近接交叠隧道控制爆破技术及振动特性研究
发布时间：2021-01-11 07:11
钻爆法施工极大地提高了隧道工程的效率,其中控制爆破是施工工艺的核心技术。有利必有弊,爆破施工产生的负面影响,尤其是过大的爆破振动会对建（构）筑物产生不可估量的破坏。因此,研究爆破振动传播规律是减少爆破振动有害效应的手段之一,也是爆破安全技术研究的重要内容。本文以青岛地铁2号线辽阳东路车辆基地牵出线下穿汽车东站E出入口为背景,在查阅大量相关文献和长期参与现场施工与监测的基础上,从钻爆设计、现场试验、振动监测、数据分析等方面对近接交叠隧道施工控制爆破技术及其振动特性进行了研究。提出“台阶+分区法”控制爆破技术,为近接交叠隧道工程提供借鉴。同时对不同分区爆破振动速度传播规律以及采用小波包分析技术对不同分区爆破振动信号的幅值、能量分布特征进行了分析。最后综合考虑振速、频率、能量3个因素提出爆破振动安全监测分级的概念,并对本工程重点振动监测位置进行了半定量化分析。本论文主要研究结论如下:（1）针对普式系数f=3～5,垂直距离为3m的花岗岩交叠地铁隧道工程,提出“台阶+分区法”控制爆破技术。爆破参数:上台阶循环进尺0.75m,掏槽区、辅助1区、辅助2区分两循环三次爆破;下台阶循环进尺1.5m。（2...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四孔麻花型盾构施工法(I.Yamaguchi，1998)
Ｔｏｚａｉ?Ｌｉｎｅ－ｅａｓｔ?ｂｏｕｎｄ??Ｍｉｓａｓａｇｉ－?Ｅａｓｔ?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?Ｓｉｔｅ??图１．１四孔麻花型盾构施工法（Ｉ．?Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，１９９８）??Ｆｉｇｌ?．１?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｍｉｓａｓａｇｉ－Ｅａｓｔ?ｓｕｂｗａｙ?ｐｒｏｊｅｃｔ?ｉｎ?Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ．??４号线４：：ｈ隧道??少年宫站?＾＝＾１?７＝＾?ｇ莲花村站??＾?ｉ?＾?＂ｆ?￣?Ｉ?＾??ｔｉ?｜?Ｈｉ?＼７??４二２轨面线??一?３????ｉ?？一?＾?一??Ｎ；?Ｍ?ｆ?ｊ?Ｋ?Ｏ?１?ＣＳ：卜??１??图１．２少莲区间下穿少年宫站车挡隧道纵断面图（刘卫铎，２０１０）??Ｆｉｇｌ?．２?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｎｅｌ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｔｈｅ?ｃｈｉｌｄｒｅｎ＇ｓ?ｐａｌａｃｅ?ｓｔａｔｉｏｎ??ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?Ｓｈａｏｌｉａｎ?ｓｅｃｔｉｏｎ．??目前近接交叠隧道爆破施工控制技术主要是通过降低爆破振动速度，从而??减小对既有隧道的影响。例如大直径中空孔、多级楔形掏槽减振技术等［８＿９］。本??文提出“台阶＋分区法”控制爆破技术，保证近接交叠隧道交叉段安全施工。“台??ｐ介＋分区法”控制爆破技术是指：在隧道施工采用上下台阶法的基础上，对上台??阶进行分区分次爆破。其施工工序为：爆破掏槽区，进尺１．５ｍ—爆破辅助１区，??进尺０．７５ｍ—出渣—立拱架—喷浆—爆破辅助２区，进尺０．７５ｍ—支护—下一循??环。上台阶分区定义为：掏槽区、辅助区（包括辅助１区、辅助２区）。各分??
