鉆爆法以其地質條件適應性強、開挖成本低等優(yōu)勢,在城市巖質地鐵隧道的施工中得到廣泛應用。然而在城市地鐵隧道的施工區(qū)域內往往有較多的復雜埋地管線,這就要求在爆破施工中及時監(jiān)測管道的動力響應,減小爆破振動對管道正常使用的影響。但由于管道有一定的埋深等原因,通常由測得的管道上方地表測點振速間接反映管道振速,而兩者通常存在一定差異。本文研究了爆破地震波的反射、透射規(guī)律,采用數(shù)值模擬的方法分析了爆破過程中鄰近埋地燃氣管道及其上方地表測點的動力響應,提出了爆破地震波在地表自由面處的振速預測公式,并提出了相應的爆破減振措施。主要工作有:（1）以爆破地震波產(chǎn)生傳播理論為基礎,分析了爆破地震波垂直入射、傾斜入射時,入射波與透射波存在的質點振動速度、振幅關系。（2）基于ABAQUS平臺建立了爆破作用下埋地管道動力分析模型,該模型綜合考慮了爆破荷載施加方法、粘彈性人工邊界設置、JWL狀態(tài)方程及炸藥參數(shù)的選取、材料動力學參數(shù)的選取。并以單孔爆破模型為例,討論了模型參數(shù)及其設置的合理性。（3）通過改變土層和路基混凝土層的不同參數(shù)（彈性模量、泊松比）、管道埋深和管道水平位置,采用數(shù)值仿真研究了爆破荷載作用下管道及其... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學河北省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

球形裝藥爆炸示意圖

其隨攜帶的能量逐漸減小，進一步衰減為沒有陡峭波陣面的應力波，使圍巖體產(chǎn)生應力和變形。當應力、應變超過圍巖體的極限壓應力、應變時，可使圍巖體產(chǎn)生破裂或塑性變形，這個區(qū)域被稱為破壞區(qū)。其后在距爆心 150~400 倍藥包半徑范圍，能量繼續(xù)損耗，波開始出現(xiàn)彈性效應，可使圍巖體產(chǎn)生振動和彈性變形，即應力波在振動區(qū)轉換為爆破地震波形式繼續(xù)傳播。圖 2-2 為爆破地震波的演變過程，其中 R0為藥包半徑。沖擊波

質表面上至少覆蓋一層低速地表層時，勒夫波才可以產(chǎn)生。故勒夫波是沿著層狀介質層面?zhèn)鞑�，其傳播速度將介于上下層介質的橫波速度。傳播時，質點的運動與橫波相似，在垂直于波傳播方向的水平橫向作剪切振動。2.2 爆破地震波在巖土介質中的傳播及衰減規(guī)律2.2.1 爆破地震波在巖土介質中的傳播從波動的角度來看，爆源的爆炸在介質中產(chǎn)生擾動即爆炸波，并向外傳播，擾動在介質中傳遞的速度即為波的傳播速度。其傳播過程為波的能量衰減過程，即波的能量會隨著傳播距離的增加而衰減。從振動的角度來看，在擾動以波動形式到達的空間介質區(qū)域，爆破地震波使介質中的質點相對于平衡位置做彈性往復運動，這一運動速度即為質點的振動速度。其過程為質點的能量衰減過程，即在距爆源較遠的區(qū)域，質點的振動幅值逐漸減小。在實際的現(xiàn)場爆破振動監(jiān)測中獲得的一般是地表質點的振動參數(shù)。如圖 2-3。測點 1測點 2 測點 3

【參考文獻】：
期刊論文
[1]減震孔在小間距隧道爆破開挖中的降振效應[J]. 孫振,謝事臻,張憲堂,周紅敏,王洪立,王晨.  山東科技大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]爆破荷載作用下埋地鋼管的動態(tài)響應實驗研究[J]. 鐘冬望,黃雄,司劍峰,陳晨,盧哲,涂圣武.  爆破. 2018(02)
[3]爆破地震波作用下燃氣管道的安全距離研究[J]. 郝郁清,程康,趙其達拉圖,吳杰,趙亮.  爆破. 2018(02)
[4]隧道爆破開挖引起臨近建筑物振動效應研究[J]. 紀偉杰,李進國,鄭清達.  青島理工大學學報. 2018(01)
[5]微差時間及柱狀裝藥特征對爆破振動效應影響研究[J]. 陳士海,胡帥偉,初少鳳.  巖石力學與工程學報. 2017(S2)
[6]基于ALE算法的隧道開挖爆破振動特性數(shù)值分析[J]. 王崢崢,張楊生.  大連理工大學學報. 2017(03)
[7]爆炸作用下減震溝對埋地管道振動效應分析[J]. 吳楓,劉軍,賈永勝.  能源與環(huán)保. 2017(05)
[8]城市暗挖隧道爆破地震波傳播規(guī)律研究[J]. 王超,周傳波,路世偉,陳思遠,吳超.  科學技術與工程. 2017(06)
[9]隧道掘進爆破振動波形特性分析[J]. 王林臺,張發(fā)財,高文學,許力強,鄧騁.  地下空間與工程學報. 2016(S2)
[10]大型地下洞室開挖爆破破壞影響范圍[J]. 陳俊樺,張家生,李新平.  中南大學學報(自然科學版). 2016(11)

博士論文
[1]地下儲氣庫洞室開挖爆破圍巖動力響應特性研究[D]. 袁青.中國地質大學 2017
[2]爆破地震波的產(chǎn)生及衰減機制[D]. 金旭浩.武漢大學 2013
[3]濱海地區(qū)鉆爆法施工對鄰近腐蝕管線的影響及風險評估分析[D]. 王凱.大連理工大學 2013
[4]基于能量原理的中深孔臺階爆破振動效應研究[D]. 趙明生.武漢理工大學 2012
[5]城市巖體開挖爆破振動效應及安全控制研究[D]. 趙新濤.重慶大學 2010
[6]地應力瞬態(tài)卸荷對圍巖損傷特征的影響[D]. 祝啟虎.武漢大學 2010
[7]地形地貌對爆破振動波影響的實驗和理論研究[D]. 唐海.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2007
[8]爆炸荷載作用下巖體損傷特征及安全閾值研究[D]. 夏祥.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2006
[9]隧道錨設計體系中的關鍵問題研究與實踐[D]. 朱玉.華中科技大學 2005
[10]爆破地震累積效應理論和應用初步研究[D]. 陽生權.中南大學 2002

碩士論文
[1]爆破荷載作用下埋地鋼管的動力響應研究[D]. 黃雄.武漢科技大學 2018
[2]鉆爆法施工下穿既有隧道的影響研究[D]. 孫箭林.中南大學 2014
[3]地鐵隧道掘進爆破振動測試及多段微差爆破的數(shù)值模擬研究[D]. 屈威.大連理工大學 2012
[4]爆破振動衰減規(guī)律及速度激勵反應譜特性的研究[D]. 高健.遼寧工程技術大學 2012
[5]城市隧道掘進爆破數(shù)值模擬及震動效應控制研究[D]. 李付勝.重慶大學 2008
[6]爆破地震波疊加規(guī)律實驗研究[D]. 李瑞濤.東北大學 2008
[7]爆破震動對鄰近隧洞的動力響應分析[D]. 喬憲隊.中南大學 2007
[8]爆破震動機理及爆破震動效應控制的研究[D]. 趙新濤.廣西大學 2006



本文編號：3354310