爆破振动居爆破四大灾害的第一位。爆破地震波的传播及其引起的岩体振动是一个很复杂的过程,其振动的频率和振幅等参数都随时间和空间而变化。相关研究表明,爆破振动使岩体产生的破坏与质点峰值振速PPV有较大的相关性;爆破振动产生的破坏除了与质点峰值振速相关外,与振动参数频率也有很大的相关性。综合考虑国内外研究成果以及实践经验,我国的国家标准《爆破安全规程》(GB6722-2014)将质点峰值振动速度和主振频率作为爆破振动安全的联合判据。随着对爆破振动危害控制要求的提高,对爆破振动频率的研究得到了越来越多的关注。爆破振动的频谱特性分析是爆破振动控制的基础,本文利用MATLAB对爆破振动数据进行频谱分析,采用数值模拟和现场试验相结合的方法进行分析与计算,论证了毫秒延时爆破作用下岩体的受迫振动和爆破地震波传播过程中的多普勒效应。分析了岩体在相同段别雷管的延迟爆破作用下的受迫振动响应,提出了利用模态识别方法精确识别相同段别雷管的延迟爆破作用下岩体的谐振频率,采用数值模拟方法研究了多普勒效应引起的爆破谐振频率偏移现象。在此基础上,以毫秒延时起爆产生的振动频率作为控制基频,再利用多普勒效应产生的频率偏移,得到了可精确量化爆源周围频率的“频率椭圆”,据此实现爆源周围的频率定向调控及爆破振动主动控制。最后,利用白鹤滩水电站坝基开挖现场爆破试验对所得规律进行了验证。通过分析计算研究,主要得到以下结论:(1)在相同段别雷管的延迟爆破作用下,利用多参考点复指数法处理爆区两侧的数据,得到的爆破振动频率为两组谐振频率,说明岩体的振动为受迫振动。同时说明利用模态识别的方法对爆破振动数据进行处理可以得到其谐振频率;(2)同段别毫秒延时爆破过程中,由于爆源与测点之间存在的相对运动,使爆破地震波在传播过程中发生了产生多普勒效应,而由于多普勒效应,使计算得到的谐振频率在爆源一侧偏大而另一侧偏小。(3)结合模态识别的处理方法和多普勒效应可以绘制出爆源周围的频率“椭圆”,据此,以毫秒延时起爆产生的振动频率作为控制基频,再利用多普勒效应产生的频率偏移,实现爆源周围的频率定向调控及爆破振动主动控制。