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爆破及其振动力学分析
作者：周家汉 著
出版社：科学出版社
出版时间：2021-06-01
ISBN：9787030685216
定价：¥188.00
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内容简介
《爆破及其振动力学分析》共8章，主要包括爆破基础知识、爆破机理研究、定向爆破，拆除爆破及塌落振动，轨道列车运行振动及对文物保护的影响等三个方面的内容，是作者多年从事爆破试验研究的成果和爆破工程设计、环境振动监测研究工作的总结。 《爆破及其振动力学分析》第1、2章主要介绍爆破漏斗及与抛掷运动相关的爆破基础知识，与爆破振动有关的波动力学知识，介绍了作者提出的爆破质点速度的测定方法和关于能量分配的爆破机理研究成果。第3章介绍了定向爆破技术的研究成果和设计计算方法。第4章通过多项爆破工程振动监测数据和研究成果来论述爆破振动数据的处理和分析方法，以及环境振动安全距离的确定方法。第5~7章介绍了建筑物爆破拆除技术和典型爆破拆除工程案例，通过分析研究塌落振动速度的实测数据，提出建筑物塌落振动速度的计算方法和计算公式，并介绍了其工程应用及案例。第8章是作者关于轨道列车运行振动的传播规律并用于确定文物保护距离的研究成果，《爆破及其振动力学分析》有关轨道列车振动的大量实测资料具有重要的参考价值。
作者简介
暂缺《爆破及其振动力学分析》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 爆破的基本概念 4
1.1.1 单药包爆破的基本现象 4
1.1.2 爆破鼓包运动特征 6
1.1.3 爆破漏斗 7
1.1.4 爆破漏斗公式 9
1.1.5 爆破抛掷堆积 10
1.1.6 爆破分类和药量参数 11
1.1.7 爆破作用圈 12
1.1.8 地形对爆破效果的影响 13
1.2 波动物理学 15
1.2.1 波的一般性质 15
1.2.2 弹性应力与应变 19
1.2.3 弹性波——体波和表面波 21
1.2.4 波动运动学 23
1.2.5 炸药中传播的爆轰波 26
1.2.6 弹性介质中的应力波 31
1.3 爆破振动 33
1.3.1 爆破振动分析 33
1.3.2 爆破振动测量 35
1.3.3 爆破振动波形图的判读 36
1.3.4 数据处理 37
1.3.5 爆破振动破坏判据 39
1.3.6 爆破振动标准参考资料 41
1.4 塌落振动 43
1.4.1 塌落振动的特点 43
1.4.2 塌落振动分析 43
1.4.3 塌落振动速度计算公式的物理意义和参数选择 44
参考文献 46
第2章 爆破作用机理 47
2.1 爆破漏斗和抛掷运动 47
2.1.1 爆破漏斗形成机理 47
2.1.2 爆破漏斗公式讨论 50
2.1.3 爆破土岩体的抛掷运动 52
2.1.4 小结 57
2.2 炸药的爆破抛掷能力 58
2.2.1 炸药的爆破能力 58
2.2.2 单药包抛掷爆破试验 58
2.2.3 不同炸药爆破抛掷能力比较 61
2.2.4 定向抛掷爆破试验 62
2.2.5 小结 64
2.3 爆破质点速度分布 65
2.3.1 电磁法测速计 66
2.3.2 质点速度分布 68
2.3.3 能量分配 71
2.3.4 小结 72
2.4 爆破岩石力学特性 73
2.4.1 爆炸载荷特点 73
2.4.2 应变率 74
2.4.3 岩石强度 78
2.4.4 岩石断裂与裂缝发展 81
2.4.5 钻孔静压作用下的岩石开裂 84
2.4.6 地应力 88
2.4.7 围压对岩石强度的影响 90
2.4.8 小结 91
2.5 爆破破碎技术 92
2.5.1 岩石爆破破碎 92
2.5.2 钻孔参数测量技术 93
2.5.3 钻孔指数法 93
2.5.4 爆破裂缝的确定 94
2.5.5 岩石爆破动量理论 95
2.6 岩坎爆破 96
2.6.1 岩坎爆破工程 96
2.6.2 爆破设计方案 97
2.6.3 钻孔布置及装药量计算 97
2.6.4 爆破网路设计 98
