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浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究
| 论文题名： | 浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;减震技术;小波分析;民房爆破;房屋抗震 |
| 摘要： | 随着我国铁路交通事业的发展，穿越城市的浅埋隧道工程越来越多，钻爆法作为铁路隧道建设的一种主要施工方法，在施工中不可避免地要产生爆破震动效应，不仅影响工程效率，还威胁周围建（构）筑物的安全。如何控制爆破震害，正确处理爆破震动控制与工程效率之间的矛盾，已成为隧道爆破施工的关键问题之一。 本文以重庆在建的渝利铁路长洪岭隧道下穿江池镇区间为工程背景，针对地表民房密集，结构复杂多样、房屋抗震等级低，爆破控制标准要求严格，通过数码雷管和普通雷管爆破对比试验，形成数码雷管减震爆破技术，并大规模采用数码雷管进行爆破开挖，保证隧道安全快速通过江池镇。在大量爆破试验和测试数据的基础上，结合数值模拟和小波变换技术研究爆破地震波频谱特性及衰减规律，论文取得的主要成果如下： 1普通雷管减震爆破试验发现：(1)全断面微差爆破效率最高，震动最大；超前小导坑非爆破+后续扩挖控制爆破效率次之，震动最小；上台阶非爆破+下台阶控制爆破效率最低，震动较低；(2)在工程实践中掏槽段采用四级复式楔形掏槽，减少了每段的药量，可使爆破震动速度峰值降低20％～30％； 2数码雷管减震爆破试验及数值模拟：(1)根据现场数据分析和统计，相对于普通毫秒延期雷管爆破，数码雷管引起的爆破震动降低50％～60％，炮眼利用率达到98％，降低振速，改善爆破块度，降低了对围岩的扰动；(2)通过数值模拟得到掌子面前后地表震动速度和位移变化规律，速度场中成洞区振速最大、掌子面处次之、未开挖区最小；位移场中掌子面处正上方的垂直位移最大，掌子面前方未开挖区的水平位移最大；(3)通过多次数码雷管爆破对比试验和数值模拟计算发现：数码雷管总延期设为700ms，掏槽眼微差爆破时间为3～4ms时减震效果最好； 3爆破震动波形分析及传播规律研究：(1)通过爆破震动测试和回归分析，得到长洪岭隧道爆破作业区段内的爆破地震波传播衰减规律，垂直振速：V=116.8(Q1/3/R)1.59；水平振速：V=100.8(Q1/3/R)1.75；径向振速：V=94.23(Q1/3/R)1.67；(2)对爆破震动波形进行频谱和能量分析发现：在爆破试验中，随着最大段炸药量增加，爆破震动频带能量增加，而且震动频带会往低频方向发展；随着总炸药量的增加，爆破震动信号中的能量峰值明显增加；在传播过程中，震动强度有所衰减，频带变宽，中低频信号占的比重加大。 |
| 作者： | 孟小伟 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄明利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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