隧道开挖爆破震动对地表建筑物影响
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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。
隧道爆破振动危害和控制技术综述发布时间:2021-08-19T11:49:21.210Z 来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)10期作者:唐叙量[导读] 钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。
唐叙量(重庆市设计院有限公司重庆 400015)摘要:钻爆法因其技术成熟和施工成本低等优点,在隧道开挖工程中得到广泛的应用;但钻爆法本身具有致命的缺陷,即爆破产生的振动直接威胁着周围建(构)筑物结构的安全。
同时,隧道在交通运输系统中类似于咽喉的作用,能保障隧道的安全施工等效于维护了人们的人身和财产安全。
所以本文从钻爆法技术、隧道爆破危害、影响爆破振动强度因素等方面进行论述,分析和归纳出控制爆破振动的常见措施,为后续研究和实际工程提供参考。
关键词:钻爆法、振动危害、控制措施Summary of Tunnel Blasting Vibration hazards and Control TechnologyXuliang Tang1, Qin Wang2*(1.ChongQing Architectural Design Institute, ChongQing, 400015, PR China; 2.HuNan V ocational College of Electronic and Technology, ChangSha, 410220,PR China)Abstract: The drilling and blasting method is widely used in tunnel excavation engineering due to its mature technology and low cost. However, the drilling and blasting method has a fatal flaw, that is, the vibration generated by blasting directly threatens the structure of surrounding buildings. At the same time, the tunnel has a very important position in the transportation system, and the safe construction of the tunnel is equivalent to the protection of people's personal and property safety. Therefore, this article discusses the drilling and blasting technology, tunnel blasting hazards, factors affecting the intensity of blasting vibration. Analyzes and summarizes common measures to control blasting vibration, and provides references for subsequent research and actual engineering.Keywords: Blasting method, Vibration hazard, Control measures0、引言近年来,随着人们对交通运输需求量的增加,高速公路、客货运铁路以及城市地下铁路的新(扩)建工程仍处于高速增长趋势,而隧道开挖施工仍是这些新(扩)建交通运输工程中的难点。
钻爆法施工过程中建筑物监测重点探析何荣友摘要:岩石地质条件下,地铁隧道开挖过程中多采用钻爆法施工,爆破施工的过程中,建筑物产生开裂及噪声扰民均容易引起纠纷。
