新建隧道爆破震动对既有平行隧道影响研究

发布时间：2017-06-27 10:07

  本文关键词：新建隧道爆破震动对既有平行隧道影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钻爆法以效率高,技术成熟等优点广泛用于隧道建设。然而由于地形地质条件的限制,出现了许多新建隧道与既有隧道线路平行,且间距较小的情况。新建隧道爆破施工势必会引起既有平行隧道的振动响应,影响既有隧道的运营安全,因此分析既有平行隧道在爆破震动作用下的影响具有重要意义。本文以遵义市官井隧道工程为依托,结合数值模拟计算,进行了新建隧道爆破震动对既有平行隧道的影响分析,主要研究内容和成果如下:(1)总结目前隧道爆破震动的研究结论,根据爆破地震波的形成与传播原理,分析爆破地震波传播影响因素,论述了爆破地震波与天然地震波的区别。(2)运用最小二乘法对隧道爆破振速的现场实测数据进行线性回归分析,得出了适用于该隧道IV级围岩掌子面前后爆破振速衰减规律的公式。(3)运用有限元分析软件MIDAS/GTS建立三维模型,对爆破振动传播系数K、?值的进行反演分析。通过优化围岩参数,对既有隧道的振动进行数值模拟分析,得出更符合实际结果的K、?值。在此基础上,推导出隧道掌子面前后振速衰减规律的计算公式,可以为设计和施工提供参考。(4)根据围岩参数优化后得出的萨道夫斯基公式,在最大爆破振速条件下,分别得出新建隧道掘进至与既有隧道净距15m时以及掘进至地表建筑下方时的最大单段装药量。(5)基于以上分析,得出了以下结论:沿既有平行隧道径向,迎爆侧振速大于背爆侧,且迎爆侧边墙处振速最大;沿既有平行隧道轴向,掌子面后方振速大于掌子面前方振速,且掌子面后方振速衰减速率比掌子面前方振速衰减快。
【关键词】：平行隧道 数值模拟 爆破震动 振速
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 爆破地震波传播规律研究10-11
• 1.2.2 爆破振动数值模拟研究11-12
• 1.2.3 爆破振动安全标准研究12-15
• 1.2.4 爆破对既有平行隧道影响的研究15-16
• 1.3 主要研究内容与方法16-18
• 第二章 爆破地震波基本理论18-33
• 2.1 爆破作用原理18-22
• 2.1.1 岩石应力应变关系18-19
• 2.1.2 爆破应力波理论19-21
• 2.1.3 岩石爆破破坏机理21-22
• 2.2 爆破地震波的形成分类及传播22-29
• 2.2.1 爆破地震波的形成22-23
• 2.2.2 爆破地震波的分类23-24
• 2.2.3 爆破地震波的传播与特性24-27
• 2.2.4 爆破地震波与天然地震波的区别27-28
• 2.2.5 爆破地震波强度物理指标28-29
• 2.3 爆破振动衰减规律计算方法29-31
• 2.4 爆破地震波影响因素31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 隧道爆破振动现场测试与分析33-42
• 3.1 工程概况33-34
• 3.1.1 工程简介33
• 3.1.2 爆破施工要求33-34
• 3.2 监测方案34-36
• 3.2.1 监测设备34-35
• 3.2.2 监测点布置35-36
• 3.2.3 测试方法36
• 3.3 监测结果及分析36-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第四章 爆破振动数值分析42-61
• 4.1 MIDAS/GTS简介42
• 4.2 爆破荷载确定42-45
• 4.3 特征值分析与时程分析45-47
• 4.4 计算参数及模型47-48
• 4.5 爆破震动系数分析48-57
• 4.5.1 爆破系数求解50-52
• 4.5.2 优化围岩参数爆破系数求解52-57
• 4.6 隧道径向振速分布规律57-59
• 4.7 隧道轴向振速衰减规律59-60
• 4.8 本章小结60-61
• 第五章 爆破振动控制61-64
• 5.1 邻近既有隧道炸药量确定61
• 5.2 下穿地表建筑炸药量确定61-62
• 5.3 减震措施62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 结论和展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间发表的著作及参与项目71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李兵;王海;张金福;;大窑湾二期工程采场周边环境及地质地形对爆破振速的影响[J];水运工程;2007年09期

2 易长平;卢文波;贺学文;;埋深对圆形洞室爆破临界破坏振速的影响研究[J];武汉理工大学学报;2006年12期

3 王民寿,郭庆海;用双随机变量回归改进爆破振速回归分析[J];爆炸与冲击;1998年03期

4 易长平;曹跃;张建华;陈先锋;;不同厚度砼衬砌的爆破临界振速研究[J];武汉理工大学学报;2009年01期

5 刘监波;吴崇健;陈乐佳;陈志刚;;基于模态滤波的板壳类结构空间均方振速估算方法[J];中国舰船研究;2014年02期

6 洪悯萱;胡元育;蔡金祥;;基础控爆拆除的特点与经验[J];爆破;1993年S1期

7 杨德森;郭小霞;时胜国;;基于振速测量的HELS方法研究[J];哈尔滨工程大学学报;2011年05期

8 周力;熊轩;;构造振速函数近似回归计算爆破振速的方法研究[J];土工基础;2011年05期

9 洪悯萱;胡元育;蔡金祥;;基础控爆拆除的特点与经验[J];爆破;1989年03期

10 郭小霞;杨德森;时胜国;;基于振速测量的HELS方法声场重建研究[J];信号处理;2010年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘晶;庄金钊;冯林梅;剧锦三;;爆破振动对既有岩石巷道的影响研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 李浩彬;施工爆破对既有病害隧道的振动响应规律及安全控制技术研究[D];西南交通大学;2015年

2 周刚;隧道爆破振动对天然气管道影响规律研究[D];西南交通大学;2016年

3 夏昌猛;新建隧道爆破震动对既有平行隧道影响研究[D];重庆交通大学;2016年

4 刘朋;隧道与地下工程钻爆法施工围岩破坏临界振速计算方法研究[D];北京交通大学;2015年

5 郭新新;密集居民区城市隧道爆破施工对周边构筑物的振动响应规律及安全控制技术研究[D];西南交通大学;2014年

6 王鑫尧;城区基坑开挖逐孔起爆振动效应与控制研究[D];昆明理工大学;2014年

7 张振;大跨度浅埋隧道下穿文保建筑群爆破减震技术研究[D];合肥工业大学;2014年

8 崔启文;工业厂房的防振设计[D];河北工程大学;2013年

  本文关键词：新建隧道爆破震动对既有平行隧道影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：489370