Wavelet descriptors of paraseismic vibrations in building protection

In quarries, blasting works usually result in creation of serious danger for the surrounding buildings and constructions. Most methods used currently for low-frequency vibration hazards estimation are usually based on simple spectral analysis. Such an analysis is not really adequate to the nature of such a signal consisting of non-stationary series of impulses. The authors of the paper suggest usage of wavelet analysis for paraseismic signal description. With the proper choice of wavelet function, scanning of the scalogram allows: good localization in time and good localization in frequency of events critical for sake of the signal maximum power and energy; it also allows for testing events relation depending on series of explosions and the millisecond delays in between fired explosives. Having accessed a vast experimental results from blasting works, the authors elaborated signal descriptors in a form of vector of hazards, which is simpler than a 1/3 octave spectrum and more sensitive to the blasting conditions and parameters and wave propagation in the ground. The results of the research are potentially a base for standards and safety-related guidelines development. Also suggestions for quantitative comparison factors are presented for the eventual reference scale.

Drgania gruntu związane z pracami strzałowymi w kopalniach odkrywkowych mogą stwarzać zagrożenie dla pobliskich budynków. Jego ocena dokonywana jest zazwyczaj w oparciu o prostą analizę spektralną mało adekwatną impulsowej i niestacjonarnej naturze drgań w miejscu posadowienia budynku. Autorzy proponują wykorzystanie analizy Falkowej. Właściwy wybór falki pozwolił na dobrą lokalizację czasowo-częstotliwościową lokalnych maksimów mocy i w konsekwencji selekcję i opis ilościowy cech sygnału krytycznych z punktu widzenia potencjalnych zagrożeń. Ich zbiór uzyskany w oparciu o bogaty materiał eksperymentalny in situ uzasadnia zdaniem autorów wprowadzenie charakterystyki wektora zagrożeń jako syntetycznej charakterystyki docelowej stwarzającej potencjalną podstawę bardziej precyzyjnej organizacji robót strzałowych, zwłaszcza odstępów czasowych i kolejności wybuchów. Przedstawiono przykłady analizy realnych sygnałów.