地鐵施工誘發(fā)的既有結(jié)構(gòu)變形與爆破振動研究

發(fā)布時間：2020-07-05 19:39

【摘要】：隨著我國基礎設施建設迅速發(fā)展和爆破技術(shù)日新月異,爆破技術(shù)被廣泛應用于工程建設項目中,然而在人口稠密、建(構(gòu))筑物錯綜復雜環(huán)境下的中心城區(qū)進行地鐵隧道爆破時,會引起一系列負面效應,尤其是隧道爆破對鄰近既有結(jié)構(gòu)造成的破壞現(xiàn)象因其普遍性、易引起民事糾紛而倍受關(guān)注。為研究隧道爆破對鄰近既有結(jié)構(gòu)的影響,本文以廈門地鐵3號線隧道爆破工程為研究背景,在大量查閱和深入研究相關(guān)文獻的基礎上,將采用理論分析、數(shù)值計算與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的原則,對地表既有結(jié)構(gòu)在隧道開挖施工過程中各特征點的沉降、位移、振速等變化情況做了分析,主要研究成果包括:(1)針對爆破地震波的產(chǎn)生機理、傳播特性以及對爆破地震波的影響因素作了詳細闡述,結(jié)合廈門地鐵3號線隧道工程地質(zhì)情況,確定了車站基坑與區(qū)間暗挖隧道爆破的設計原則,車站基坑與暗挖隧道分別采用淺孔多段延時爆破與短進尺臺階法光面爆破技術(shù),通過爆破振動監(jiān)測對車站基坑與暗挖隧道爆破參數(shù)進行了優(yōu)化。采用薩道夫斯基爆破振動速度計算公式,得到不同既有結(jié)構(gòu)在不同距離處的允許最大段藥量。(2)采用Midas/GTS有限元軟件建立三維數(shù)值模型,研究隧道開挖下穿鷹廈鐵路、成功大道框構(gòu)橋和創(chuàng)業(yè)園人行天橋等對地表既有結(jié)構(gòu)的沉降、水平位移和豎向位移等動態(tài)響應規(guī)律。結(jié)果表明,鄰近既有結(jié)構(gòu)各動力響應指標均符合相關(guān)要求,可認為地表既有結(jié)構(gòu)是安全的。(3)通過現(xiàn)場爆破振動監(jiān)測,利用傅里葉變換對實測爆破振動信號進行頻譜分析,研究爆破地震波能量及頻率分布規(guī)律,分析爆破施工對鄰近既有結(jié)構(gòu)振動的影響。結(jié)果表明,基坑圍護樁各測點振速均小于安全允許質(zhì)點峰值振動速度;框構(gòu)橋部分測點振速超出質(zhì)點峰值振動速度,可采取全斷面注漿加固地層與短管棚支護相結(jié)合的措施,嚴格控制地層沉降;鄰近房屋各點振速均小于10mm/s,在安全振動速度范圍內(nèi),由此表明基坑與隧道爆破設計方案較合理。本文所取得的研究成果可為分析隧道開挖對鄰近既有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的沉降、位移以及振速具有一定的指導意義。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U231.3;U455.6;TU311.3
【圖文】：