隧道开挖爆破震动对地表建筑物影响

隧道施工中的地表沉降控制随着城市化的进一步发展，城市交通建设逐渐被重视，地下交通设施也越来越常见。

地下交通设施的建设需要进行隧道施工，而隧道施工往往会引起地下水位变化、地基变形等问题，导致地表沉降。

因此，隧道施工中的地表沉降控制成为了不可忽视的问题。

地表沉降的影响隧道施工中的地表沉降如果不能得到有效地控制，就会带来很多负面影响，比如：1. 给土地使用带来困难。

地表沉降让原本平整的地面出现了明显的凹陷，影响了该区域土地的使用。

2. 水利工程受到影响。

地表沉降会改变附近水域的水位和水流形态，导致水利工程防洪效果下降。

3. 对建筑物产生影响。

地表沉降会让基础受到压力，使得建筑物的稳定性变差。

4. 道路出现不平整面。

地表沉降会让道路出现明显的凹凸不平，影响行驶安全。

因此，隧道施工中的地表沉降控制必不可少。

地表沉降的原因地表沉降是隧道施工中常见的问题，其原因有很多，下面列举一些：1. 过度开采地下水资源。

隧道施工需要进行地下采暖，这时候水资源会被过度开采，导致地表出现沉降。

2. 岩石垮塌。

隧道施工时，需要对地下进行钻探和挖掘，对地下的稳定性会产生一定的影响，甚至会引起岩石垮塌，导致地表沉降。

3. 地下水位下降。

施工导致的地下水位变化会影响地表沉降。

4. 建筑物扰动。

施工过程中的动态荷载和爆破会对旁边的建筑物产生影响，导致地表沉降。

地表沉降的控制隧道施工中的地表沉降控制是复杂的工序，涉及到多种技术和方法。

这里介绍几种典型的地表沉降控制方法：1. Grouting法。

该方法主要是在地下隧道开挖过程中，通过注入混凝土泥浆使地基得到加固，防止地基流失，从而避免地沉降。

2. 地基加固法。

此方法利用高浓度浆料注入的方式，加固挖掘现场以及周边区域地基，从而达到控制地表沉降的目的。

3. 沉降预测法。

在隧道施工之前，将沿线的装置装好进行沉降数据的实时记录，预测施工过程中的地沉降，从而做出有效的掌握控制措施。

4. 机械法。

该方法主要是利用振动器等机械设备将土壤进行压实，从而达到控制沉降的目的。

地铁车站爆破施工对地表建筑物的影响研究随着城市的现代化发展,我国很多城市将修建地铁作为完善城市交通系统的关键环节。

由于工程条件限制,山地城市大部分地铁隧道都采用钻爆法进行开挖,爆破产生的地震效应可能对地表建筑物造成危害;于此同时,地铁隧道钻爆施工过程中爆破地震波的产生机理,传播、衰减规律,及引起建筑物的动力响应等问题越来越受到学术界和工程界的关注,因此,如何有效地控制爆破振动效应、保障建筑物安全,已经成为爆破工作者亟待解决的一项重要课题。

本论文以重庆轨道交通环线沙正街地铁站钻爆施工项目为依托,在获取爆破振动监测数据的基础上,通过回归分析得出爆破地震波的衰减规律,并结合MIDAS-GTS有限元软件进行数值模拟,研究了爆破振动作用下建筑物的动力响应规律。

主要的研究内容和成果如下:(1)在爆破振动测试的基础上,运用最小二乘法对获取的爆破振动监测数据进行回归分析,确定萨道夫斯基经验公式中的K,α值,建立了研究区域爆破地震波峰值振速衰减经验公式,并对爆破地震波主频进行统计分析,总结出主频随爆心距的变化规律。

(2)利用有限元软件MIDAS-GTS建立三维实体模型,对爆破振动作用下地表框架结构、砌体结构的动力响应规律进行数值模拟研究,总结出了爆破振动作用下两种建筑结构动力响应沿层高的变化规律,并分析了爆心距、空洞对两种建筑结构动力响应的影响。

