книги из ГПНТБ / Карапетян Н.К. Спектры сейсмических колебаний на территории Армении

Взрыв 1 з a. i n .

Рис. 1.38. а) Записи ускорении колебаний почвы при взрыве I .

SI X 1963

Рис. 1.38. б) записи ускорении колебаний почвы при взрыве I .

Сравнение амплитудных спектров горизонтальных состав­ ляющих в точках 1, 2 (рис. 1.40), 3 (рис. 1.41), 4 и 5, располо­ женных по линии взрыва на различных эпицентральных рас­ стояниях, показывает, что характер амплитудных спектров и их ширина в области максимальных значений при увеличе­ нии эпицентральиого расстояния изменяются незначительно. Амплитудный спектр в точке 6 (рис. 1.39), расположенной

72

ill Г сек

Рис. 1.39. Амплитудный спектр ускорений сенсмовзрывных колебаний в туфах (прецизионный полигон) при взрыве I в точке 6 (горизонтальная составляющая).

Рис. 1.40. Амплитудный спектр ускорений сенсмовзрывных колебаний в туфах (прецизионный полигон) при взрыве I в точке 2 (горизонтальная

составляющая).

перпендикулярно к линии шпуров, по характеру несколько отличается от спектров в остальных точках.

Зависимость максимального значения спектральной плот­ ности амплитуды ускорения от расстояния дана на рис. 1.42.

73

Рис. 1.41. Амплитудный спектр ускорении сейсмовзрывных колебаний в туфах (прецизионный полигон) при взрыве I в точке 3 (горизонтальная составляющая).

Как видно из этого графика, прямолинейная зависимость Ф,„а х от расстояния наблюдается начиная с точки 3, расположенной на расстоянии 16,8 м от центра шпуров. При этом убывание

быть выражена прямой линией (на рис. 1.42 пунктирная ли­

Для этого взрыва произведен также спектральный анализ записей смещения колебаний частиц грунта в точках 3 (горн-

74

зонтальная составляющая), 5 (горизонтальная и вертикаль­ ная составляющие) и 6 (вертикальная составляющая).

Сравнение максимальных значений спектральной плотно­ сти амплитуды вертикальных составляющих смещения коле­

3,5 кг. Данные о расположении шпуров и размещении в них количества ВВ даны на рис. 1.37 и в табл. 1.7.

Произведен спектральный анализ записей ускорении ко­ лебании частиц грунта в точках 1, 2 п 3. Наблюдательные пункты 1 и 2 расположены на продолжении линии шпуров, а 3—в перпендикулярном направлении.

Сравнение максимальных значений спектральной плот­ ности амплитуды у горизонтальных составляющих ускорения колебаний почвы в точках 1 и 2 показывает, что при увеличе­ нии расстояния до центра шпуров в 1.16 раза величина Ф,„а * уменьшается в 1,26 раза, т. е. примерно во столько же раз, во сколько увеличивается расстояние.

ния в 3 раза величина Ф,ца.ч уменьшается в 9 раз.

лзрывпых колебаний в туфах прецизионного полигона и участ­

трах записей колебаний почвы прецизионного полигона (особенно на вертикальных составляющих) имеются малень­ кие пики—зубцы, что, по-видимому, связано с тем, что взры­ вы в этом случае осуществлялись в шпурах.

На прецизионном полигоне были получены также записи колебаний почвы при короткозамедленном взрывании.

Короткозамедленное взрывание в производственной прак­ тике начало применяться с конца 20-х годов. До середины 30-х годов оно осуществлялось с целью получения направлен­ ного выброса горной массы. Однако наибольшее применение короткозамедленное взрывание получило начиная с 50-х годов, в основном, с целью снижения сейсмического эффекта взрывов.

