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3）应变砖材料的选择 匹配 如果应变砖的弹性模量、泊松比和膨胀系数等物 理力学性质均与被测物相同，即达到完全匹配时，应 变测量中应变砖所感受到的应力就与被测物介质应力 相同，实际中这是很难满足的。 在介质中传播的应力波通常都以介质的声波阻抗作为 特征阻抗，所以原则上要术应变砖材料的容重和声速 与被测岩体介质的容重和声速甚本接近。 材料 制作应变砖时，一股以环氧树脂为主体并掺入 适量的填料配制而成。 环氧树脂的性能特点是机械强度较高、防水与绝缘性 能也较好，而其塑性大，弹性模量低，需要掺入弹性 模量较高、线膨胀系数较低的填料来改善其性能，如 石英粉、石英砂和重晶石粉等
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2）测点布置
在爆破振动测试中，测点布置工作非常重要，它直接影 响爆破振动测试的效果及观测数据的应用价值，不同的 观测目的有不同的测试方案。 当测试方案确定后，便应在现场勘察，了解场地的地质、
地形、地貌、附近建筑物的特征、巷道围岩和边被稳定
条件，然后选定测点数目和测点位置，测点数目过少， 观测数据没有说服力，或使描述的现象精度很低；测点 数目过多，则所需仪器数量及测试工作量又大。如果测 点布置不当，即使测点数目很多，但那些布置不合理的
动态应变测量及分析系统方框图
动态电阻 应变仪 动态测试 分析仪器 计算机
1)应变计的选择 选择应变计应着重考虑应变计的频率响应特性。影响 应变计频率响应的主要因素是应变计的栅长和应变波 在被测物材料中的传播速度。
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选择应变计的栅长
设应变计的栅长为L，应变波波长为 ，测量相对误 L 1 L 1 时， 1.62 ；当 差为 。当 20 时 0.52 应变计栅长与应变波波长之比愈小，相对误差愈小。 当选用的应变计栅长为被测应变波波长的1/20～1/10时， 测量误差将小于2％。 频率响应
•工作频率
主要根据被测应变梯度 根据需测点数来确定
•测量范围 应变范围
•仪器的线数或通道
•精度
按工程测量的要求来确定
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3）记录分析仪器的选择 目前动态应变测试中选用的记录仪器比以前先 进的多，国内有许多厂家生产此类仪器。选用 记录分析仪器，除考虑频率响应外，还须考虑 测试环境。
避免形成引线集中成束而出现空隙，破坏介质的连续
性，影响应力波传递，造成应变砖受力不均。尤其三 维应变测试时，这一问题更加突出。引线和导线接头， 必须采取防潮措施，简易又可靠的办法是用绝缘胶布 包好后，涂上“502”胶或“914”胶。
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2)补偿片的防护 有时工作片和补偿片不能同时安置在 一起，因此要保护好补偿片。可用砂、海棉隔振。但 这些材料只能隔离高频，对低频效果欠佳。另外还必 须避免冲击波先作用到补偿片上。 3)仪器间的干扰 多台应变仪同时工作时，各台应变 仪实际载波频率不完全相同也会产生“台间干扰”。 要抑制“台间干扰”，必须使各应变仪载波频率同步。 但同步的应变仪台数不宜过多。同步线要尽量短，并 尽量避免与电源线平行布线，将各组测量导线也要隔 离开。不管哪一种干扰，如果确定了干扰源，最好的 抑制办法是将干扰源屏蔽、接地等。
f 1 lg R
R —测点到爆源中心距离；

—介质待性有关的系数
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一般来说，几公斤到数百公斤的小药量爆破，f 在30～100Hz左右或更高一些。几吨至数十吨爆 破，10＜f＜440(Hs)，上百吨以上的爆破，振动
信号频率f为7～20Hz。爆破的规模越大，振动频
率越低。
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（2）传感器及系统的标定
标定系统可以在振动台上进行。 标定内容 灵敏度；频响特性；线性度。 压电式加速度传感器，其灵敏度和传感器的电容值，所 用的电缆的电容值，标定时所用的阻抗变换器的输入电 容值有关。标定时必须注明。如果测试时发生变化，则 必须对灵敏度进行修正 C C2 / （3.3） Kq Kq 1
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3）传感器的安装 •首先，测点的坐标要准确，测量的矢量方向要可靠， 特别是安放传感器的位置，要能真实地反映被测对象 的振动特征。 •其次，传感器与被测物间的连接要牢固，避免在振动 过程中两者发生相对运动。振动强度中等时，当拾振 器的重量大干0.5g时，通常利用其自重置于平整坚实的 基础上。振动强度大，拾振器轻时，可采用粘接法、 螺钉固定法和埋入法安放。采用埋入法，要对传感器 作密封防潮处理。采用螺钉固定，螺钉要短而固定牢 靠，避免其过长和松动带来的二次振动。
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爆破应力波与爆破地震波
参数测量
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一、应力波参数测量
测量内容：
爆炸应力波的传播规律； 构筑物在爆炸荷载作用下的受力状况； 岩体爆破应力波的压力测量；
动态应变测量。
