基于小波包变换的爆破信号能量衰减特征研究

摘要

爆破振动监测及分析是研究爆破振动危害控制的基础和前提。本文以小净距隧道掘进爆破为工程背景,运用Matlab对爆破振动信号进行5层小波包变换分解,求得各节点重构信号小波包频带能量,对爆破振动信号的频带能量分布特征进行研究,并对总能量进行回归分析,提出总能量的衰减方程。结果表明:爆破振动信号的能量主要集中在低频带(0~300 Hz);爆破振动能量越高,衰减越快,且在同一时刻能量表现出高频部分衰减快、低频部分衰减慢的特征;随着距离的增大,能量有向低频集中的趋势;能量衰减系数近似为峰值速度衰减系数的2倍;在距离爆心0~30 m范围内能量衰减极快,在30~53.5 m范围内能量衰减趋于平缓,超过53.5 m以后能量微乎其微。研究结果对进一步研究高速公路既有隧道的动力稳定性具有重要的意义。