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爆破荷载作用下的路基震动监测及边坡稳定性研究
| 论文题名： | 爆破荷载作用下的路基震动监测及边坡稳定性研究 |
| 关键词： | 爆破荷载作用;公路路基;震动监测;边坡稳定性 |
| 摘要： | 随着国家经济建设的不断深入，我国公路里程进一步增加，由此可能产生的路基的病害与安全问题不断显现。爆破震动作为路基安全隐患之一，正逐步引起人们的广泛重视。本文首先通过对爆破地震波的产生机理及其特征进行研究，分析爆破震动对建构筑物的破坏原理以及与天然地震的异同。结合爆区路基的震动监测研究，明确了爆区路基震动监测的目的。 同时文章根据爆区路基震动的实测资料进行小波分析，得到了爆区路基震动的一些规律；将爆破震动荷载简化为简谐荷载处理，研究分析了影响爆区路基边坡稳定性的主要因素；分别采用拟静力法和数值模拟方法对爆区路基边坡稳定性进行分析，得到爆区路基边坡的主控方向和边坡最有可能产生破坏的具体部位；总结爆区路基的主要破坏形式，提出了一些具体的降震与防护措施。具体成果如下所示： （1）在爆破中近区，随着爆心距的增加地面震动峰值速度的主震方向会由水平方向向垂直方向转化，总体呈衰减趋势。爆破震动信号的主频在垂直方向的分量较水平方向要大，震动主频随爆心距的增大有向低频发展的趋势。 （2）控制装药量可以有效降低路基边坡的震动位移幅值；当震速相同时，弹性模量较小的边坡更易受到震动破坏；不论震速和边坡的岩土性质如何，都应该设法避免放大效应的产生；当不可避免时，应尽量降低放大效应对路基边坡影响。 （3）根据爆区路基边坡的拟静力法计算，当水平震动加速度与垂直震动加速度相差不大时，水平震动方向是边坡主控方向，应该做好该方向的抗震设防；通过比较分析折减系数法和等效加速度法计算边坡稳定性的差别，可以看出等效加速度法更为合理一些。 （4）通过对路基边坡数值模拟研究，发现随着边坡高度的增加，在边坡的顶部，其震动强度有一定范围的放大效应，促使我们应当同时加强坡脚和坡顶的抗震设防。 （5）通过分析爆区路基的主要破坏特征，提出关于降低路基震动危害的一些方法。即一方面针对爆源的降震措施，如控制最大段装药量、干扰降震、改变爆炸参数等；另一方面是加强路基本身的防护加固，通过对路基边坡进行设置挡土墙、锚杆、锚索或抗滑桩等支挡结构，对路基基底进行地基处理，起到增强路基抗震性能的目的。 |
| 作者： | 田岗 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 毕卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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