做好现场的监测工作,可以为纠纷提供客观的第三方数据支持。
关键词:钻爆法;施工;建筑物;监测1爆破振动效应爆破振动作为公认的爆破三大灾害之首,对于隧洞围岩稳定、支护结构安全和地表建构筑物等都会产生负面影响,因此,对于爆破振动的控制是在爆破设计阶段、施工阶段和爆破监测等方面都要面临的工程实践难题。
以往对于隧洞开挖爆破振动的大多数研究,单纯考虑爆炸荷载引起的爆破地震波,岩石力学领域的广大学者针对爆破地震波的产生机理、爆破振动影响因素、振动传播规律、质点振动速度衰减规律和爆破安全判据等方面进行了深入研究,在改进爆破技术、改良爆破设计和爆破开挖程序等方面都做了深入探讨,并且许多理论成果己经在实践中都得以应用。
爆破地震波的产生和传播受到许多因素的影响,可分为两大类,第一类是炸药种类、起爆方式、抵抗线、炮孔间排距、炮孔孔径和深度、单孔装药量、装药结构等爆源因素;第二类为岩体介质力学性质、节理和结构面、应力波传播途径、地形地貌和临空面的影响、关注点相对于爆炸源的位置等非爆源因素。
许多学者通过对实测爆破振动信号的分析探讨了这些因素对隧道开挖爆破振动幅值、频率等特性的影响规律。
史秀志和陈寿如通过分析实测振动信号研究了段药量变化和抵抗线大小对爆破振动幅值和主频的影响;郑心铭研究了隧道掘进爆破中爆破振动的传播规律并提出了掘进的合理微差时间;李新平等通过隧洞爆破现场试验提出在其他条件相同时,临空面较少会导致围岩更大的夹制作用,这些部位质点振动速度相对较大;李勇泉和吴亮也通过分析实测振动资料提出夹制作用会导致质点振速峰值较大,相同距离的质点在爆炸源前冲向的振动速度峰值最大,并通过比较夹制作用较大的预裂爆破和较小的光面爆破验证了上述结论;Resende等用数值模拟和现场试验对比分析了隧洞爆炸地震波的传播规律,提出了应力波传播途径和局部峰值在爆破振动控制中的重要性。
地下工程爆破震动控制技术措施分析地下工程爆破是指在地下开挖、隧道开挖等工程中,利用爆破技术进行岩石或土壤的破碎和移除的工程方法。
爆破作业会引起地下振动,通过对地下工程爆破震动控制技术措施的分析,可以有效减少爆破作业对周边环境和结构物的影响,保障工程安全和环保要求。
一、地下工程爆破震动的影响地下工程爆破震动是由于岩石破碎产生的冲击波、振动波和声波在地下的传播而引起的。
这些震动会对周边环境和结构物产生影响,主要表现在以下几个方面:1. 对周边房屋和建筑物产生振动影响,可能引起墙体开裂、地基沉降等损坏;2. 对地下管线和地下设施产生影响,可能引起管线破裂、设施损坏;3. 对地表和地下水源产生影响,可能导致土壤沉降、地面裂缝、地下水位变化等问题;4. 对周边居民和环境产生噪音和震动影响,可能引起居民投诉和环境污染。
针对地下工程爆破震动可能产生的影响,采取一系列的控制技术措施来减少震动的传播和影响,保障工程和周边环境的安全。
主要的控制技术措施包括:1. 爆破参数优化设计通过合理的爆破方案设计和爆破参数的优化选择,可以减少爆破产生的冲击波和振动波的能量,降低对周边环境和结构物的影响。
合理的爆破参数包括爆炸药量、孔距、孔深、装药方式等,通过科学计算和优化设计来控制震动产生的能量和传播的方向,达到减少震动影响的目的。
2. 地下振动监测在地下工程爆破作业前后,对爆破现场周边的结构物、管线、地表和地下水源等进行振动监测,及时掌握爆破作业对周边环境的影响情况。
通过振动监测数据分析,可以及时评估爆破作业的影响程度,采取相应的控制措施,保障周边环境和结构物的安全。
在爆破现场周边设置合适的振动控制措施,通过软土垫层、挡墙、振动吸收器等措施来减少爆破震动的传播和影响。
在特殊情况下,还可以采取预制孔眼、半圆形爆破等技术来减少爆破震动的产生和传播。
4. 周边结构物保护对可能受到爆破震动影响的周边结构物和管线设施进行保护,通过加固、支撑和振动吸收等措施来减少爆破震动对结构物的影响。
爆破振动效应爆破振动效应是指爆破时产生的振动对周围环境的影响,包括对建筑物、设施、自然环境等的影响。
随着爆破技术的不断发展,爆破振动效应越来越受到人们的关注。
首先,爆破振动对建筑物的影响是显著的。