2.6.5 爆破振动安全 98
2.6.6 坞首结构安全性分析 100
2.6.7 小结 100
参考文献 101
第3章 定向爆破技术 102
3.1 平地定向爆破 103
3.1.1 平地定向爆破问题 103
3.1.2 试验方法 104
3.1.3 测试项目 107
3.1.4 试验结果 110
3.1.5 定向爆破三要素 112
3.1.6 单位体积耗药量 114
3.2 定向爆破设计与计算 116
3.2.1 定向爆破抛掷体的运动规律 116
3.2.2 分块堆积设计计算方法 119
3.2.3 整块堆积设计计算方法 126
3.2.4 体积平衡法 128
3.2.5 定向爆破设计程序和举例 130
3.3 定向爆破滑动筑坝 138
3.3.1 定向爆破滑动筑坝概念 138
3.3.2 定向爆破滑动筑坝的模型试验 139
3.3.3 模拟试验方案 143
3.3.4 模型试验结果 145
3.4 定向爆破滑动筑坝举例 147
3.4.1 定向爆破滑动筑坝的设计原则 147
3.4.2 柴石滩定向爆破滑动筑坝左岸方案 150
参考文献 155
第4章 爆破振动测量及工程案例 156
4.1 爆破振动测量 156
4.1.1 爆破振动测量仪器 156
4.1.2 波形判读 158
4.2 爆破振动测量工程案例 159
4.2.1 寨口矿山爆破振动测量 159
4.2.2 爆破振动对龙门石窟的影响 166
4.2.3 燕山石化基坑石方开挖爆破振动 173
4.2.4 爆破振动对冷却塔的影响和分析 176
参考文献 183
第5章 拆除爆破 184
5.1 拆除爆破设计 184
5.1.1 拆除爆破技术发展概况 184
5.1.2 拆除爆破的技术特点 185
5.1.3 被拆除建(构)筑物的类别 186
5.1.4 拆除爆破的技术原理 187
5.1.5 拆除爆破工程设计 191
5.1.6 拆除爆破的药量计算 198
5.1.7 拆除爆破网路设计 201
5.1.8 拆除爆破安全设计 202
5.2 建(构)筑物的爆破拆除 205
5.2.1 楼房建筑物爆破拆除的倒塌方式 206
5.2.2 框架结构楼房的拆除 207
5.2.3 高大厂房或大跨度建筑物的爆破拆除 210
5.2.4 砖混结构楼房的拆除 213
5.2.5 烟囱水塔类构筑物的爆破拆除 214
5.2.6 桥梁的爆破拆除 220
5.2.7 大型块体和基础类构筑物的爆破拆除 221
5.2.8 挡水围堰拆除及岩坎爆破 223
5.2.9 水压爆破拆除 227
5.3 8020铵木炸药及应用 233
5.3.1 8020铵木炸药 233
5.3.2 爆破设计参数 233
5.3.3 工程案例 236
参考文献 238
第6章 拆除爆破工程案例 240
6.1 秦皇岛耀华玻璃厂爆破拆除工程 240
6.1.1 工程概况 240
6.1.2 管窑厂房爆破拆除总体设计方案 241
6.1.3 管窑厂房爆破设计 241
6.1.4 烟囱爆破设计方案 242
6.1.5 煤气站爆破设计 243
6.1.6 起爆网路 243
6.1.7 爆破效果及分析 244
6.1.8 爆破振动测量和分析 247
6.2 北京旧华侨大厦爆破拆除 247
6.2.1 工程概况 247
6.2.2 爆破拆除设计总体方案 247
6.2.3 爆破设计思想 248
6.2.4 爆破设计参数 250
6.2.5 爆破效果 251
6.3 重庆发电厂西厂改建爆破拆除工程 253
6.3.1 工程概况 253
6.3.2 爆破拆除设计总体方案 254
6.3.3 西厂主厂房建筑爆破拆除设计 254
6.3.4 起爆网路设计 256
6.3.5 主厂房爆破振动安全设计 256
6.3.6 爆破效果及分析 258
6.4 秭归县医院楼群爆破拆除设计 259
6.4.1 工程概况 259
6.4.2 爆破拆除总体设计方案 260
6.4.3 爆破设计 261
6.4.4 爆破设计参数 262
6.4.5 爆破网路 262
6.4.6 爆破效果 263
参考文献 264
第7章 拆除爆破塌落振动 265
7.1 建筑物拆除爆破塌落造成的地面振动 265
