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浅埋隧道掘进爆破振动效应及其控制研究
| 论文题名： | 浅埋隧道掘进爆破振动效应及其控制研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;掘进爆破;振动效应;隧道施工;振动控制 |
| 摘要： | 掘进爆破技术，是浅埋岩质隧道施工的一种主要施工工艺，而爆破开挖不可避免地会产生爆破地震效应，不仅直接影响到爆破质量、隧道施工效率和工程经济效益，而且还影响到周围建(构)筑物的安全。通过研究爆破地震波的传播特性，为有效地控制爆破地震效应危害提供技术参考。 本文以厦门机场路JC3标段工程为背景，进行隧道掘进爆破地震效应的现场测试，监测爆破引起隧道上方地表的质点振动速度，研究爆破地震波的传播特征。在理论分析的基础上，结合大量的现场实测数据，对隧道爆破开挖地震波传播、波谱特性进行了分析研究。得出的主要结论如下： 1、通过对实测数据进行回归分析，得到了该场地条件下，隧道上方地面质点振动速度峰值的萨道夫公式：V=189.108(3√Q/R)1.391。 2、利用EXP3850爆破振动仪记录分析系统，对爆破振动测试信号进行了直观分析和FFT变换，得到该段隧道爆破开挖地震波的波谱特性。 3、运用MATLAB平台，通过编辑程序，对实测数据进行了小波时频分析，并与FFT变换的结果作了比较，研究得出浅埋隧道爆破地震波有如下时频特性：①爆破振动信号的主频随着隧道埋深的越来越浅变得越来越小，能量主要集中频带也变得越来越窄，并且向低频带发展；②在埋深和爆心距均相差不大的情况下，随着掏槽眼最大段药量的增大，爆破振动信号能量主要集中频带变得越来越窄。③埋深较深时，高频部分和低频部分衰减时间相差不大；埋深较浅时，高频部分的衰减比低频部分要快的多。 4、对比小波多分辨率频带能量分析和小波包频带能量分析，前者适合能量集中分布在中低频带的信号分析，而后者更适合能量分布频带较宽的信号分析。并与FFT变换的结果作了比较，得到实测爆破振动信号各频带能量分布的规律：①爆破振动信号95％以上的能量分布在7.8125～125Hz之间中低频带，主频基本可以反映出爆破振动能量的集中分布区域。②爆破振动信号能量分布不均匀，具有多峰值的特点。 5、归纳阐述了爆破振动的控制技术，成功应用于工程实例中，取得了很好的实际效果。 6、提出把地震幅值、频谱和持续时间三者同时纳入爆破地震安全判据，建立多参数安全判据的建议。 7、通过对厦门机场路JC3标段爆破振动实时监测，获取了浅埋隧道掘进爆破地面振动的宝贵数据，为类似工程可提供借鉴。 |
| 作者： | 王恒富 |
| 专业： | 安全技术及工程 |
| 导师： | 陈寿如 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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