广西某隧道爆破对地表建筑物影响及安全评价研究

摘要

针对隧道爆破地震波对地表建筑物的影响较为严重的问题，如何减少在人口居住区或厂区隧道爆破施工对人员和建筑物的和周围环的影响极其重要，因此，研究隧道爆破工程地震波对地表建筑物的安全影响具有重要的理论和实际意义。本文通过研究隧道爆破技术的研究现状和进展，指出隧道爆破技术过程中安全控制的重要性。通过理论模型分析，研究了岩石爆破破碎机理，进而分析出地震波危害因素的作用机理和安全控制措施;在此基础上，结合广西某隧道爆破项目实例，提出爆破施工方案、计划、工艺流程、爆破参数和相应的安全对策，基于项目实例，运用层次分析方法得出可能引起地表建筑物受损的爆破震动因素的权重大小;运用灰色关联模型研究了爆破参数关联度;基于几种代表性的爆破施工监测数据，用最大震动速度和主振频率来综合评价隧道爆破施工对地表建筑物的安全性影响。得到以下结论:
　　研究分析出可能会引起地表建筑物受损的爆破震动因素，即包括地表建筑物自身因素、施工开挖方案影响、爆破参数影响、人为操作因素影响、岩石特性影响等五大方面，其中主要介绍了爆破参数与施工开挖方法，其为不同地质条件、不同施工设计要求提供了技术指导。
　　基于层次分析方法，可能会引起地表建筑物受损的爆破震动因素权重的大小依次排序为:爆破参数影响因素，施工开挖方法影响因素，人为操作影响因素，建筑物自身因素，岩石特性影响因素、其他环境影响因素。因此，可能会引起地表建筑物受损的爆破震动因素权重最大的就是爆破参数的影响。
　　基于灰色关联模型，隧道爆破参数对地表建筑物影响程度的大小依次排序为:单段装药量、炮眼深度（循环进尺）、孔数、孔径、排距、孔距。
　　爆破参数对地表建筑物影响程度较大的即是单段装药量、炮眼深度（循环进尺）和孔数，而炮眼深度和孔数又和单段装药量有关，通过控制炸药量的方式控制振速和频率对建筑物的安全影响，进而实现安全性评价，从理论上分析得知，隧道爆破施工沿线地表建筑物可能会收到损坏，因此，在施工实践中，要通过改变主要爆破参数如单段装药量来控制爆破震动速度，进而达到安全要求。
　　根据各个监测点数据分析可知，得到a、K值，根据安全允许爆破震动速度最大不超过2.5cm/s，可反求出四种被保护点与爆破之间距离R情况下最大装药量分别为9.5kg、15.3kg、6.6kg、8.3kg。
　　本文结合工程实例要求，对工程实例隧道爆破施工对地表建筑物影响进行了安全评价，这对同类型的隧道爆破作业具有一定的理论和经济意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 隧道爆破技术研究现状和进展

1．2．1 国外隧道爆破技术研究现状

1．2．2 我国隧道爆破技术的研究现状

1．2．3 隧道爆破技术的发展趋势

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究技术路线

第二章 隧道爆破对地表建筑物影响机理和因素研究

2．1．1 G．Harries模型

2．1．2 BMMC模型

2．1．3 损伤力学模型

2．2．1 岩石爆破地震波作用机理

2．2．2 岩石爆破震动安全控制

2．2．3 岩石爆破震动安全判据

2．3 可能引起地表建筑物受损的爆破震动因素分析

2．3．1 施工开挖方案影响

2．3．2 爆破参数影响

2．4 本章小结

第三章 基于层次分析对爆破震动因素权重研究

3．1 基于层次分析对爆破震动因素权重研究

3．1．1 评价指标体系建立的原则和依据

3．1．2 运用层次分析法确定权重

3．2 隧道爆破参数关联度分析及对地表建筑物影响安全评价研究

3．2．1 灰色系统理论概述及其应用

3．2．2 灰色系统基本原理

3．2．3 GM(1，1)模型

3．2．4 基于灰色关联模型隧道爆破参数关联度分析

3．2．5 隧道爆破震动对地表建筑物影响安全评价研究

3．3 本章小结

第四章 广西某隧道开挖工程爆破施工技术研究

4．1 工程概况

4．2 施工方案

4．3 施工计划

4．3．1 爆破器材计划

4．3．2 爆破网路计划

4．3．3 A断面爆破参数计划

4．3．4 B断面爆破参数计划

4．3．5 装药结构图和爆破参数汇总

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