7.1.1 建筑物拆除爆破时地面振动的来源 265
7.1.2 集中质量作用于地面造成的振动 267
7.1.3 塌落振动测量案例一 269
7.1.4 塌落振动测量案例二 275
7.1.5 塌落振动测量案例三 282
7.2 爆破拆除塌落振动速度计算公式 286
7.2.1 塌落振动速度计算公式参数的变化 286
7.2.2 塌落振动速度计算公式的物理意义和参数选择 287
7.2.3 工程应用 289
7.2.4 小结 296
7.3 拆除爆破振动安全值的参考资料 296
7.3.1 几种特定条件下的振动强度允许值 296
7.3.2 关于振动标准的参考资料 298
7.3.3 重要的和老旧易损坏建筑物的爆破振动标准 299
参考文献 300
第8章 轨道交通振动与文物保护 302
8.1 列车振动与文物保护问题 302
8.1.1 振动对文物的影响 302
8.1.2 发展轨道交通是解决城市交通拥堵的根本出路 303
8.1.3 发展轨道交通和文物保护的矛盾 304
8.1.4 轨道交通列车振动的特点 304
8.1.5 文物建筑振动控制标准 305
8.2 龙门石窟保护与焦枝铁路 306
8.2.1 龙门石窟与焦枝铁路简介 306
8.2.2 振动测试与数据处理 309
8.2.3 测试结果及分析 314
8.2.4 列车运行时地面振动速度的衰减规律 317
8.2.5 地脉动分析 321
8.2.6 卢舍那大佛振动响应观测结果 324
8.2.7 伊河大桥的振动特性 324
8.2.8 小结 325
8.3 京沪高速铁路列车运行振动与虎丘塔保护 327
8.3.1 京沪高速铁路与苏州虎丘塔简介 327
8.3.2 京沪线苏州段列车运营振动测试 328
8.3.3 测试结果 331
8.3.4 关于双线运行振动速度增大系数 334
8.3.5 虎丘塔处地脉动 335
8.3.6 小结 336
8.4 广深铁路石龙段列车运营振动 336
8.4.1 广深准高速列车 336
8.4.2 铁路路堤与桥梁 337
8.4.3 石龙段列车运营振动测量 339
8.4.4 测量结果与分析 339
8.4.5 高架桥列车运行振动速度测量 344
8.5 列车运行振动的传播与分析 348
8.5.1 列车运行振动传播的力学分析 348
8.5.2 比例距离 350
8.5.3 振动速度与列车速度的关系 353
8.5.4 地面振动频率与列车速度的关系 354
8.5.5 高速列车运营地面振动的预测 355
8.6 轨道交通建设与文物保护 356
8.6.1 京沪高速铁路苏州站位的确定 356
8.6.2 北京地铁6号线绕道紫禁城 357
8.6.3 西安地铁4号线绕道大雁塔 359
8.6.4 合武铁路避绕汉王刘庆墓 361
参考文献 363
前言
第1章 绪论 1
1.1 爆破的基本概念 4
1.1.1 单药包爆破的基本现象 4
1.1.2 爆破鼓包运动特征 6
1.1.3 爆破漏斗 7
1.1.4 爆破漏斗公式 9
1.1.5 爆破抛掷堆积 10
1.1.6 爆破分类和药量参数 11
1.1.7 爆破作用圈 12
1.1.8 地形对爆破效果的影响 13
1.2 波动物理学 15
1.2.1 波的一般性质 15
1.2.2 弹性应力与应变 19
1.2.3 弹性波——体波和表面波 21
1.2.4 波动运动学 23
1.2.5 炸药中传播的爆轰波 26
1.2.6 弹性介质中的应力波 31
1.3 爆破振动 33
1.3.1 爆破振动分析 33
1.3.2 爆破振动测量 35
1.3.3 爆破振动波形图的判读 36
1.3.4 数据处理 37
1.3.5 爆破振动破坏判据 39
1.3.6 爆破振动标准参考资料 41
1.4 塌落振动 43
1.4.1 塌落振动的特点 43
1.4.2 塌落振动分析 43
1.4.3 塌落振动速度计算公式的物理意义和参数选择 44
参考文献 46
第2章 爆破作用机理 47
2.1 爆破漏斗和抛掷运动 47
2.1.1 爆破漏斗形成机理 47
2.1.2 爆破漏斗公式讨论 50
2.1.3 爆破土岩体的抛掷运动 52
