地铁施工诱发的既有结构变形与爆破振动研究

发布时间：2020-07-05 19:39

【摘要】：随着我国基础设施建设迅速发展和爆破技术日新月异,爆破技术被广泛应用于工程建设项目中,然而在人口稠密、建(构)筑物错综复杂环境下的中心城区进行地铁隧道爆破时,会引起一系列负面效应,尤其是隧道爆破对邻近既有结构造成的破坏现象因其普遍性、易引起民事纠纷而倍受关注。为研究隧道爆破对邻近既有结构的影响,本文以厦门地铁3号线隧道爆破工程为研究背景,在大量查阅和深入研究相关文献的基础上,将采用理论分析、数值计算与现场监测相结合的原则,对地表既有结构在隧道开挖施工过程中各特征点的沉降、位移、振速等变化情况做了分析,主要研究成果包括:(1)针对爆破地震波的产生机理、传播特性以及对爆破地震波的影响因素作了详细阐述,结合厦门地铁3号线隧道工程地质情况,确定了车站基坑与区间暗挖隧道爆破的设计原则,车站基坑与暗挖隧道分别采用浅孔多段延时爆破与短进尺台阶法光面爆破技术,通过爆破振动监测对车站基坑与暗挖隧道爆破参数进行了优化。采用萨道夫斯基爆破振动速度计算公式,得到不同既有结构在不同距离处的允许最大段药量。(2)采用Midas/GTS有限元软件建立三维数值模型,研究隧道开挖下穿鹰厦铁路、成功大道框构桥和创业园人行天桥等对地表既有结构的沉降、水平位移和竖向位移等动态响应规律。结果表明,邻近既有结构各动力响应指标均符合相关要求,可认为地表既有结构是安全的。(3)通过现场爆破振动监测,利用傅里叶变换对实测爆破振动信号进行频谱分析,研究爆破地震波能量及频率分布规律,分析爆破施工对邻近既有结构振动的影响。结果表明,基坑围护桩各测点振速均小于安全允许质点峰值振动速度;框构桥部分测点振速超出质点峰值振动速度,可采取全断面注浆加固地层与短管棚支护相结合的措施,严格控制地层沉降;邻近房屋各点振速均小于10mm/s,在安全振动速度范围内,由此表明基坑与隧道爆破设计方案较合理。本文所取得的研究成果可为分析隧道开挖对邻近既有结构产生的沉降、位移以及振速具有一定的指导意义。
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U231.3;U455.6;TU311.3
【图文】：

实测爆破振动速度信号典型波形图

如图2.3所示实测爆破振动信号的频谱图

创业桥~湖里法院站区段工程位置示意图

【参考文献】

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本文编号：2743036