(3)结合重庆轨道交通环线沙正街站的爆破开挖特点和周围环境状况,提出了多种减震控制措施,主要有减震掏槽爆破、选择合适的炸药、预裂爆破、毫秒微差延时爆破、水压爆破、选择合理的钻爆参数、制定合理的起爆顺序、确定适当的开挖循环进尺、选用良好的爆破器材等。

震动(爆破)施工对周边建筑的影响摘要：随着我国经济的迅速发展，爆破技术在各种建筑工程建设中得到了越来越广泛的应用。

震动（爆破）施工包括预制桩基础、强夯及挡路施工的震动碾等施工等等，它们都会对周边建筑的影响。

路基或山体爆破施工产生的震动和冲击波也会对周边建筑产生影响。

本文结合笔者多年来进行震动（爆破）施工方面的工作的实践经验，并且查阅了国内外的大量相关的文献，探讨了震动（爆破）施工对周边建筑的影响。

关键词：震动；爆破；施工；周边建筑；影响Abstract: With China’s rapid e conomic development, blasting technology in a variety of building construction has been more widely used. Vibrations (blasting) construction of precast piles based on dynamic compaction and vibration grind get in the way of construction the construction, etc., they will impact on the surrounding buildings. Roadbed or mountain blasting vibration and shock wave generated by the construction will have an impact on the surrounding buildings. In this paper the author over the years to vibrate and the practical experience of construction work (blasting), and access to a large number of domestic and foreign literature, discusses the shock (blast) impact of construction on the surrounding buildings.Keywords: vibration; blasting; construction; surrounding buildings; impact中图分类号：P633文献标识码：A 文章编号：一、引言在最近的一些年以来，建筑施工技术的发展和进步给人类的生产、生活带来了深远的影响，建筑市场也得到了突飞猛进的发展，然而，震动（爆破）施工可能会对于周边建筑造成一定的影响，甚至造成一定的经济损失，严重则危及人们的生命财产安全。

隧道爆破震动对既有构筑物影响分析与研究摘要：爆破震动是爆破的主要危害之一，在爆破地震波的作用下，建筑物结构内部都可能会产生连续拉扭及超载作用，从而可能造成房屋墙面抹灰脱落、结构体裂缝开裂或延伸等现象。

为保证工程爆破时周围建筑物的安全，有必要对爆破的振动效应进行实测和控制，从爆破地震的特殊性出发，考虑主频率，持续时间对建筑物的影响。

从而确保周围建筑物的安全。

关键词：爆破震动；地震效应；主振频率；持续时间隧道内部进行爆破时，一部分能量引起炸药周围岩土体的扰动，并以波的形式向外传播。

由爆破源释放出来的震动波传到地面后引起地面运动，这种地面运动会对地表构筑物产生一定的影响甚至破坏，这就要求在实施爆破掘进时，应全面考虑爆破震动产生的影响。

而爆破震动所引起地面运动可以用地面上质点的加速度、速度或位移的时间函数来表示。

对于爆破地震控制的研究重点是控制爆破震动最大速度或最大加速度，确定爆破震动的传播规律，这个规律可用来预测地表震动强度与爆心距、装药量大小之间的关系，从而可确定爆破地震的安全距离，达到对现有构筑物的安全保障。

1. 工程概况烧锅隧道位于承德市双滦区烧锅村滦河电厂的山丘地段。

烧锅隧道采用分离式双洞，其中左幅隧道全长1075m，右幅隧道全长1185m。

隧道按高速公路双向四车道设计，洞区地面标高为370m-460m，进口段山体坡面向东北倾斜，坡度整体约为45%，地形较为陡峭；出口段，上体坡面向西倾斜，坡度整体约为25%，地形较为舒缓，在地貌上场地属于丘陵地带。