2.1.4 小结 57
2.2 炸药的爆破抛掷能力 58
2.2.1 炸药的爆破能力 58
2.2.2 单药包抛掷爆破试验 58
2.2.3 不同炸药爆破抛掷能力比较 61
2.2.4 定向抛掷爆破试验 62
2.2.5 小结 64
2.3 爆破质点速度分布 65
2.3.1 电磁法测速计 66
2.3.2 质点速度分布 68
2.3.3 能量分配 71
2.3.4 小结 72
2.4 爆破岩石力学特性 73
2.4.1 爆炸载荷特点 73
2.4.2 应变率 74
2.4.3 岩石强度 78
2.4.4 岩石断裂与裂缝发展 81
2.4.5 钻孔静压作用下的岩石开裂 84
2.4.6 地应力 88
2.4.7 围压对岩石强度的影响 90
2.4.8 小结 91
2.5 爆破破碎技术 92
2.5.1 岩石爆破破碎 92
2.5.2 钻孔参数测量技术 93
2.5.3 钻孔指数法 93
2.5.4 爆破裂缝的确定 94
2.5.5 岩石爆破动量理论 95
2.6 岩坎爆破 96
2.6.1 岩坎爆破工程 96
2.6.2 爆破设计方案 97
2.6.3 钻孔布置及装药量计算 97
2.6.4 爆破网路设计 98
2.6.5 爆破振动安全 98
2.6.6 坞首结构安全性分析 100
2.6.7 小结 100
参考文献 101
第3章 定向爆破技术 102
3.1 平地定向爆破 103
3.1.1 平地定向爆破问题 103
3.1.2 试验方法 104
3.1.3 测试项目 107
3.1.4 试验结果 110
3.1.5 定向爆破三要素 112
3.1.6 单位体积耗药量 114
3.2 定向爆破设计与计算 116
3.2.1 定向爆破抛掷体的运动规律 116
3.2.2 分块堆积设计计算方法 119
3.2.3 整块堆积设计计算方法 126
3.2.4 体积平衡法 128
3.2.5 定向爆破设计程序和举例 130
3.3 定向爆破滑动筑坝 138
3.3.1 定向爆破滑动筑坝概念 138
3.3.2 定向爆破滑动筑坝的模型试验 139
3.3.3 模拟试验方案 143
3.3.4 模型试验结果 145
3.4 定向爆破滑动筑坝举例 147
3.4.1 定向爆破滑动筑坝的设计原则 147
3.4.2 柴石滩定向爆破滑动筑坝左岸方案 150
参考文献 155
第4章 爆破振动测量及工程案例 156
4.1 爆破振动测量 156
4.1.1 爆破振动测量仪器 156
4.1.2 波形判读 158
4.2 爆破振动测量工程案例 159
4.2.1 寨口矿山爆破振动测量 159
4.2.2 爆破振动对龙门石窟的影响 166
4.2.3 燕山石化基坑石方开挖爆破振动 173
4.2.4 爆破振动对冷却塔的影响和分析 176
参考文献 183
第5章 拆除爆破 184
5.1 拆除爆破设计 184
5.1.1 拆除爆破技术发展概况 184
5.1.2 拆除爆破的技术特点 185
5.1.3 被拆除建(构)筑物的类别 186
5.1.4 拆除爆破的技术原理 187
5.1.5 拆除爆破工程设计 191
5.1.6 拆除爆破的药量计算 198
5.1.7 拆除爆破网路设计 201
5.1.8 拆除爆破安全设计 202
5.2 建(构)筑物的爆破拆除 205
5.2.1 楼房建筑物爆破拆除的倒塌方式 206
5.2.2 框架结构楼房的拆除 207
5.2.3 高大厂房或大跨度建筑物的爆破拆除 210
5.2.4 砖混结构楼房的拆除 213
5.2.5 烟囱水塔类构筑物的爆破拆除 214
5.2.6 桥梁的爆破拆除 220
5.2.7 大型块体和基础类构筑物的爆破拆除 221
5.2.8 挡水围堰拆除及岩坎爆破 223
5.2.9 水压爆破拆除 227
5.3 8020铵木炸药及应用 233
5.3.1 8020铵木炸药 233
5.3.2 爆破设计参数 233
5.3.3 工程案例 236
参考文献 238
第6章 拆除爆破工程案例 240
6.1 秦皇岛耀华玻璃厂爆破拆除工程 240
6.1.1 工程概况 240
6.1.2 管窑厂房爆破拆除总体设计方案 241
