隧道爆破对地面振动影响的研究

【摘要】：近些年来,随着我国地下工程的大发展,穿越城市的隧道工程越来越多,由于工程的限制,这些隧道有很大一部分需要采用爆破方法进行开挖,爆破产生的震动效应可能会危及到周围建筑物的安全。为保证工程爆破时爆区周围建筑物等的安全,对爆破的地震效应进行实测和控制是必要的,对于爆破地震效应的研究以及爆破安全控制方面的课题也受到了广泛的关注。 本文着重通过数值模拟的方法来研究爆破地震波对地面振动影响的相关规律。根据石桥头隧道爆破工程现场爆破振动测试得到的数据,经数学回归分析处理,得出混凝土面及地面两种测试情况下的K、α值之间的规律,指出混凝土路面的爆破振动比土质路面衰减慢。通过比较混凝土面及地面因隧道爆破而产生的动应力,得出混凝土路面由爆破振动产生的动应力大于土质路面产生的动应力的结论。计算了混凝土板应变。比较隧道掌子面前后方爆破振动,得到前方振动大于后方,并用能量法分析其原因。 采用数值分析结合现场实测的研究模式,研究了隧道爆破引起的地面振动响应及其变化特征,指出在隧道爆破振动速度小于1.5cm/s、平均加速度小于1m/s 2时,混凝土路面不会破坏。