进、出洞口地形为山丘坡脚地形。

表1 隧道路线平、纵一览表2．工作内容此次监测采用Mini-Blast I型爆破测震仪（如图所示）对建筑物筑物周围的震动信息进行同时监测，准确的给出因爆破震动所产生的影响。

图1Mini-BlastⅠ型爆破测振仪目前烧锅隧道既有构筑物为多个输电线塔和一片距离隧道100米处的墓地，因墓地距离爆破点较远，并且其抵抗爆破振动的能力较强，因此不作为主要构筑进行安全评估监测，目前主要进行评估监测的构筑为右幅隧道爆破掘进面上方处的一输点电塔，电塔高28m，输送电压为220kv，据隧道洞顶垂直高度为32.4m，据右幅隧道设计线4m偏右，据隧道进口水平距离为54m。

隧道爆破对地表建筑物的危害及防治1.1 爆破地震波产生阶段影响因素分析1.1.1 炸药的影响炸药的影响包括炸药种类的影响和炸药量的影响。

目前业界的大部分专家学者认为炸药种类不同对爆破地震波影响也不同。

实验表明：作为炸药重要性能参数之一的爆轰压力对爆破震动大小和频率有影响，炸药的爆轰压力上升时间越短，爆破震动越大，爆破震动波的频率也越高。

从炸药的波阻抗方面讲，如果炸药的波阻抗与岩石、土的波阻抗相近的情况下，爆破损失的能量少，炸药的能量传递的效果良好，爆破的震动效果就降低；反之爆破损失能量大，而损失的能量会增强爆破的震动。

