爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应

董斌斌¹，程新锋²，闫雷¹，易文华¹，刘伟¹，杨砚¹，刘连生^1,3

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 江西应用技术职业学院3. 江西省矿业工程重点实验室

摘 要：为探索爆破地震波穿越不同充填介质结构面的振动速度、频率和能量分布的衰减规律,采用混凝土边坡相似模型进行爆破振动试验。通过分析爆破地震波的峰值振动速度、边际能量谱和各频带能量百分比,获得了爆破地震波穿越无结构面与结构面充填泥、细沙、水和空气的衰减规律。结果表明:当充填介质波阻抗越小,地震波的峰值能量和峰值振动速度衰减越快,频率上表现出高频滤波作用越强,在频带间能量分布变窄,主频带有往低频带0～20 Hz聚集的趋势;值得注意的是,当水作为充填介质时,不仅水的波阻抗会影响地震波的衰减,而且水的微压缩连续性也会使峰值能量和峰值振动速度衰减更慢,能量在频带间分布更广,水的流动性则会造成爆破地震波的主频带在各传播方向上分布不一。在相同充填介质条件下,随着结构面倾角增大,峰值振动速度在各传播方向上均减小。

关键词：爆破地震波;充填介质;边际能量谱;峰值振动速度;结构面;波阻;