岩质深基坑爆破开挖与邻近既有基坑互相影响效应研究

发布时间：2020-05-25 14:46

【摘要】：在当前我国城市地下空间开发利用快速发展的大背景下,深基坑开挖施工面临的环境日益复杂,两个甚至多个邻近深基坑同时或相继开挖的工程案例不断出现,深基坑开挖时自身以及邻近基坑的安全稳定成为其施工建设过程中的重要问题。为分析城市岩质深基坑爆破开挖过程中自身与邻近既有基坑的安全稳定性以及两基坑之间的互相影响,基于厦门岛内嘉晟国际深基坑开挖工程,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法对基坑卸荷开挖过程中两基坑的变形特性及爆破振动波沿基坑边坡的传播规律进行研究,具体内容及成果如下:首先,对嘉晟深基坑开挖施工过程中自身及邻近既有基坑坡顶位移进行监测,选择典型剖面监测数据进行分析,得到两基坑坡顶位移随基坑开挖深度的变化规律。其次,采用MIDAS/GTS软件对基坑开挖全过程进行三维全尺寸数值模拟,分析嘉晟基坑开挖过程中边坡开挖面与邻近既有基坑边坡位移随开挖深度的变化趋势,并与现场实测数据进行对比,总结出开挖基坑与既有基坑的互相影响效应;通过在两基坑坡顶施加均布荷载,模拟基坑坡顶建筑材料堆载对基坑安全的影响,对现有荷载条件下基坑的安全稳定性做出判断。最后,在基坑坡顶布置测点对基坑爆破开挖振动值进行实时监测,通过公式推导并将振动数据进行拟合,对边坡进行分区,得到爆破振动放大与衰减时边坡的高程范围;采用ANSYS/LS-DYNA软件对爆破振动波在边坡上的传播规律进行数值模拟,通过与现场监测数据进行对比进一步验证了高程放大效应。
【图文】：

时程曲线,爆破振动速度,时程曲线

图 1.1 爆破振动速度时程曲线爆破峰值振动速度的计算与预测研究最早出现在 20 世纪 60 年代末到 70 年代初美国的矿山企业的工程爆破中，为减小矿山开采爆破振动对周边民房的影响，矿业企业的研究者 Devine 等[26]对爆破振动波衰减规律进行了大量的研究，并以峰值振动速度为判据，制定了不同建筑物的抗震标准。从 20 世纪六七十年代至今涌现了以经验公式、有限元、神经网络为代表的多种计算方法，，但是较为实用并方便使用的仍是经验公式与现场实测数据相结合的方法，因为此方法是结合工程现场实际测试结果通过回归得到的适用于本地的经验公式系数，以此为依据计算得到峰值振动速度。区域性爆破作业产生的爆破振动峰值振动速度与单段最大齐爆药量、测点至爆心距离、岩土性质、地形特征等相关，其衰减经验公式由大量实测数据回归得到。1950 年由 Morris[27]提出了第一个地震波衰减规律方程：

基坑施工,强风化花岗岩

（c）两基坑之间边坡坡顶图 2.2 基坑施工现场条件自上而下揭露地层为：质粘土；花岗岩；强风化花岗岩；强风化花岗岩；花岗岩。条件表水, 地下水主要赋存和运移于残积砾质隙中，地下水类型属潜水。勘察期间为平水深 2.95～10.80m，高程 10.74～19.48m；稳
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753

【参考文献】