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(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速發(fā)展和爆破技術(shù)日新月異,爆破技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)項(xiàng)目中,然而在人口稠密、建(構(gòu))筑物錯綜復(fù)雜環(huán)境下的中心城區(qū)進(jìn)行地鐵隧道爆破時,會引起一系列負(fù)面效應(yīng),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(xiàn)的基礎(chǔ)上,將采用理論分析、數(shù)值計(jì)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(diǎn)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(jī)理、傳播特性以及對爆破地震波的影響因素作了詳細(xì)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(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行了優(yōu)化。采用薩道夫斯基爆破振動速度計(jì)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(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明,鄰近既有結(jié)構(gòu)各動力響應(yīng)指標(biāo)均符合相關(guān)要求,可認(rèn)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(shí)測爆破振動信號進(jìn)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(hù)樁各測點(diǎn)振速均小于安全允許質(zhì)點(diǎn)峰值振動速度;框構(gòu)橋部分測點(diǎn)振速超出質(zhì)點(diǎn)峰值振動速度,可采取全斷面注漿加固地層與短管棚支護(hù)相結(jié)合的措施,嚴(yán)格控制地層沉降;鄰近房屋各點(diǎn)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(shè)計(jì)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(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U231.3;U455.6;TU311.3
【圖文】：