导洞＋预留光爆层施工技术，机械＋爆破多种方式结合施工技术等。其??本质目的都是为了降低在建隧道爆破施工产生的振动速度。叶培旭等［５１提出的??“导洞＋预留光爆层”施工方法（图１．４－１．５）与本文提出的“台阶＋分区法”施??工技术都是是采用分区爆破的方式。不同的是，前者多应用在大断面、ＩＩ？ＩＩＩ级??硬岩采取光面爆破技术的隧道施工，而后者适用于ＩＶ￣Ｖ级软岩隧道施工。??????Ｉ?＋＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋??Ｘ?预留来《层?＼?预留光熘层＇?＋?＋＋＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋??／?Ｉ?＼?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋、＋??／?＼?Ｉ十?十十十?十十十?＋?Ｖ．??／?ｊＴ?＼?预留扩挖层：?＋?：?＋?：?＋??＼?［?ｎ＼＼?＼???‘前小导洞卜：＋：＋：??Ａ?Ｉ?八＿八??图１．４?“导洞＋预留光爆层”开挖示意图??Ｆｉｇｌ?．４?ａ?ｐｉｌｏｔ?ｈｅａｄｉｎｇ?ａｎｄ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｔｕｎｎｅｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析[J]. 赵春生. 工程爆破. 2017(03)
[2]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[3]小净距邻近营业线隧道爆破施工研究[J]. 袁红所,张家铭,董宇,迟东冉. 爆破. 2017(01)
[4]隧道掘进爆破振动对地表影响的小波包分析[J]. 费鸿禄,曾翔宇,杨智广. 爆炸与冲击. 2017(01)
[5]地铁暗挖车站多级楔形掏槽微振动爆破参数研究[J]. 何闯,王海亮. 隧道建设. 2016(08)
[6]全断面开挖爆破产生的自由面对振动频率的影响研究[J]. 杨建华,卢文波,严鹏,姜清辉,周创兵. 振动与冲击. 2016(07)
[7]结构面对爆破地震波幅频衰减效应影响分析[J]. 余红兵,周建敏,赵明生. 矿业研究与开发. 2015(12)
[8]立体交叉隧道近距离爆破振动控制研究[J]. 曹正龙,王国富,王渭明,鲜胜军,王常如. 地下空间与工程学报. 2015(S2)
[9]大型地下厂房开挖爆破损伤影响范围及评价研究[J]. 陈俊桦,张家生,李新平. 振动与冲击. 2015(23)
[10]地下工程施工爆破围岩损伤分区研究[J]. 唐红梅,周云涛,廖云平. 振动与冲击. 2015(23)
博士论文
[1]地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D]. 仇文革.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]超小净距下穿高铁隧道钻爆施工技术研究[D]. 林跃旗.华侨大学 2016
[2]小净距隧道爆破开挖对既有隧道动力影响数值分析[D]. 杨庆国.兰州交通大学 2014
[3]立交下穿隧道爆破施工对既有隧道动力响应研究[D]. 谢晓锋.长沙理工大学 2013
[4]HHT在爆破振动信号处理中的应用研究[D]. 钱守一.中南大学 2012
[5]大跨度硬岩隧道爆破对地表质点振动的影响规律[D]. 于建新.山东科技大学 2011
[6]上下交叉隧道近接施工技术的研究[D]. 陈仕猛.西南交通大学 2008
[7]基于小波与小波包变换爆破振动分析的应用研究[D]. 李永刚.中南大学 2007
[8]基于MATLAB的爆破震动研究及震动强度的智能预测[D]. 孔宪军.山东科技大学 2006
本文编号：2970330
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：140 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四孔麻花型盾构施工法(I.Yamaguchi，1998)
Ｔｏｚａｉ?Ｌｉｎｅ－ｅａｓｔ?ｂｏｕｎｄ??Ｍｉｓａｓａｇｉ－?Ｅａｓｔ?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?Ｓｉｔｅ??图１．１四孔麻花型盾构施工法（Ｉ．?Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，１９９８）??Ｆｉｇｌ?．１?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｍｉｓａｓａｇｉ－Ｅａｓｔ?ｓｕｂｗａｙ?ｐｒｏｊｅｃｔ?ｉｎ?Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ．??４号线４：：ｈ隧道??少年宫站?＾＝＾１?７＝＾?ｇ莲花村站??＾?ｉ?＾?＂ｆ?￣?Ｉ?＾??ｔｉ?｜?Ｈｉ?＼７??４二２轨面线??一?３????ｉ?？一?＾?一??Ｎ；?Ｍ?ｆ?ｊ?Ｋ?Ｏ?１?ＣＳ：卜??１??图１．２少莲区间下穿少年宫站车挡隧道纵断面图（刘卫铎，２０１０）??Ｆｉｇｌ?．２?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｎｅｌ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｔｈｅ?ｃｈｉｌｄｒｅｎ＇ｓ?ｐａｌａｃｅ?ｓｔａｔｉｏｎ??ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?Ｓｈａｏｌｉａｎ?ｓｅｃｔｉｏｎ．??目前近接交叠隧道爆破施工控制技术主要是通过降低爆破振动速度，从而??减小对既有隧道的影响。例如大直径中空孔、多级楔形掏槽减振技术等［８＿９］。本??文提出“台阶＋分区法”控制爆破技术，保证近接交叠隧道交叉段安全施工。“台??ｐ介＋分区法”控制爆破技术是指：在隧道施工采用上下台阶法的基础上，对上台??阶进行分区分次爆破。其施工工序为：爆破掏槽区，进尺１．５ｍ—爆破辅助１区，??进尺０．７５ｍ—出渣—立拱架—喷浆—爆破辅助２区，进尺０．７５ｍ—支护—下一循??环。上台阶分区定义为：掏槽区、辅助区（包括辅助１区、辅助２区）。各分??
