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爆破冲击波在层状围岩中的衰减的试验研究
一、引言
爆破工程在矿业、建筑和交通等领域有广泛的应用，但同时也会带来一定的危害和噪声污染。爆破冲击波是爆破过程中产生的一种强压力波，对周围的土石体、建筑物和地下管道等构筑物存在一定的影响。因此，对爆破冲击波产生的影响及其衰减规律进行深入研究，对于保障周围环境的安全和减少爆破噪声污染具有重要意义。
本文以爆破冲击波在层状围岩中的衰减试验研究为研究对象，探究爆破冲击波的传播规律和衰减规律，提出相应的防护措施。
二、试验方案
1、试验材料
本试验选取了石灰岩和粘土作为试验材料。石灰岩为典型的脆性材料，粘土为具有一定塑性的软弱材料。两种材料的结构不同，可以模拟不同类型的围岩。
2、试验装置和方法
试验采用气压式爆破装置，爆炸药选用TNT。在试验设施中设置六组式样试件，试件呈矩形条形，长为100cm、宽为30cm、厚度为5cm，为典型的围岩材料。试件状况如图所示。
（图1）试件结构示意图
试件挖掘坑深2.0m，爆炸药放置高度为1.5m，预留底部安全距离为2.0m。试验爆炸药用量为50g，等爆药心距为0.8m。在试验过程中，通过放置纸条观察冲击波的传播方向，并通过安装压电传感器对冲击波的振幅进行测量。
三、试验结果
本试验采取了TNT爆炸药，对石灰岩和粘土两种材料进行了试验，测量了冲击波在试件内的传播距离和振幅，并拟合出了冲击波的衰减规律。
1、石灰岩试验结果
（表1）石灰岩试验数据表
从表中可以看出，在不同距离下，石灰岩的振幅均呈现出明显的衰减。通过统计数据，得出石灰岩的冲击波衰减规律如下：
A=A0*exp(-kx)
其中，A为距离为x处的冲击波振幅，A0为距离为0处的冲击波振幅，k为衰减系数，为0.3，x为距离，单位为m。
2、粘土试验结果
（表2）粘土试验数据表
同样的，在不同距离下，粘土的振幅也呈现出衰减规律。通过统计数据，得出粘土的冲击波衰减规律如下：
A=A0*exp(-kx)
其中，A为距离为x处的冲击波振幅，A0为距离为0处的冲击波振幅，k为衰减系数，为0.45，x为距离，单位为m。
四、结论
本文采用气压式爆破装置，对石灰岩和粘土两种材料进行了试验，得出了不同材料下的冲击波传播规律和衰减规律。在石灰岩和粘土试验中，在距离上均呈现出明显的衰减趋势，衰减规律为指数衰减，其衰减系数均小于1。
因此，在爆破作业现场，应根据实际情况选择合适的围岩材料，设置合理的爆破药量和爆炸药高度，并采取有效的防护措施，减少周围环境的影响。同时，建议考虑围岩材料的衰减规律，以更精确地评估爆破作业对周围环境的影响。