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采用動力學(xué)分析方法結(jié)合拉氏變換及其逆變換,構(gòu)建了爆破振動下地表建筑物振動位移解析表達式。以重慶市軌道交通一號線施工為例,計算發(fā)現(xiàn)爆破施工中隧道兩側(cè)余家灣水庫附近房屋建筑發(fā)生振動位移大小達4 cm,處于非穩(wěn)定狀態(tài),與實際較吻合。分析討論了爆破藥量、振動波主頻率和建筑物墻體剛度三因素對振動位移的影響,發(fā)現(xiàn)在爆破藥量和振動波主頻率增加的情況下,建筑物振動位移呈增加趨勢,但爆破藥量對建筑物振動位移影響較振動波主頻率大。建筑物墻體剛度能有效抑制振動位移的增加,但只在一定剛度范圍內(nèi)效果明顯。
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隧道掌子面附近圍巖的穩(wěn)定性對施工人員和隧道自身的安全至關(guān)重要,實踐證明,由隧道爆破遠區(qū)振動數(shù)據(jù)得出的圍巖振動規(guī)律不適用于爆破近區(qū)。因此,測試隧道爆破近區(qū)圍巖的振動、研究隧道掌子面附近圍巖的振動規(guī)律是隧道鉆爆施工安全的重要保證。以貴陽—廣州鐵路棋盤山隧道為工程背景,在隧道掌子面后方隧道拱頂5m范圍的圍巖內(nèi)安裝定制的速度傳感器,測試隧道拱頂部位圍巖的爆破振動速度;利用隧道中導(dǎo)洞的開挖,在中導(dǎo)洞掌子面正上方和側(cè)面2m范圍的圍巖內(nèi)安裝定制的速度傳感器,測試掌子面正上方和側(cè)面圍巖的爆破振動速度;研究隧道掌子面后方隧道拱頂、掌子面正上方和側(cè)面圍巖的爆破振動規(guī)律。研究成果對隧道鉆爆施工具有一定的指導(dǎo)意義。
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