台阶法隧道掘进爆破时地表及邻近隧道的振动响应

发布时间：2022-01-05 14:27

　　在隧道掘进爆破设计时,基于最小二乘法,得到了台阶法爆破施工时地表振速的萨道夫斯基公式,并结合数值分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟了爆破振动对邻近隧道的影响。结果表明:地表振动速度随比例距离的增加呈指数形式衰减,上台阶爆破时的K值比下台阶爆破时大,而α值基本不变;邻近既有隧道迎爆侧各测点沿X方向（炮孔径向）振速峰值最大,背爆侧各测点振速峰值最大时的方向是变化的;背爆侧振速峰值远小于迎爆侧,且迎爆侧拱帮位置振速峰值最高,应作为重点支护对象。 

【文章来源】：爆破器材. 2020,49(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

测点布置图

由于测振仪水平放置于地表，爆炸振动波引起垂直地表的振速最大。回归分析时，取此方向振速峰值进行统计，分别对上台阶法及下台阶法爆破时多日、多次监测获得的地表振速汇总处理。使用作图软件Origin对数据进行拟合，得到上、下台阶法爆破时的回归曲线，如图2所示。从图2可以看出，上、下台阶法爆破时的回归曲线的线性关系很好。但对比发现，上、下台阶法爆破时回归得到的萨氏公式中K值存在一定差异，而α值基本不变。上台阶法爆破时只有一个自由面，此时爆破受到的岩石夹制作用较大，更多的爆破能向岩石内部传递，加大了爆破振动强度，相应的K值增大;而下台阶法爆破时自由面为两个，炮孔所受限制变弱，爆破引起的振动强度随之减弱，K值变小。而在具体的工程中，周边地质状况相对稳定，与地形、地貌相关的衰减系数α值基本不变。

为便于直观分析地表测点振速与药量和距离的关系，将萨氏公式中的R/3槡Q定义为比例距离R"，振速峰值与比例距离的关系如图3所示。通过引入比例距离R"，图3可以直观看出，爆破时地表质点振速峰值随比例距离的增加呈指数衰减。比例距离在一定范围内时，振速峰值的衰减幅较快，之后幅度减缓，这种指数衰减规律在爆破振动控制中可以考虑作为重要的参考依据。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3570515