原文传递
城市硬岩浅埋隧道爆破施工地表质点响应规律研究
| 论文题名： | 城市硬岩浅埋隧道爆破施工地表质点响应规律研究 |
| 关键词： | 隧道工程;爆破施工;地表质点;响应规律 |
| 摘要： | 当隧道有一定埋深时，隧道爆破时在地表产生的最大振速不再出现在工作面正上方，而是在工作面正上方地表附近的一片范围内。这种现象称为“极振效应”。我国对于振速衰减标准采用的是萨道夫斯基公式，但是该公式与“极振效应”发生时的振速存在着部分差异。 本文结合胶州湾湾口海底隧道青岛接线工程对隧道爆破时工作面前方、后方地表质点的振速进行了现场检测，采用数理统计方法，得出了地表质点振速随与工作面的距离变化的规律。具体研究内容包括:(1)地表质点沿隧道轴线方向的振动规律。(2)回归分析出了萨道夫斯基经验公式的K、α值。(3)从萨道夫斯基公式着手，结合实测数据，对于原公式进行了修正。 地表质点振动规律:(1)工作面爆破施工时，地表质点振动速度随着与工作面的距离增大呈震荡减小的趋势。(2)在距离爆炸中心正上方地面1 m～9m的范围内的地表质点存在“极振效应”，其振速的变化规律不符合萨道夫斯基公式。(3)垂直振动速度的最大值是隧道掘进工作面正上方地表质点振动速度的1.03～3.69倍。水平振动速度的最大值是隧道掘进工作面正上方地表质点振动速度的1.1～5.8倍。(4)隧道全断面分多次爆破时，只有一个自由面产生的掏槽爆破产生的地表质点最大垂直振速是具有2个及以上自由面的辅助或周边爆破产生的地表质点最大垂直振速的1.22～2.80倍。(5)对比同一爆破方案下工作面前方振动监测数据，“极振效应”在工作面后方存在的范围较大。(6)振动主振频率数值一般维持在14Hz～54Hz范围内，在距离工作面正上方地表10m的范围内，振动主振频率曲线保持平稳，在距离超过18m的范围内，主振频率有上升趋势。 以实测数据为标准，通过MATLAB回归分析出了青岛地区的K、α值，进而对萨道夫斯基公式进行了修正，对于爆破振动速度衰减经验公式进行了优化，得到了青岛花岗岩地层爆破振动速度衰减规律，给出了不同爆破方案情况下，隧道轴线上方地面质点垂直振动速度随距离变化的预测公式。 本文研究得到的大跨度浅埋硬岩隧道爆破地表质点振动规律，以及拟合出的预测公式，对今后隧道下穿保护对象时，制定爆破参数，安全指导施工提供了参考。 |
| 作者： | 王知深 |
| 专业： | 安全技术及工程 |
| 导师： | 王海亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
