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浅埋城市隧道爆破施工对地表及邻近既有隧道振动影响的研究
| 论文题名： | 浅埋城市隧道爆破施工对地表及邻近既有隧道振动影响的研究 |
| 关键词： | 浅埋城市隧道;爆破施工;既有隧道;受迫振动;数值模拟 |
| 摘要： | 20世纪90年代以来，中国经济建设取得的巨大成就，我国的公路隧道数量逐渐增多。在公路隧道的建设中，经常会出现在既有隧道附近新建一条隧道的情况。新建隧道的爆破施工，必然会引起地表振动，从而对隧道上方既有建筑物安全造成影响；同时也可能会引起邻近既有隧道的振动，从而会影响邻近既有隧道的稳定与安全。 本文以重庆大渡口双山隧道为研究背景，通过对新建隧道地表振动监控量测结果的分析，结合数值模拟对该隧道的爆破施工过程进行研究，并以圆形隧道为例探讨了爆破施工过程中围岩级别、新旧隧道间距、隧道埋深等对隧道爆破地震效应的影响，得到以下主要结论： ①对新建隧道地表振动监测结果分析表明，爆破地震波随爆心距的增大而衰减；距离爆源越近地震波衰减越快，距离爆源越远地震波衰减也就越慢；运用统计学原理回归得出此场地地表质点振速的最佳衰减规律公式，并用此公式预测出施工中的最大单段炸药量，指导隧道爆破信息化设计与施工。 ②对双山隧道爆破施工过程进行数值模拟，结果表明邻近既有隧道最危险的部位为迎爆侧边墙，其水平振动速度、最大应力值均明显高于其他部位，是主要承受爆破荷载区域。 ③通过数值模拟探讨了隧道间距对邻近既有隧道受迫振动的影响：在隧道爆破振动影响下，邻近既有隧道边墙最大水平振速在0.5D～1.5D隧道间距内迅速衰减，在2.0D隧道间距外基本保持不变；在1.5D隧道间距内，既有隧道位移受爆破荷载影响较大，在1.5D隧道间距外，既有隧道位移受爆破荷载影响不大。 ④通过数值模拟探讨了围岩级别对邻近既有隧道受迫振动的影响：在隧道爆破振动影响下，各级围岩邻近既有隧道边墙主要以水平振动为主，其最大水平振速均大于垂直振速；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级围岩，隧道间距1.0D以内，邻近既有隧道边墙第一主应力受爆破荷载影响较大，边墙第一主应力由重力场中的压应力变为拉应力，其中Ⅱ级围岩，隧道间距为0.5D时，第一主应力超过混凝土的极限拉应力；围岩条件越差，邻近既有隧道衬砌位移越大。 ⑤通过数值模拟探讨了隧道埋深对邻近既有隧道受迫振动的影响：隧道埋深在2.0D范围以上，在隧道爆破振动影响下，邻近既有隧道最大振速受埋深影响较小，而在2.0D埋深范围内邻近既有隧道振速受埋深影响很大；隧道埋深变化对邻近既有隧道边墙主应力影响最显著，对拱顶、拱底主应力影响较小；邻近既有隧道衬砌的x、y方向位移均随埋深的增加而减小，在2.0D埋深范围内，位移变化值较大，在2.0D埋深范围以外数值变化较小。 |
| 作者： | 崔可佳 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘新荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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