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1.动态应变测试
电阻应变仪或 应变传感器
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5）应变砖的制作 •根据介质的特征阻抗，将环氧树脂、二丁脂、乙二胺按 比例配制，再按级配比将金刚砂、水泥、石英粉一起倒 入环氧树脂中，进行搅拌，使骨料均匀，制成环氧胶泥。 然后将这种胶泥注入模具中。 •浇注之前，先在模具内涂上一层脱模剂。浇注时一定要 振捣，防止有气泡。24小时后即可拆模，养护28天后便 可使用。 •使用前将应变砖用丙酮洗净，然后按测试的需要，贴上 选好的电阻应变片。贴片时要确立坐标系，使各电阻应 变片位置准确。不同平面，不同角度的应变片采用不同 颜色的引线，以免混淆，应变砖一般粘贴几组应变片，
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3.测试中的关键问题 1）系统的选择和标定 （1）系统及各个环节的选择 系统选择 要根据测试的目的和要求考虑。多点测试时，应尽量使 传感器，二次仪表，记录装置的技术指标接近或相同。 量程的估算 应使预计的测试值在系统可测范围的30％～70％之间。 工作频带 选择时，可按下式大致估算爆破振动信号的频率
测点的观测数据也无应用价值。
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确定测点数目及测点位置主要根据测试的目的和现场
条件等因素进行。
•如研究爆破地震波的传播规律，通常是沿爆源中心的
径向或环向布置一条或几条测线。
•在径向，地震波的强度随距离的增加按指数规律衰减，
测点距离应按对数关系布置。测点应在同一地层或基
岩上，每一测点最好能同时测三个互相垂直方向的量。 •当监测振动对巷道结构物的影响时，测点应围绕这些 特殊的地质构造和地形地物周围来布置。
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在测量方法上两者有相同或相似之处，但对振动的分 析，对数据处理的要求方面则不全相同。 爆破振动测试的内容 质点振动位移测试； 地表质点振动速度测试； 质点振动加速度测试； 结构，建筑物的反应谱测试等。 最普遍、工程上应用最多的是振动速度测试。
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7）应变砖的埋没 将应变砖放入钻好的孔中，用环氧胶泥回填， 回填过程中要注意保护导线，并要严格控制好 角度。
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3.测量过程的几个问题
1)导线 现场测试，应变砖往往要埋置岩体很深的位
置，爆破时冲击波有可能同时作用于应变砖及导线， 导线受到应力波的作用将会引起虚假信号。为了防止 这种现象。可在导线上加一橡胶管或小型钢管，使导 线有一缓冲层。应变片中引线校多，必须合理布线，
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6）应变砖试验 •应变砖在使用前，必须对其进行标定，也就是看它能 否适应于冲击动载荷测量，首先必须满足动载荷作用 下岩体的各种动态响应，脉冲作用时间、脉冲上升时 间、弹性线性范围和变形的均匀性等要求。因此，实 测前必须对应变砖进行冲击试验和静力试验。 冲击试验是将应变砖放在冲击振动台上进行冲击，记 录其应变波形。如果其应变波形的脉冲上升时间和形 状与冲击台的冲击特性相符，则说明该应变砖的动态 性质能反应岩体的动态特性。 静力试验一般可在压力机上进行。用压力计进行监视， 其目的是检验应变砖测量数据的可靠性和变形的均匀 性。

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一定栅长的应变计，动态应变的最高频率与应变波在
v L 1 被测物材料中的传播速度有关，即 f 。若取 20 则可测的动态应变的最高频率为： v f 0.05 L
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2）应变仪的选择
应变仪的主要组成
同步触发部分 信号转换及放大部分 应变标定部分。 选择考虑的内容
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二、爆破地震波参数测量
意义 在爆区的一定范围内，当地震动达到一定的强度时，将 使地表和建筑物、构筑物不同程度的发生破坏。这种爆 破地震动引起的各种现象及其后果，称为爆破地震动效 应。爆破地震波参数测量也就是针对爆破振动参数的测 量。 1.爆破振动测试的主要内容 内容的确定因素 研究爆破过程地震波的衰减规律，地质构造及地形条件 对它的影响，地震波参数和爆破方式的关系； 研究建筑物，构筑物对于爆破振动的响应特征，以及这 一响应特性和爆破方式，构筑物结构特点的关系。
2.爆破振动测试方法
原理 利用敏感元件在磁场中的相对运动，产生气振动成一定比 例关系的电信号，经过二次仪表和记录装置得到振动信号。 传感器类型 位移计 速度计 加速度计。 按传感器量程大小可分为强震仪，中强震及弱震仪。
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整个测试系统包括三个环节：
感受振动并输出信号的传感器(拾振器)； 信号放大〔或微分，积分〕的二次仪表； 记录振动信号的记录装置，(有的记录装置本身就具有数 据处理功能，或是它的一个组成部分)。