振动会导致建筑物产生共振,从而造成结构的损伤和破坏。
在爆破施工过程中,需要对周围建筑物的振动速度和加速度进行监测,确保建筑物安全。
其次,爆破振动对自然环境的影响也不容忽视。
振动可能引起山体滑坡、地面塌陷等地质灾害,对生态环境造成破坏。
因此,在爆破前需要对周围环境进行详细的勘察和评估,采取必要的预防措施。
此外,爆破振动还可能对人员和设备产生影响。
振动产生的冲击波和飞石可能对周围人员和设备造成伤害或损坏。
因此,在爆破过程中需要采取必要的防护措施,确保人员和设备的安全。
为了减小爆破振动效应,可以采取多种措施。
首先,选择合适的炸药类型和装药方式,优化爆破参数,可以减小振动强度。
其次,采取分段起爆、孔内分段等起爆方式,可以降低振动频率。
此外,在地表铺设减震材料、设置减震沟等措施也可以起到减小振动的作用。
另外,对于一些特殊环境,如城市、工厂、水利水电工程等,需要进行更加严格的振动控制。
在这些环境中进行爆破作业,需要采取更加严格的施工方案和管理措施,确保周围环境和设施的安全。
综上所述,爆破振动效应是一个复杂的问题,需要考虑多种因素。
为了确保安全,需要对爆破振动进行监测和评估,采取必要的预防和减震措施,从而减小爆破振动对周围环境和设施的影响。
同时,加强研究和开发新型减震技术也是未来的发展方向。
最后需要强调的是,在爆破作业过程中,必须遵守相关法律法规和安全技术规范,确保人员、设备和环境的安全。
对于违规行为和事故隐患,必须及时采取措施进行整改和处罚,坚决遏制安全事故的发生。
只有确保安全,才能更好地发挥爆破技术在各项建设事业中的作用,推动经济社会的持续发展。
以上内容信息量较大,对于部分人群来说可能存在一定难度,建议查阅爆破工程相关书籍或咨询专业人士以获取更全面和准确的信息。
隧道开挖爆破震动对地表建筑物影响
随着我国交通事业的蓬勃发展,穿越闹市区的浅埋隧道工程将会越来越多,由于工程条件的限制,这些隧道有很大一部分需要采用爆破法进行开挖,但爆破产生的震动效应有可能危及到周围建筑物的安全。
因此,为保证建筑物的安全和隧道等地下工程的顺利建设,有必要对爆破地震波作用下的震动效应及其对结构的陂坏进行研究。
本文首先简单介绍了爆破地震波产生、类型及其传播规律,并探讨研究爆破震动效应对于建筑结构两种震动破坏机制,即直接效应和动态响应效应。
然后以重庆新红岩隧道爆破开挖为工程背景,根据监测数据研究浅埋隧道爆破时地表震动特性及其变化规律,并应用matlab信号处理功能,对爆破地震波的主频、能量分布等进行分析,并分析了爆破地震波的反应谱的特征。
最后以普通结构动力学理论为依据,通过ANSYS有限元软件,对某框架结构工程实例在爆破震动作用下的的动力反应进行计算分析,与抗震设防烈度震动作用下的结构动力反应进行比较,对其进行了安全性评估。
通过以上,本文得到的结论:1)爆破地震波所含的频率成分较多,频带较宽。
然而不同的爆破方法时,爆破震动信号的频谱成分有大差别。
采用非电雷管主频的分布范围基本在40~75HZ 之间。
采用不同延期时间的电子雷管爆破时主频值的分布都较非电雷管爆破时的频率大。
在近距离范围内,爆破地震波的高频震动成分含量较高,而在远距离区域内,高频振动成分含量减少,地震波的低频成分含量相对增加。
2)主振频率较好反映了能量的分布。
爆破能量分布很不均匀,在其频域中除了以主振频域外,还存在多个子频带,各频带的能量大小不相同,这样造成爆破中存在多个与频率对应的峰值,由此可见采用单主频的爆破安全判断标准存在偏颇。
非电雷管的震动能量分布范围相对集中在低频范围,而电子雷管分布在高频带的能量要比非电雷管高频带的能量大。
3)爆破地震波震动反应谱的峰值区间对应的周期约在0.01~0.05s(对应的频率为20~100HZ)范围内,随后谱峰值迅速衰减。
加速度反应谱在短周期内(高频部分)峰点较多而且跳动明显,随着周期变长,峰点变小且趋向平滑衰减。
4)通过对结构进行ANSYS反应谱分析和时程分析,在爆破震动作用下该框架结构的位移和内力的分布及变化规律与天然地震作用下相似,虽然爆破震动的加速度值大,但结构的位移、内力等动力反应值比抗震设
防烈度震动作用下小得多,由此,也可以判定该结构在此次爆破震动条件下是安全的。