
被测物材料中的传播速度有关，即
v f
。若取 L 1
20
变砖制作成高径比为5～20的圆柱体，最常用的高径比
是10。
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5）应变砖的制作 •根据介质的特征阻抗，将环氧树脂、二丁脂、乙二胺按 比例配制，再按级配比将金刚砂、水泥、石英粉一起倒 入环氧树脂中，进行搅拌，使骨料均匀，制成环氧胶泥。 然后将这种胶泥注入模具中。
•浇注之前，先在模具内涂上一层脱模剂。浇注时一定要
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3）记录分析仪器的选择 目前动态应变测试中选用的记录仪器比以前先 进的多，国内有许多厂家生产此类仪器。选用 记录分析仪器，除考虑频率响应外，还须考虑 测试环境。
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2.测试方法
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1）表面应变测量
进行岩石表面爆破动应变测量时，只需将应变计直接贴