摘 要

爆破是岩石开挖工程项目中经常使用的一种施工方法，也越来越广泛地被应用于岩土工程及其相关领域，例如矿山开采、水利水电工程建设、地下空间和交通隧道的开挖、人防工程建设和城市高层楼房拆除等建设工程。在工程实施爆破作业的同时，伴随着产生爆破振动、爆破空气冲击波、爆破噪音以及爆破飞石和毒气等危害，而爆破振动是主要的负面效应，它会造成建构筑物的震裂、边坡的滑塌、地基的损坏、巷道或隧道的塌陷等各种破坏作用。因此在工程上需要采取措施对爆破振动进行控制，运用科学的方法对爆破产生的振动进行监测、分析与总结，从而采取相应的技术对爆破振动进行控制。可见，控制爆破振动有着十分重要的工程意义。

本文首先叙述了国内外对爆破振动研究现状，随后比较详细地介绍了爆破振动的产生机理及类型，从而总结出爆破振动的传播规律。通过研究爆破地震波主要参数，从而总结出工程上影响爆破振动产生的因素。其次通过利用工程实际情况试验所得到的相关数据进行样本整理，对影响因子和因变量进行权重分析，并使用软件自带神经网络模块在对数据样本进行其可行性分析的基础上，设计了基于BP神经网络的爆破振动预测系统，最后，提出了爆破振动减震方法及控制技术。

关键词：爆破振动，预测，BP神经网络，控制

Abstract

Blasting is a kind of construction method which is widely used in rock excavation project, such as mining, water conservancy and hydropower construction, underground space development, traffic tunnel Excavation, civil air defense project construction and urban high-rise building demolition and other construction projects. In the process of blasting operations, blasting vibration, blasting air shock wave, blasting noise and blasting fly rock and poison gas and other blasting pollution, and blasting vibration is the main negative effect, which will cause the building of the shaking, slope Slip, damage to the foundation, collapse of the roadway or tunnel and other damage. Therefore, it is necessary to take measures to monitor, analyze and summarize the vibrations caused by the blasting, and control the blasting vibration with scientific method. At the same time it is very important to make an objective and accurate evaluation of the blasting vibration, so as to take the corresponding technology to control the blasting vibration, and reduce the damage caused by blasting vibration. Reducing blasting vibration has a very important engineering significance. Firstly, the basic situation of blasting vibration research at home and abroad is briefly introduced, and the mechanism and type of blasting vibration, the propagation law of blasting vibration were analyzed in detail. Through the understanding of the main parameters of blasting seismic wave, the factors that influence the blasting vibration are summarized. Secondly, the BP neural network prediction system is used to analyze the data obtained by the engineering actual situation test, the weighting factors and the dependent variables are analyzed, and the software comes with the neural network based on the feasibility analysis of the data samples, the module tries to design the blasting vibration prediction system and develops a blasting vibration prediction software. At last, the blasting vibration damping method and controlling techniques were puts forward.

Key words: blasting vibration, prediction, BP neural network, control

目 录

第1章 绪论 2

1.1研究的目的和意义 2

1.2爆破振动研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 3

1.3研究内容 4

第2章 爆破振动理论概述 6

2.1 爆破地震波的产生机理 6

2.2爆破地震波的传播方式及特点 6

2.3 爆破地震波的主要参数 7

2.3.1 爆破地震波的幅值 8

2.3.2 爆破地震波的频率 8

2.3.3 爆破地震波的持续时间 9

2.4爆破振动强度的影响因素 9

第3章 爆破振动BP神经网络预测 11

3.1 BP神经网络基本思想 11

3.2 BP网络学习算法 11

3.3 爆破振动神经网络预测模型的建立 13

3.3.1输入层的确定 13

3.3.2隐含层的确定 13

3.3.3输出层的确定 14

第4章 爆破振动预测网络模型的应用 15

4.1模型样本数据的确定 15

4.2爆破振动预测网络的训练 17

4.3爆破振动测试及精度分析 19

第5章 爆破振动控制及减震措施 24

5.1爆源控制 24

5.2传播途径控制 24

5.3构建筑物自身控制 25

第6章 结论 26

参考文献 27

致 谢 29

第1章 绪论

1.1研究的目的和意义

随着社会经济与科技的快速发展，近年来爆破理论、技术、器材逐渐趋于完善，爆破技术优点突出，在技术和经济上效果均较为明显。随着爆破振动在工程中造成的危害日益突出，人们也越来越重视爆破振动，对爆破振动的控制成为了一项重要的研究内容。

对爆破振动的控制将直接关系到爆破工程项目可否成功地顺利进行，是爆破工程项目中高度重视的重要内容。在岩土工程开挖施工中，经常会遇到爆破振动带来建构筑物的震裂、边坡的滑塌、地基的沉降、巷道或隧道的塌陷、环境的损害等，从而引起民事纠纷。而目前对爆破振动的研究主要是想如何提高爆破振动强度预测精度，却未能考虑爆破振动效应的多重影响因素，未能很好地利用多参数来进行综合判断。因此对爆破振动进行科学地观测，并在监测的基础上进行详细地合理分析、总结，改进和完善应用的爆破振动破坏依据，提高对爆破振动评判的准确性，研究出对应的爆破振动控制技术，在爆破工程施工中起到重要作用。

研究爆破振动及其控制技术，分析爆破振动产生机理及传播规律，预测爆破振动强度，进而为爆破危害预防、爆炸能量控制、爆破参数优化和确定爆破施工标准提供依据。对爆破振动及其控制技术的研究在爆破工程快速、安全、经济施工具有重要的现实意义和应用价值。