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《北京交通大学》 2011年
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浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究

孟小伟  
【摘要】:随着我国铁路交通事业的发展,穿越城市的浅埋隧道工程越来越多,钻爆法作为铁路隧道建设的一种主要施工方法,在施工中不可避免地要产生爆破震动效应,不仅影响工程效率,还威胁周围建(构)筑物的安全。如何控制爆破震害,正确处理爆破震动控制与工程效率之间的矛盾,已成为隧道爆破施工的关键问题之一。 本文以重庆在建的渝利铁路长洪岭隧道下穿江池镇区间为工程背景,针对地表民房密集,结构复杂多样、房屋抗震等级低,爆破控制标准要求严格,通过数码雷管和普通雷管爆破对比试验,形成数码雷管减震爆破技术,并大规模采用数码雷管进行爆破开挖,保证隧道安全快速通过江池镇。在大量爆破试验和测试数据的基础上,结合数值模拟和小波变换技术研究爆破地震波频谱特性及衰减规律,论文取得的主要成果如下: 1普通雷管减震爆破试验发现:(1)全断面微差爆破效率最高,震动最大;超前小导坑非爆破+后续扩挖控制爆破效率次之,震动最小;上台阶非爆破+下台阶控制爆破效率最低,震动较低;(2)在工程实践中掏槽段采用四级复式楔形掏槽,减少了每段的药量,可使爆破震动速度峰值降低20%~30%; 2数码雷管减震爆破试验及数值模拟:(1)根据现场数据分析和统计,相对于普通毫秒延期雷管爆破,数码雷管引起的爆破震动降低50%~60%,炮眼利用率达到98%,降低振速,改善爆破块度,降低了对围岩的扰动;(2)通过数值模拟得到掌子面前后地表震动速度和位移变化规律,速度场中成洞区振速最大、掌子面处次之、未开挖区最小;位移场中掌子面处正上方的垂直位移最大,掌子面前方未开挖区的水平位移最大;(3)通过多次数码雷管爆破对比试验和数值模拟计算发现:数码雷管总延期设为700ms,掏槽眼微差爆破时间为3~4ms时减震效果最好; 3爆破震动波形分析及传播规律研究:(1)通过爆破震动测试和回归分析,得到长洪岭隧道爆破作业区段内的爆破地震波传播衰减规律,垂直振速:V=116.8(Q1/3/R)1.59;水平振速:V=100.8(Q1/3/R)1.75;径向振速:V=94.23(Q1/3/R)1.67;(2)对爆破震动波形进行频谱和能量分析发现:在爆破试验中,随着最大段炸药量增加,爆破震动频带能量增加,而且震动频带会往低频方向发展;随着总炸药量的增加,爆破震动信号中的能量峰值明显增加;在传播过程中,震动强度有所衰减,频带变宽,中低频信号占的比重加大。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U455.6

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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