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基于CRD开挖法的空腔对隧道爆破振动的影响研究
| 论文题名： | 基于CRD开挖法的空腔对隧道爆破振动的影响研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;爆破振动;地表质点;交叉中隔墙法 |
| 摘要： | 本文以青岛地铁2号线一期工程某车站横通道（以下简称隧道）平行侧穿56号砖混建筑的爆破施工为背景，采用现场监测和理论分析相结合的方法，对CRD开挖方法施工的第1层埋深14.16m的左、右导洞开挖爆破对地表质点的振动影响规律进行了研究。主要研究成果如下: (1)基于隧道CRD法第1层左、右导洞的开挖爆破，单一炮次的最大振速出现在垂直方向的概率最大，出现在水平切向次之，出现在水平径向的概率最小。三个矢量方向的主振频率主要集中在20～100Hz之间。 (2)基于隧道CRD法第1层左、右导洞的开挖爆破，先开挖的左侧导洞掏槽爆破引起地表质点的最大垂直振速出现在隧道左侧距隧道轴线6.5～7.5m的范围内。后开挖的右侧导洞掏槽爆破引起地表质点的最大垂直振速出现在隧道右侧距隧道轴线0.5～2.5m范围内。 (3)基于隧道CRD法第1层左侧导洞的开挖爆破，掏槽爆破在地表产生的最大垂直振速出现在工作面前方1～2m范围内。最大垂直振速是工作面正上方质点垂直振速的2.08倍。 (4)基于隧道CRD法第1层右侧导洞的开挖爆破，在左侧导洞已开挖形成空腔的条件下，右侧导洞掏槽爆破在地表产生的最大垂直振速出现在工作面前方1～2m范围内。最大垂直振速是工作面正上方质点垂直振速的1.41倍。 (5)基于隧道CRD法第1层右侧导洞的开挖爆破，存在空腔时的掏槽爆破和不存在空腔时的掏槽爆破引起地表基准点的振动变化规律基本一致，但在振动速度值上有所区别。有空腔时右侧导洞掏槽爆破在地表产生的平均垂直振动速度比无空腔时右侧导洞掏槽爆破产生的平均垂直振动速度降低18.4％。 (6)基于隧道CRD法第1层右侧导洞的开挖爆破，在距基准线5.5～8.5m范围内，无空腔一侧地表质点的最大垂直振速是有空腔一侧的对称质点的1.21～3.31倍。较同等距离的无空腔一侧的地表质点，有空腔一侧的地表质点越远离基准线，空腔减振越明显。 (7)基于隧道CRD法第1层左、右导洞的开挖爆破，先行导洞开挖形成的空腔对后行导洞爆破开挖具有空腔减振的作用。 (8)利用高斯小波对振动信号在选定的尺度上实现小波变换处理，得到无空腔一侧地表测点的李氏指数主要集中在-0.48×10-2～0.51×10-2之间，有空腔一侧地表测点李氏指数主要集中在-0.51×10-2～0.42×10-2之间。空腔一侧的李氏指数较无空腔一侧下降了6.3％～17.6％，说明空腔使爆破振动信号的奇异性增强，具有明显的减振效果。 |
| 作者： | 周宜 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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