Сущность короткозамедленного взрывания заключается в осуществлении взрывов в отдельных скважинах или группах

76

Схема расположения на иселед\емом участке шпуров, п которых были произведены взрывы, и пунктов замеров при трех указанных взрывах дана на рис. 1.43. Арабскими циф­ рами на этой фигуре обозначены наблюдательные пункты, а

Рис. 1.43. Расположение шпуров и пунктов наблюдений на участке, сложен­ ном из туфов.

римскими—номера взрывов. Данные о взрывах приведены в

42 мм, глубиной 135—180 см, при общем весе заряда 4,2 кг и носил характер короткозамедленного взрыва. В отдельных шпурах было одинаковое количество ВВ, равное 0,6 кг. При взрыве применялись детонаторы с интервалом замедлений в 0,025 сек, которое по величине близко к «собственному» перио­ ду колебаний скальной породы.

Анализированы записи вертикальных составляющих сме­ щений колебаний почвы в точках 4 и 5, записи скоростей ко-

80

лебанпй частиц грунта в точках 2, 3 (вертикальные составляю­ щие) и 5 (горизонтально-перпендикулярная составляющая), представленные на рис. 1.44, а также записи всех трех состав­ ляющих ускорений колебаний почвы в точках 1, 3, 4 и 5.

24 vlt 1964, взрыв in S.S. 4.2 «г.

5 iop i ("•)

- — • — w V V w > / w w — — ^>

Таким образом, по записям указанных взрывов имеется возможность сравнить результаты, полученные при короткозамедленном взрывании и мгновенных взрывах.

Сравнение записей указанных взрывов показывает, что при короткозамедленном взрыве происходит увеличение про­ должительности колебаний по сравнению с мгновенными взры­ вами, осуществленными как в одиночном шпуре, так и в вось­ ми линейно расположенных шпурах. Помимо этого, запись короткозамедленного взрыва имеет большее сходство с за­ писью землетрясений.

Сравнение преобладающих периодов (Тт а ! С ) вертикаль­ ных составляющих смещения колебаний почвы в точках 4 и 5 при короткозамедленном взрыве I I I с T m i l x вертикальных со­ ставляющих смещения в точке 5 при мгновенном взрыве I в одиночном шпуре (табл. 1.8) и в точке 5 при мгновенном взрыве 1в 8 шпурах (табл. 1.7) показывает, что при короткозамедлен­ ном взрыве величина преобладающего периода смещений ко­ лебаний почвы Т т а х значительно возрастает.

Максимальные значения спектральной плотности ампли­ туды ФП 1 а х при короткозамедленном взрыве существенно уменьшаются по сравнению с мгновенным взрывом. При этом

81

6—32

уменьшение величин О,,,,,* в перпендикулярном к линии взры­ ва направлении происходит более интенсивно, чем в направ­ лении линии шпуров. В этом можно убедиться, сравнивая максимальные значения спектральной плотности амплитуды, полученные при мгновенном взрыве ВВ в 8 шпурах и короткозамедленном взрыве, произведенном в 7 шпурах. Так, напри­ мер, согласно амплитудным спектрам горизонтальных состав­ ляющих ускорений колебаний почвы в точках 3 при мгновен­ ном взрыве (рис. 1.41) и 4 при короткозамедленном взрыве (рис. 1.45), расположенных по линии шпуров почти на одина­ ковом расстоянии от центра взрывов, величина Ф , Ш х при ко­ роткозамедленном взрыве уменьшается в два раза. По вер­ тикальным составляющим ускорений колебании почвы в этих же точках Ф max уменьшается в 4 раза.

4i

т

U Тсе*

Рис. 1.45. Амплитудный спектр ускорений сейсмовзрывных колебаний в ту­ фах в точке 4 (горизонтальная составляющая) при короткозамедленном

взрыве.

Согласно амплитудным спектрам горизонтальных состав­ ляющих ускорений колебаний почвы в точках 4 при мгновен­ ном взрыве (табл. 1.7) и 5 (табл. 1.8) при короткозамедлен­ ном взрыве, расположенных по линии шпуров примерно на

примерно одинаковом расстоянии от центров взрывов, можно

82