6.1.3 管窑厂房爆破设计 241
6.1.4 烟囱爆破设计方案 242
6.1.5 煤气站爆破设计 243
6.1.6 起爆网路 243
6.1.7 爆破效果及分析 244
6.1.8 爆破振动测量和分析 247
6.2 北京旧华侨大厦爆破拆除 247
6.2.1 工程概况 247
6.2.2 爆破拆除设计总体方案 247
6.2.3 爆破设计思想 248
6.2.4 爆破设计参数 250
6.2.5 爆破效果 251
6.3 重庆发电厂西厂改建爆破拆除工程 253
6.3.1 工程概况 253
6.3.2 爆破拆除设计总体方案 254
6.3.3 西厂主厂房建筑爆破拆除设计 254
6.3.4 起爆网路设计 256
6.3.5 主厂房爆破振动安全设计 256
6.3.6 爆破效果及分析 258
6.4 秭归县医院楼群爆破拆除设计 259
6.4.1 工程概况 259
6.4.2 爆破拆除总体设计方案 260
6.4.3 爆破设计 261
6.4.4 爆破设计参数 262
6.4.5 爆破网路 262
6.4.6 爆破效果 263
参考文献 264
第7章 拆除爆破塌落振动 265
7.1 建筑物拆除爆破塌落造成的地面振动 265
7.1.1 建筑物拆除爆破时地面振动的来源 265
7.1.2 集中质量作用于地面造成的振动 267
7.1.3 塌落振动测量案例一 269
7.1.4 塌落振动测量案例二 275
7.1.5 塌落振动测量案例三 282
7.2 爆破拆除塌落振动速度计算公式 286
7.2.1 塌落振动速度计算公式参数的变化 286
7.2.2 塌落振动速度计算公式的物理意义和参数选择 287
7.2.3 工程应用 289
7.2.4 小结 296
7.3 拆除爆破振动安全值的参考资料 296
7.3.1 几种特定条件下的振动强度允许值 296
7.3.2 关于振动标准的参考资料 298
7.3.3 重要的和老旧易损坏建筑物的爆破振动标准 299
参考文献 300
第8章 轨道交通振动与文物保护 302
8.1 列车振动与文物保护问题 302
8.1.1 振动对文物的影响 302
8.1.2 发展轨道交通是解决城市交通拥堵的根本出路 303
8.1.3 发展轨道交通和文物保护的矛盾 304
8.1.4 轨道交通列车振动的特点 304
8.1.5 文物建筑振动控制标准 305
8.2 龙门石窟保护与焦枝铁路 306
8.2.1 龙门石窟与焦枝铁路简介 306
8.2.2 振动测试与数据处理 309
8.2.3 测试结果及分析 314
8.2.4 列车运行时地面振动速度的衰减规律 317
8.2.5 地脉动分析 321
8.2.6 卢舍那大佛振动响应观测结果 324
8.2.7 伊河大桥的振动特性 324
8.2.8 小结 325
8.3 京沪高速铁路列车运行振动与虎丘塔保护 327
8.3.1 京沪高速铁路与苏州虎丘塔简介 327
8.3.2 京沪线苏州段列车运营振动测试 328
8.3.3 测试结果 331
8.3.4 关于双线运行振动速度增大系数 334
8.3.5 虎丘塔处地脉动 335
8.3.6 小结 336
8.4 广深铁路石龙段列车运营振动 336
8.4.1 广深准高速列车 336
8.4.2 铁路路堤与桥梁 337
8.4.3 石龙段列车运营振动测量 339
8.4.4 测量结果与分析 339
8.4.5 高架桥列车运行振动速度测量 344
8.5 列车运行振动的传播与分析 348
8.5.1 列车运行振动传播的力学分析 348
8.5.2 比例距离 350
8.5.3 振动速度与列车速度的关系 353
8.5.4 地面振动频率与列车速度的关系 354
8.5.5 高速列车运营地面振动的预测 355
8.6 轨道交通建设与文物保护 356
8.6.1 京沪高速铁路苏州站位的确定 356
8.6.2 北京地铁6号线绕道紫禁城 357
8.6.3 西安地铁4号线绕道大雁塔 359
8.6.4 合武铁路避绕汉王刘庆墓 361
参考文献 363
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