花岗岩地区地铁隧道爆破振动传播规律研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０８２４０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．００８花岗岩地区地铁隧道爆破振动传播规律研究①①②③②翟才雅李安龙刘涛苏宇（①中国海洋大学海洋地球科学学院青岛２６６０００）（②中国海洋大学环境科学与工程学院青岛２６６０００）（③同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海２０００００）摘要青岛为典型花岗岩地区，地铁隧道开挖采用钻爆法。本文首先采用现场实测与统计分析的方法分析了青岛地铁３号线３个工点的隧道爆破监测数据，较为

2、系统地研究了钻爆法施工条件下地表及邻近构筑物的最大振速、主频分布与爆破参数的相关关系，采用线性回归法拟合出包含上述因素的经验公式。采用数值模拟手段，模拟爆破条件下地表及临近建筑物的振动的响应，并将模拟结果与实测数据进行对比，研究主要结论如下：（１）最大振速随比例距离基本呈指数的形式衰减，随着比例距离的增加，最大振速值逐渐减小；（２）爆破引起的振动主频随比例距离分布较为随机，无法建立两者之间的数学模型，主频多在２０～７０Ｈｚ范围内；（３）建筑物内部中三矢量方向上的最大振速均随着楼层的增高呈一定的增加趋势，建筑物外部的地表振速要大于内部质点的速度。关键词花岗岩

3、地区地铁隧道钻爆法振动传播规律中图分类号：Ｕ４４文献标识码：ＡＶＩＢＲＡＴＩＯＮＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮＯＦＴＵＮＮＥＬＢＬＡＳＴＩＮＧＩＮＧＲＡＮＩＴＥＡＲＥＡＳ①①②③②ＺＨＡＩＣａｉｙａＬＩＡｎｌｏｎｇＬＩＵＴａｏＳＵＹｕ（①ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｒｉｎｅＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０００）（②ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０００）（③ＴｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃ

4、ａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００００）ＡｂｓｔｒａｃｔＱｉｎｇｄａｏｉｓｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｇｒａｎｉｔｅｒｅｇｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｕｓｅｓｔｈｅｄｒｉｌｌａｎｄｂｌａｓｔｍｅｔｈｏｄｔｏｔｈｅｅｘｃａｖａｔｅｔｕｎｎｅｌ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｌａｓｔｉｎｇｄａｔａｏｆ３ｗｏｒｋｓｉｔｅｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｇｔｏＱｉｎｇｄａｏＭｅｔｒｏＬｉｎｅ３ｕｓｉｎｇｆｉｅ

5、ｌｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｓｕｒｆａｃｅａｎｄｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｎｄｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｃａｕｓｅｄｂｙｂｌａｓｔｉｎｇｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｄｏｓｅｗｅｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅａｂｏｖｅｆａｃｔｏｒｓｗａｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｂｙｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｍ

6、ｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｌａｓｔｔｏｓｕｒｆａｃｅａｎｄｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｐａｒｔｉｃｌｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｄａｔａｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｓｕｒｆａｃｅｐａｒｔｉｃｌｅｄｅｃｒ

7、ｅａｓｅｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｉｎｄｅｘａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ．（２）ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃａｕｓｅｄｂｙｂｌａｓｔｉｎｇｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｒａｎｄｏｍｌｙｗｉｔｈｓｃａｌｅｄｄｉｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｉｔ收稿日期：２０１４－０５－２０；收到修改稿日期：２０１４－０８－２８．基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１２０２２０４）；同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室开放研究基金资助项目（ＫＬＥ－ＴＪＧＥ－Ｂ１１０７）资助．第一作者简介：翟才雅（１９８９－），男，广西钦州人，硕士在读。Ｅｍａｉｌ：ｂｅｙｏｎｄｚ

8、ｈａｉ２１０３＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ通讯作者简介：刘涛（１９７９－），