内昆铁路盐津1号隧道下穿楼房近接施工爆破控制技术研究

摘要

在大量的隧道近接施工中,除了由于隧道开挖引起应力重分布而带来的静力影响外,在岩石中利用钻爆法施工隧道而带来的振动效应也是必须考虑的因素.本文结合内昆铁路盐津1号隧道下穿盐津县城部分房屋,特别是七层的国税局大楼的减振控制爆破技术研究项目,对隧道近接施工的爆破控制技术进行了卓有成效的研究.众所周知,隧道工程技术的基本特点是地质环境复杂,取得准确的地质、围岩的爆破设计参数极其困难.在相当长的历史时期内,隧道工程爆破设计都是以经验参数按经验公式计算和工程类比为主.因此确定本文的技术路线是走现场试验,并通过现场监控量测,不断地反馈调整爆破参数的道路,从而达到干扰减振的目的.本文首先在进行大量调研的基础上,对减振爆破技术的由来、现状及其发展进行了研究和阐述,提出了本文的研究方法:结合实际工程中的岩石爆破开挖试验,实测爆破振动衰减规律,对实测爆破振动波形进行频谱分析,并对频率进行分组划分,不断地调整爆破设计参数,从而最终确定合适的爆破参数,保证新建隧道的施工进度和既有结构的安全.本文对减振爆破控制技术进行了系统的阐述,结合工程的现场试验,逐一进行了试验过程和试验参数的详细阐述,以及根据实测爆破振动频谱进行反馈分析,作为下一阶段参数调整的依据,最终达到干扰减振的目的.此外作为控制爆破技术的重要组成部分,本文还对光面爆破技术原理和光面爆破试验进行了研究.最后通过盐津1#隧道利用干扰振动控制爆破技术进行研究与施工,取得了较理想的科研成果,将爆破减振速度完全控制在2.0cm/s以内.事实证明:采用干扰爆破的方法并配合综合减振措施施工,使用高精度雷管爆破,能有效控制爆破地震强度,是一种较好控制爆破振动,确保地面建筑物安全的施工方法.同时得出干扰爆破的最佳干扰延期时间△t应等于岩石振动周期T的二分之一,即△t=T/2;为了避免爆破振动叠加,延期分段起爆时间必须大于或等于3倍岩石振动周期,延期分段时间采用2.5倍岩石振动周期即可.这些成果有望在今后类似工程的施工取得更大的效益和发展.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1问题的提出

1.1.1隧道工程近接施工背景

1.1.2内昆铁路隧道工程背景

1.1.3本论文问题提出

1.2减振爆破技术研究现状综述

1.2.1减振爆破技术

1.2.2减振爆破技术的重要性

1.2.3减振爆破技术的国内外现状

1.3本文的研究方法和内容

1.3.1研究方法

1.3.2研究内容

第2章隧道近接楼房施工控制爆破理论

2.1盐津1#隧道工程概况

2.1.1工程概况

2.1.2主要工程特征

2.1.3设计参数

2.2隧道工程近接施工

2.2.1隧道近接楼房影响分区

2.2.2盐津1#隧道与盐津县城国税大楼的位置关系

2.3减振控制爆破原理

2.3.1振动的形成

2.3.2光面爆破

2.3.3地震波导致建筑物产生破坏的原因

2.3.4振动的控制和干扰减振爆破技术

第3章减振光面爆破技术的应用研究

3.1减振光面爆破作用机理

3.2减振光面爆破技术

3.2.1光面爆破技术

3.2.2本隧道减振光面爆破技术

3.3光面爆破设计

3.3.1各参数的确定

3.3.2装药种类

3.3.3装药结构

3.3.4雷管段别

3.4钻孔机具配备

3.5爆破施工

3.5.1管理组织机构

3.5.2管理措施

3.5.3施工工艺

第4章减振爆破现场试验研究

4.1爆破方案的确定

4.2爆破试验施工工艺

4.2.1施工工艺流程图

4.2.2炮孔布置

4.2.3钻孔要求

4.2.4装药及起爆

4.3减振爆破设计方案研究与试验

4.3.1上半断面钻爆设计与试验

4.3.2下半断面钻爆设计与试验

4.3.3爆破设计主要参数及试验结果

第5章爆破振动监测

5.1仪器的选配

5.2爆破振动监测原理

5.3振动监测内容

5.4监测点的布置

5.5信号采集

5.6信号的处理

5.6.1爆破振动三物理量的关系

5.6.2振幅的读数

5.6.3振动持续时间的读数

5.6.4频率和周期的读数

5.7监测结果

5.7.1试验阶段监测结果

5.7.1国税大楼脚下施工阶段监测结果

结论

基本结论

工程评价

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

发表论文

科研成果

作者简历