Dynamic Response Characteristics and Safety Control of Brick Masonry Walls Adjacent to Foundation Pit Blasting

LU Chuanlei; XUE Minghua; HU Wenkui; LI Yuanyuan

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20240925002

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Dynamic Response Characteristics and Safety Control of Brick Masonry Walls Adjacent to Foundation Pit Blasting

更新时间：2026-04-15

- Dynamic Response Characteristics and Safety Control of Brick Masonry Walls Adjacent to Foundation Pit Blasting
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 46, Issue 2, Pages: 409-418(2026)
- 作者机构：
  
  1.中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心，黑龙江哈尔滨 150081
  2.自然资源部哈尔滨黑土地地球关键带野外科学观测研究站，黑龙江哈尔滨 150086
  3.济南市勘察测绘研究院，山东济南 250101
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20240925002
  CLC： TD235
- Received：25 September 2024，
  
  Revised：2025-01-29，
  
  Published：28 April 2026
- 稿件说明：
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鹿传磊,薛明华,胡文奎等.基坑爆破临近砖砌体墙动力响应特征及安全控制[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):409-418.

LU Chuanlei,XUE Minghua,HU Wenkui,et al.Dynamic Response Characteristics and Safety Control of Brick Masonry Walls Adjacent to Foundation Pit Blasting[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):409-418.
鹿传磊,薛明华,胡文奎等.基坑爆破临近砖砌体墙动力响应特征及安全控制[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):409-418. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240925002.

LU Chuanlei,XUE Minghua,HU Wenkui,et al.Dynamic Response Characteristics and Safety Control of Brick Masonry Walls Adjacent to Foundation Pit Blasting[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):409-418. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240925002.

摘要

控制基坑爆破振动效应对保证临近砖砌结构的安全稳定具有重要意义。依托武汉某地铁基坑爆破工程，采用现场试验与ANSYS/LS‑DYNA数值模拟方法，研究了基坑爆破临近砖砌体墙动力响应特征，基于量纲分析原理，构建了爆破振动预测模型，并提出了砖砌体墙爆破振动安全标准。研究结果表明：建立的数值模型结果与现场测试结果一致，可以用于爆破动力响应分析；砖砌体墙低阶模态振型为横向或纵向弯曲，高阶模态下为横向与纵向弯曲耦合作用；砖砌体墙迎爆侧动力响应大于背爆侧，沿墙体延伸方向振速峰值出现在端部或中部或靠近中部位置，且随高度发生改变；砖砌体墙爆破振动存在高程放大效应，在远离爆源位置更加显著，应力在不同方向均呈现中间大两端小的特征；墙高、开挖深度增大会使高程放大效应显著位置及应力集中位置由墙体中心向两端移动；建立了爆破振动预测模型，结合极限强度理论得到砖砌体墙爆破安全振速为2.42 cm/s，提出了爆破安全药量计算公式，可用于基坑爆破设计。

Abstract

Controlling the vibration effects of foundation pit blasting is of great significance for ensuring the safety and stability of adjacent brick masonry structures. Based on a foundation pit blasting project of a subway in Wuhan

field tests and ANSYS/LS-DYNA numerical simulations were adopted to investigate the dynamic response characteristics of brick masonry walls adjacent to foundation pit blasting. Based on the principle of dimensional analysis

a blasting vibration prediction model was established

and a safety standard for blasting vibration of brick masonry walls was proposed. The results showed that the established numerical model results were consistent with the field test results and could be used for analyzing the dynamic response under blasting. The lower-order mode shapes of the brick masonry walls were transverse or longitudinal bending

while under higher-order modes

they exhibited coupled transverse and longitudinal bending. The dynamic response on the blast-facing side of the brick masonry walls was greater than on the opposite side

and the peak vibration velocity along the extension direction of the wall occurred at the ends

the middle

or near the middle

and changed with height. The blasting vibration of the brick masonry walls exhibited an elevation amplification effect

which was more significant at locations farther from the blasting source

and the stress in different directions showed the characteristics of higher stress in the middle and lower stress at both ends. Increasing the wall height and excavation depth caused the locations of significant elevation amplification effects and stress concentration to shift from the center of the wall toward both ends. A blasting vibration prediction model was established

and combined with the ultimate strength theory

the safe blasting vibration velocity of brick masonry walls was determined to be 2.42 cm/s. A calculation formula for the safe charge of blasting was proposed

which can be applied to foundation pit blasting design.

关键词

Keywords

references

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