地下工程开挖爆破对地面建筑物的振动影响分析研究

摘要

随着工程建设的飞速发展，地下空间成为人类在地球上生产生活的第二个空间，地下工程也因此迎来了发展建设的黄金时期，被广泛应用于铁路、公路、水利等各个部门。毫无疑问，无论是从工程效率而言，还是工程成本，爆破法均是目前地下开挖工程中最重要也是最普遍的方法之一，其爆破质量的好坏程度直接影响到地下工程的质量和进度。然而由于爆破理论的不成熟、爆破公害控制的不合理以及爆破环境的复杂性，导致爆破工程产生的振动效应对地面建筑物造成了程度不同的影响和破坏作用，进而也引起程度不同的民事纠纷，因此控制地下开挖工程中爆破振动效应的强度成了最关键的技术问题。
　　本文以恩施市巴东县水布垭镇清江大桥长岭岸隧道锚工程为背景来进行分析研究，将理论分析、现场测试与工程应用相结合，有效地解决了当地爆破震动效应问题，使工程顺利进行，并且得出了适合当地地质环境的经验公式，现结论如下：
　　1）通过使用便携式测振仪TC-4850，对长岭岸隧道锚左右洞进行爆破振动特性测试分析，并根据爆破安全规程推算出适合当地地质条件的萨道夫斯基经验公式中的爆破参数K值和α值。根据最新爆破安全规程规定的安全振速推算出安全药量，即最大段药量，并以此药量作为控制药量。并对连续监测结果进行线性回归分析，得出适合当地的萨道夫斯基经验公式，并验证了K值、α值的准确性。
　　2）对爆破振动效应进行特性分析，得出衡量爆破振动效应大小最基本最直观的因子是质点振动速度，其他相关因素包括振动频率、振动持续时间和结构自身抗震特性也必须分析考虑。同时对工程附近民房进行调查，分析了典型房屋的破坏特征，分析发现爆破振动效应对房屋的危害不仅仅取决于地震波的强度的大小，还取决于房屋所处的地形、地基的稳固性、房屋的构造形式、房屋的结构类型和房屋建造时的施工质量。因此，为确保建筑物安全性，必须将多因素联合起来。
　　3）提出采用选择合适的炸药、微差爆破和控制最大段药量、增加自由面以及开挖减震沟来减震等四种方式来控制该隧道的振动强度，并取得了很明显的效果，将爆破振动强度完全控制在爆破安全规程允许的标准以内。

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选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1国内外研究现状

1.2论文依托的工程背景及主要研究内容

2 岩体内炸药爆炸作用原理分析

2.1引言

2.2爆炸应力波的内部破坏作用

2.3爆炸应力波的外部破坏作用

2.4爆破漏斗

3 长岭岸隧道锚爆破施工监测与数据分析

3.1恩施市水布垭清江大桥长岭岸隧道锚工程概况

3.2隧道开挖爆破振动测试

3.3爆破振动监测和数据处理

4 长岭岸隧道爆破振动效应特性分析及民房震害调查研究

4.1引言

4.2爆破振动效应及振动速度

4.3爆破振动效应的其他影响因素

4.4民房震害调查分析

5 地下工程爆破中振动效应影响的控制措施研究

5.1选取合适的炸药品种

5.2微差爆破和控制最大段药量

5.3增加自由面

5.4减震沟减震

6 总结和展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录：攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果

致谢