【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城市人口密度持續(xù)的增大,緩解城市交通壓力已經(jīng)成為大城市在經(jīng)濟發(fā)展過程中需要著重解決的問題,迫使政府在城市軌道交通建設事業(yè)方面投入大量的資金,來滿足城市交通需求;地鐵是軌道交通建設中重要的一項交通建設方式,目前,國內(nèi)許多大城市都在建設、或即將建設地鐵隧道;在地鐵隧道開挖方式中,鉆爆法是常用的施工方式,這是因為在經(jīng)濟和工藝等技術(shù)方面考慮,鉆爆法是硬巖區(qū)域最適合的施工方案;但是鉆爆法施工難免伴隨著強烈的地震效應,對地面既有建筑物結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響,甚至可能會產(chǎn)生破壞的損傷,尤其是緊貼既有建筑物情況下在硬巖區(qū)域開挖中等斷面隧道,對爆破振動效應的控制要求會更高,這就讓傳統(tǒng)的乳化炸藥爆破開挖方式不能夠滿足爆破振動效應控制要求,必須尋求其它能滿足要求的地鐵隧道開挖方式進行隧道施工;從韓國引進的SWELLNEX金屬膨脹劑能夠很好的控制爆破振動效應。滿足緊貼既有建筑物施工環(huán)境下地鐵隧道開挖要求。本文依托青島地鐵一期工程3號線青島火車站西端暗挖區(qū)段地鐵工程為背景;該區(qū)段下穿既有地鐵2號線車站及益群地下商場,為站前區(qū)間及換乘通道,既有建筑物底板距離隧道臨空面較近,在下穿地鐵2號線車站主體區(qū)段部分隧道頂板甚至緊貼2號線底板,且前期地鐵2號線隧道開挖過程中對圍巖有擾動,圍巖的完整性有所降低,需要對爆破振動效應進行嚴格的控制。采用鉆爆法進行隧道爆破開挖的方式有多種,本文主要對乳化炸藥爆破方式、金屬膨脹劑爆破方式以及靜態(tài)破碎法爆破方式進行研究比較。通過將理論分析與現(xiàn)場試驗情況相結(jié)合的方法,總結(jié)分析金屬膨脹劑爆破開挖方式和靜態(tài)破碎法爆破開挖方式各自的優(yōu)越性以及在使用時需要注意的施工細節(jié);運用數(shù)值模擬方法研究乳化炸藥爆破開挖方式和金屬膨脹劑爆破開挖方式在爆破減振效應方面各自的優(yōu)越性,并結(jié)合現(xiàn)場實際監(jiān)測結(jié)果對比驗證。具體研究內(nèi)容可概括為以下幾個方面:⑴、對緊貼既有建筑物以及圍巖作安全性評估,根據(jù)國內(nèi)外爆破振動效應控制的安全標準,結(jié)合青島地鐵3號線施工環(huán)境,制定本文研究的隧道工程施工環(huán)境下相對應的爆破振動速度安全標準。⑵、在施工現(xiàn)場進行金屬膨脹劑和靜態(tài)破碎劑爆破開挖試驗,并實時監(jiān)控爆破振動速度,觀察圍巖破碎效果,對兩種爆破方式進行總結(jié),分析兩種爆破開挖方式各自的優(yōu)缺點以及在施工時需要注意的施工細節(jié),歸納總結(jié)出哪種爆破方式更適合本文研究的施工環(huán)境下進行隧道爆破開挖施工。⑶、為確保能滿足擬定的爆破安全振速,并且能達到理想的隧道爆破開挖效果,在現(xiàn)場進行多次金屬膨脹劑爆破試驗,并對每一次試驗結(jié)果進行總結(jié)、改進,確定炮孔布置間距、深度以及起爆開挖順序。⑷、運用顯示動力分析軟件ANSYS/LS-DYNA3D,對乳化炸藥爆破開挖方式和金屬膨脹劑爆破開挖方式進行數(shù)模擬分析,計算出哪種施工方式滿足爆破振動速度要求,并將滿足要求的施工方式模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進行對比驗證,評價兩種爆破方式各自的優(yōu)缺點。⑸、綜合三種爆破方式的特點,總結(jié)歸納出最適合在緊貼既有建筑物施工環(huán)境下進行隧道爆破開挖的施工方式。
【圖文】：

3圖 1.2-2 西段暗挖與地鐵 2 號線位置關(guān)系圖Fig. 1.2-2 The location diagram of the western section and subway line 21.2.2 工程難點硬巖淺埋中等斷面隧道在緊貼既有建筑物情況下進行爆破施工對爆破產(chǎn)生的地震波動效應控制要求比較高，，施工難度大，其主要的工程技術(shù)難點可以概括為以下幾點：⑴、勘察地質(zhì)情況資料為微風化花崗巖地層，且考慮到前期地鐵 2 號線爆破開挖施工對圍巖完整性因素的影響，該區(qū)段巖體的整體結(jié)構(gòu)較差，隧道洞室爆破開挖出現(xiàn)掉塊、坍塌等危險的可能性比較大，在施工安全保障方面具有一定的難度；⑵、該地鐵隧道上方為青島火車站站前廣場，其人流和車流量比較大，在采

炸藥爆破方法[30]，在青島地鐵西端暗挖段應用的方法是一種應用比較少的隧道爆破開挖方式；靜巖石進行隧道爆破施工，運用靜態(tài)破碎劑和乳化較少[31]。要做到合理的控制緊貼既有建筑物的隧對這幾種隧道爆破方法有所了解，必須清楚這三穩(wěn)妥的在緊貼既有建筑物區(qū)段進行隧道的爆破開破振動控制標準，以確保既有建筑物的安全性；就需要對爆破振動的危害機制有了解，并根據(jù)現(xiàn)規(guī)范，制定緊貼既有建筑物隧道爆破振動的控制標破方法種類，其用途也比較廣泛，國內(nèi)主要用于巖石破[32]；青島地鐵一期工程 3 號線使用破碎巖石的炸 2.2-1 所示；故我們在炸藥爆破原理的研究主要針
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U455.6

【參考文獻】

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本文編號：2661890