第 卷第 期重 庆 交 通 大 学 学 报自 然 科 学 版 VolNo
年 月
JOURNAL OF CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITYNATURAL SCIENCE
Apr
DOI jissn
石 龙 山 隧 道 爆 破 振 动 信 号 的 小 波 分 析
刘洋
赵明阶
贺林林
林军志
重庆交通大学 水利水运工程教育部重点实验室重庆
水利部岩土力学与工程重点实验室 重庆岩基研究中心重庆 天津大学 建筑工程学院天津
摘要采用 db 作为小波基函数对石龙山隧道同一炮次下垂直向水平切向和水平径向的原始爆破振动信号进行
尺度为 的一维离散小波变化 通过 MATLAB 程序分别计算了原始信号各层小波的功率谱及能量比例详细分
析了各层小波的幅值特性频谱特性及能量分布特性 研究结果表明垂直向水平切向和水平径向的优势频率分
别为 Hz Hz 和 Hz 该分析方法在频率及能量分析方面的优势可以
更加全面地获取爆破振动信号所带来的信息
关键词石龙山隧道爆破振动信号小波分析频谱
中图分类号TD文献标志码A文章编号
Wavelet Analysis on Blasting Seismic Signals of Shilongshan Tunnel
Liu Yang
Zhao Mingjie
He Linlin
Lin Junzhi
Key Laboratory of Ministry of Education on Hydraulic & Water Transport Engineering Chongqing Jiaotong University
Chongqing China Key Laboratory of Geotechnical Mechanics & Engineering of the Ministry of Water Resources
Chongqing Rock Foundation Research Center Chongqing China School of Civil Engineering & Architecture
Tianjin University Tianjin China
AbstractUsing db as wavelet basis function onedimensional discrete wavelet transform on blasting seismic signals in ver
tical horizontal tangential and horizontal radial directions under the same blasting of Shilongshan Tunnel is made within the
scale of The original signal the layers of the wavelet power spectrum and the energy ratio are made by Matlab program
Then the amplitude spectral characteristics and energy distribution characteristics of the layers of wavelet are analyzed in
detailThe results show that the vertical horizontal tangential and horizontal radial dominant frequency are
Hz Hz and Hz respectivelyThe advantages of this method in frequency and energy a
nalysis can get more comprehensive access to the information caused by blasting vibration signals
Key wordsShilongshan Tunnel blasting seismic signals wavelet analysis frequency spectrum
收稿日期 修订日期
基金项目重庆市科技攻关项目 CSTCAC重庆市教委科技项目 KJ
作者简介刘洋 男河南南阳人工程师博士研究生主要从事岩石力学试验方面的工作 Emailliuyangyahoocomcn
石龙山隧道工程为重庆市涪陵区李渡长江大桥
南引道道路工程的重要组成部分位于主线里程
K K m 处 隧道分为左右两线隧道
轴线间距 m各长约 m 隧道属于城市公
路长隧道 隧道内轮廓采用曲墙三心圆断面形式
单洞内净空宽 m净高 m从进口到出口
为上坡隧道 沿 轴线 穿 越 一条 南北 向 的 条 形 山
脊局部呈陡坎状斜坡农田分布广泛有三湾大
塘分布地面高程 m K K
m 为坡度 的斜坡地形K K m 段
地形平缓K K m 段地形较陡平均
坡度为 隧道围岩为砂岩泥岩互层砂岩有利
地下水赋存为含水层或透水层泥岩不利地下水赋
存为微水层或隔水层 拟建区内无滑坡泥石流等
不良现象地下水对混凝土无侵蚀
石龙山隧道分两期实施施工前一期工程的右
线隧道已竣工并投入运营 左线隧道采用钻爆法施
工为了调整左线隧道的爆破参数使其对右线隧道
的振动损伤控制在合理的范围之内有必要对右线
隧道测得的爆破振动信号进行全面的分析
1爆破振动信号的小波分析原理
小波变换是一种信号的时间 尺度时间 频
率分析方法它具有多分辨率的特点而且在时频
两域都具有表征信号局部特征的能力是一种窗口