导洞＋预留光爆层施工技术，机械＋爆破多种方式结合施工技术等。其??本质目的都是为了降低在建隧道爆破施工产生的振动速度。叶培旭等［５１提出的??“导洞＋预留光爆层”施工方法（图１．４－１．５）与本文提出的“台阶＋分区法”施??工技术都是是采用分区爆破的方式。不同的是，前者多应用在大断面、ＩＩ？ＩＩＩ级??硬岩采取光面爆破技术的隧道施工，而后者适用于ＩＶ￣Ｖ级软岩隧道施工。??????Ｉ?＋＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋??Ｘ?预留来《层?＼?预留光熘层＇?＋?＋＋＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋??／?Ｉ?＼?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋?＋、＋??／?＼?Ｉ十?十十十?十十十?＋?Ｖ．??／?ｊＴ?＼?预留扩挖层：?＋?：?＋?：?＋??＼?［?ｎ＼＼?＼???‘前小导洞卜：＋：＋：??Ａ?Ｉ?八＿八??图１．４?“导洞＋预留光爆层”开挖示意图??Ｆｉｇｌ?．４?ａ?ｐｉｌｏｔ?ｈｅａｄｉｎｇ?ａｎｄ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｔｕｎｎｅｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]新建隧道上跨既有隧道的爆破振动分析[J]. 赵春生. 工程爆破. 2017(03)
[2]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[3]小净距邻近营业线隧道爆破施工研究[J]. 袁红所,张家铭,董宇,迟东冉. 爆破. 2017(01)
[4]隧道掘进爆破振动对地表影响的小波包分析[J]. 费鸿禄,曾翔宇,杨智广. 爆炸与冲击. 2017(01)
[5]地铁暗挖车站多级楔形掏槽微振动爆破参数研究[J]. 何闯,王海亮. 隧道建设. 2016(08)
[6]全断面开挖爆破产生的自由面对振动频率的影响研究[J]. 杨建华,卢文波,严鹏,姜清辉,周创兵. 振动与冲击. 2016(07)
[7]结构面对爆破地震波幅频衰减效应影响分析[J]. 余红兵,周建敏,赵明生. 矿业研究与开发. 2015(12)
[8]立体交叉隧道近距离爆破振动控制研究[J]. 曹正龙,王国富,王渭明,鲜胜军,王常如. 地下空间与工程学报. 2015(S2)
[9]大型地下厂房开挖爆破损伤影响范围及评价研究[J]. 陈俊桦,张家生,李新平. 振动与冲击. 2015(23)
[10]地下工程施工爆破围岩损伤分区研究[J]. 唐红梅,周云涛,廖云平. 振动与冲击. 2015(23)
博士论文
[1]地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D]. 仇文革.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]超小净距下穿高铁隧道钻爆施工技术研究[D]. 林跃旗.华侨大学 2016
[2]小净距隧道爆破开挖对既有隧道动力影响数值分析[D]. 杨庆国.兰州交通大学 2014
[3]立交下穿隧道爆破施工对既有隧道动力响应研究[D]. 谢晓锋.长沙理工大学 2013
[4]HHT在爆破振动信号处理中的应用研究[D]. 钱守一.中南大学 2012
[5]大跨度硬岩隧道爆破对地表质点振动的影响规律[D]. 于建新.山东科技大学 2011
[6]上下交叉隧道近接施工技术的研究[D]. 陈仕猛.西南交通大学 2008
[7]基于小波与小波包变换爆破振动分析的应用研究[D]. 李永刚.中南大学 2007
[8]基于MATLAB的爆破震动研究及震动强度的智能预测[D]. 孔宪军.山东科技大学 2006
本文编号：2970330
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