[发明专利]一种基于球形装药条件下的地面振动预测方法

权利要求书

1.一种基于球形装药条件下的地面振动预测方法，其特征在于：包含如下步骤：

S1、获取待爆破区域的岩土介质力学参数；

所述岩土介质力学参数包含岩土介质密度、弹性模量、柏松比、阻尼比、粘性系数以及爆破引起的地面振动频率；

S2、确定待爆破区域的爆破荷载参数；

所述爆破荷载参数包含爆破荷载加载半径、爆破荷载峰值、爆破荷载上升时间及爆破荷载总持续时间；

S3、确定待爆破区域的起爆方式；

所述起爆方式包含单个球形装药条件下的单炮孔起爆方式、多个球形装药条件下的多炮孔同时起爆方式及多个球形装药条件下的多炮孔延迟起爆方式；

S4、根据步骤S3确定的起爆方式，在待爆破区域布设好炮孔及地面测点，并获取各炮孔及地面测点的位置坐标；

其中，当步骤S3确定的起爆方式为单个球形装药条件下的单炮孔起爆方式时，则在待爆破区域需要布设的炮孔数量为一个，在此起爆方式下，需先在待爆破区域布设好单炮孔及地面测点，然后再获取单炮孔的位置坐标与地面测点的位置坐标，随后再进入步骤S5；

当步骤S3确定的起爆方式为多个球形装药条件下的多炮孔同时起爆方式或多个球形装药条件下的多炮孔延迟起爆方式时，则在待爆破区域需要布设的炮孔数量为多个，在此起爆方式下，需先在待爆破区域布设好各炮孔及地面测点，然后再获取各炮孔的位置坐标与地面测点的位置坐标，随后再进入步骤S5；

S5、根据步骤S4获取到的各炮孔及地面测点的位置坐标，计算出各炮孔到地面测点的距离以及对应的膨胀波入射角与剪切波反射角；

S6、根据步骤S5获取的各炮孔到地面测点的距离、以及步骤S1获取的岩土力学参数和步骤S2获取的爆破荷载参数，计算出各炮孔单独激发下的质点振动速度；

S7、根据步骤S5获取的各炮孔到地面测点对应的膨胀波入射角与剪切波反射角，计算出各炮孔单独激发下的地表对爆破振动波的膨胀波反射系数和剪切波反射系数；

S8、根据步骤S5获取的各炮孔到地面测点对应的膨胀波入射角与剪切波反射角以及步骤S7获取的各炮孔单独激发下的地表对爆破振动波的反射系数，计算出地面测点的振动速度；

其中，当步骤S3确定的起爆方式为单个球形装药条件下的单炮孔起爆方式时，则此步骤S8求得的地面测点的振动速度，即为单个球形爆破荷载作用下的地面测点振动速度；

当步骤S3确定的起爆方式为多个球形装药条件下的多炮孔同时起爆方式及多个球形装药条件下的多炮孔延迟起爆方式时，则此步骤S8求得的地面测点振动速度，即为多个球形爆破荷载作用下的地面测点振动速度。

2.根据权利要求1所述的基于球形装药条件下的地面振动预测方法，其特征在于：步骤S4中，各炮孔及地面测点的位置坐标，具体通过如下方式获取：

首先，以一个炮孔作为基准炮孔，并以此基准炮孔在地面的投影作为原点O，建立一个xyz三轴空间直角坐标系，然后再基于这个xyz三轴空间直角坐标系系，分别确定出各炮孔及地面测点的位置坐标；

其中，xyz三轴空间直角坐标系的x轴，与基准炮孔在地面的投影与地面测点之间连线共线；

xyz三轴空间直角坐标系的y轴，与基准炮孔在地面的投影与地面测点之间连线垂直，并与xyz三轴空间直角坐标系的x轴共平面，并共同位于地面上；

xyz三轴空间直角坐标系的z轴，与xyz三轴空间直角坐标系的x轴、y轴垂直，并与基准炮孔的中轴线共线。