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地铁隧道爆破施工对邻近输电铁塔的安全性研究
| 论文题名： | 地铁隧道爆破施工对邻近输电铁塔的安全性研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;爆破施工;输电铁塔;数值模拟;爆破震动 |
| 摘要： | 目前，在隧道掘进开挖的过程中，钻爆法仍以其开挖效率和经济性高的优点备受国内外施工队伍的青睐。由于地形和地貌的限制，往往会出现轨道交通的施工线路邻近甚至穿越已有的输电铁塔，特别是在相邻较近的情况下。爆破施工不可避免的会引起输电铁塔的振动响应，而输电铁塔又是对震动荷载与倾斜变形敏感的高耸结构。因此，研究地铁隧道爆破震动对邻近铁塔的影响具有十分重要的现实与理论意义。 本文以重庆轨道交通四号线虾子蝙站～金山站区间工程为依托，以现场实测振动数据与数值模拟结合的方法研究了隧道爆破施工对邻近输电铁塔的影响，本文主要研究工作如下: ①分析了爆破应力波理论及岩石爆破破坏机理，介绍了地震波的形成、分类和传播特性，总结了影响爆破地震波传播的主要因素。 ②简述了重庆市地铁四号线虾子蝙～金山站区间隧道工程的爆破监测方案，利用最小二乘法对隧道爆破施工时输电铁塔塔基振速的实际监测数据进行拟合，得到了输电铁塔塔基质点的动力响应规律，结合相关爆破振动控制标准，说明监测数据有较高的可信度。 ③根据地铁隧道工程实际爆破施工条件，运用MIDAS/GTS软件建立三维模型，计算出隧道爆破时邻近输电铁塔塔基的峰值振速，并对所得数据进行拟合分析得出塔基振动速度水平方向的萨道夫斯基公式的振动参数。然后利用几种不同的方法对围岩参数进行了优化，最后得到了与现场实验结果更为符合的萨道夫斯基公式的振动参数。结果表明，爆破振动计算中宜采用动态的围岩参数，使用静态围岩参数会保守的估计震动效应造成的灾害。 ④利用优化后的模型分析了不同尺寸的减震沟对减震效果的影响。结果表明，地铁隧道爆破施工时，通过在邻近输电铁塔中间设置减震沟，可以减弱爆破地震效应，适量的增大减震沟的长度和深度可以使得减震效果更好，减震沟的宽窄对减震效果影响不大; ⑤根据数值分析得出的输电铁塔塔基振速衰减规律的计算公式，计算出输电铁塔附近的地铁隧道桩号下的最大装药量，可以为现场施工提供参考。 |
| 作者： | 刘发浪 |
| 专业： | 土木工程；结构工程 |
| 导师： | 王家林;高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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