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西江贵梧航道水下爆破有害效应分析与控制实践研究
| 论文题名： | 西江贵梧航道水下爆破有害效应分析与控制实践研究 |
| 关键词： | 爆破破岩技术;水下爆破;有害效应;安全控制 |
| 摘要： | 随着国家对内河航道运输通航要求的提升，利用爆破破岩技术进行航道整治无疑为最经济、便捷的手段之一。然而，随着城镇化的不断推进，导致水下炸礁工程周边环境日趋复杂，对控制水下钻孔爆破地震波与水下冲击波的要求也更加严格。为避免水下钻孔爆破对水中及岸边建（构）筑物、船只、工程机械设备和河流生物造成影响，本文针对西江贵梧航道水下爆破有害效应分析与控制展开研究。 （1）详细地在西江贵梧航道水下爆破项目工程现场进行调研，收集并整理有关工程概况、地质情况和水下钻孔爆破方案的资料。通过地质以及工程项目资料，完成了地质分类整理工作，将贵梧航道分为三大地质板块，分别为白垩系砂岩、泥盆系石炭系石灰岩和侏罗系花岗岩，从中选出具有代表性的工程节点进行研究。 （2）结合爆破现场实测地震波数据以及地质情况，分别对不同地质情况下采集到的地震波信号和冲击波数据进行统计，通过OriginPro2019b和1stOpt软件结合传统Sadovsk公式和Cole水下爆破压力值公式进行水下爆破地震波与冲击波的非线性回归拟合分析，得出了三种地质情况下的K值和α值。利用快速傅里叶变换对地震波能量频谱密度进行分析研究。 （3）利用MATLAB软件建立西江贵梧航道水下爆破振动RBF神经网络预测模型，结合现场实际情况，选取（2）中研究得到的爆破场地系数K，实际工程中的爆破孔数、孔网系数、比例药量四个因素作为影响爆破振动峰值大小的主要因素，并与工程爆破振动预测研究中应用较为广泛的BP神经网络进行对比分析。结果表明，RBF神经网络模型凭借着更优秀的算法，能更准确的预测水下爆破振动峰值大小。 （4）采用仿真软件ANSYS/LS-DYNA建立不同水深条件下的相似模型，分析了炸药爆轰波和水下爆破冲击波的传播过程。以模拟得到的地震波振动峰值大小和冲击波压力峰值为指标，利用非线性回归拟合分析地震波与冲击波的衰减规律。 （5）以安全系统工程中的事故树法与层次分析法结合的综合分析方法（FTA-AHP），研究影响西江贵梧航道水下爆破有害效应产生的各个因素的权重大小，并针对研究结果提出具体的控制措施，结合后续观测数据，振动和冲击波有害效应得到有效的削弱，有效保护周边建（构）筑物及相关设施、人员的安全。 |
| 作者： | 陈宏涛 |
| 专业： | 矿业工程 |
| 导师： | 程贵海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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