1.1.2 段数的影响段数的影响主要体现在降震效果和延长爆破地震波作用时间。

研究表明分段装药比不分段装药的降震效果好30%-50%。

随着炸药的段数增加，地震波的主震相会相应的降低，但是地震波的作用时间会增长，所以段数也不是越多越好。

合理的装药段数，既能减少爆破作用时间又能降低爆破地震波的主震相，因此可以有效的降低震动效应。

1.1.3 装药结构形式的影响这里主要分析耦合装药和不耦合装药的装药结构形式。

试验表明：在一定岩石和炸药条件下，采用不耦合装药（或空气柱间隔装药），可以增加用于破碎或抛掷岩石的爆破能量，提高炸药能量的有效利用率，降低药量使用。

与亲合装药相比它降低质点振动速度峰值，降低了爆破震动的效果。

1.1.4 起爆方案的影响岩土爆破作业中有很多爆破方式（定向爆破、预裂、光面爆破、微差爆破、控制爆破等），不同的爆破方式对爆破地震波的产生有不同影响。

通过研究发现当起爆方向线与保护目标垂直时，振动速度峰值最大，药包组成直线布置会加强垂直方向的地震波。

对于毫秒级的微差爆破来说，延迟不同的时间间隔引起的爆破振动强度也不同。

1.2 爆破地震波传播过程中的影响因素分析1.2.1 大地系统的地质条件大地系统的地质条件主要考虑的是爆破周围的地形、地表覆盖层厚度、断层等。

同时研究表明，场地地表覆盖土对地震波的作用时间也有影响。

隧道施工中的爆破振动监测与控制一、引言隧道施工是现代城市建设的重要工程之一，然而，随着隧道越来越多地穿越城市核心地区，人们对施工振动的影响也越来越关注。

特别是在爆破施工过程中产生的地震波振动，对周围建筑、地基和地下管线可能造成不可逆的破坏。

因此，对隧道施工中的爆破振动进行监测与控制显得尤为重要。

二、爆破振动的影响与监测1. 爆破振动对周围建筑的影响隧道施工中的爆破振动对周围建筑物可能产生的影响包括建筑物裂缝、墙体破坏、基础沉降等。

因此，在施工过程中，需要对周围建筑物进行实时监测，以及对可能受到影响的建筑物进行前期调查。

监测手段包括地基测点、墙体倾斜仪、全站仪等。

2. 爆破振动对地基和地下管线的影响爆破振动不仅会对地表建筑物产生影响，也会对地基和地下管线造成一定程度的破坏。

因此，在施工前，需要对周围地下管线的位置以及地基的稳定性进行调查，以确定可能存在的风险，并采取相应的措施进行防护。

3. 爆破振动的监测手段隧道施工中的爆破振动监测主要通过地震仪、振动传感器和测量仪器进行。

地震仪可以直接监测到地面产生的地震波振动，振动传感器可以测量到建筑物的振动幅值和频率，测量仪器可以对爆破振动进行实时记录和分析。

三、爆破振动的控制措施1. 爆破设计的优化通过优化爆破设计，减少爆破振动对周围建筑物和地基的影响。

可以通过调整爆炸药量、起爆时间、孔径和孔距来控制爆破振动的强度和分布。

同时，选择合适的爆破药剂和起爆方式，也可以有效减小爆破振动的危害。

2. 施工监督与控制在施工过程中，需要严格控制爆破振动的峰值和持续时间。

通过设置合理的监测点和阈值，及时发现超限情况，并采取相应的措施进行调整。

同时，建立良好的沟通机制，及时向周围居民通报施工情况，减少不必要的恐慌和误解。

3. 应急预案的制定针对可能发生的意外情况，需要制定合理有效的应急预案。

包括紧急疏散措施、建筑物加固方案等，以保障人员的安全和建筑物的完整性。

四、国内外经验与案例1. 国外经验在国外，隧道施工中的爆破振动监测与控制已经非常成熟。

盾构隧道施工时振动对周边建筑物的影响分析盾构隧道施工时，振动是不可避免的影响因素之一。

振动对周边建筑物可能产生一系列的影响，包括结构损伤、地基沉降、噪音扰民等。

因此，对盾构隧道施工时振动对周边建筑物的影响进行分析，对于保障工程施工安全以及周边环境保护具有重要意义。

本文将从振动特性、影响因素、影响评价和控制措施等方面对盾构隧道施工时振动对周边建筑物的影响进行深入分析。

首先，盾构隧道施工产生振动的特性需要进行全面了解。

振动是指物体在受到外力作用时发生的周期性分布的动态现象。

盾构施工过程中常见的振动源包括施工机械的振动、落石引起的振动、土体位移引起的振动等。

针对不同振动源的特性需进行详细描述，以便于后续的影响评价和控制措施制定。

其次，影响盾构隧道施工振动对周边建筑物的因素也需充分考虑。

主要因素包括地下水位、土质条件、施工方式、振动源位置等。

地下水位高和土质松软的地区容易产生更大的振动影响。

不同的施工方式也会对振动影响产生不同程度的差异。

振动源的位置离建筑物的距离也是决定振动传播程度的关键因素。

因此，在振动影响分析中需全面考虑这些因素的综合作用。

接下来，针对盾构隧道施工时振动对周边建筑物的影响进行评价。

影响评价包括振动对建筑物结构的损伤评估、地基沉降评估、噪音扰民评估等。

振动对建筑物结构的影响可通过振动频率、振幅以及振动时间等参数加以评估。

地基沉降是由于振动引起的地下土体的变形而导致建筑物沉降，需通过地下水位监测以及沉降观测来评估。

噪音扰民评估则需考虑噪音级别及其对周边环境和居民的影响。

通过对这些指标的评价，可以量化振动对周边建筑物的影响程度。

最后，为了控制盾构隧道施工时的振动影响，可采取一系列的控制措施。

在施工前需进行充分的振动预测和影响评估，以便在施工中采取适当的控制措施。

常见的控制措施包括施工方式的优化，如减小盾构机械振动、合理控制爆破振动等；振动隔离措施，如设置振动隔离层、采取地下泡沫混凝土填充等；监测与预警措施，如振动监测、地下水位监测等。