›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (10): 2655-2660.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

小间距隧道爆破动力特性试验研究

张庆松1,李利平1,李术才1,丁万涛1,洪卫良2   

  1. 1.山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061;2.浙江隧道工程公司,杭州 310005
  • 收稿日期:2006-11-27 出版日期:2008-10-10 发布日期:2013-08-03
  • 作者简介:张庆松,男,1970年生,副教授,主要从事地下工程灾害预报与防治方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(No. 50539080);面上项目(No.50574053;50744044)资助

Experimental study of blasting dynamic vibration of closely adjacent tunnels

ZHANG Qing-song1, LI Li-ping1, LI Shu-cai1, DING Wan-tao1, HONG Wei-liang2   

  1. 1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China; 2. Zhejiang Tunnel Engineering Company, Hangzhou 310005, China
  • Received:2006-11-27 Online:2008-10-10 Published:2013-08-03

摘要: 分岔隧道是一种新型隧道结构形式。以漆树槽分岔隧道为工程背景,进行了掘进爆破的围岩震动效应试验,通过不同掏槽结构下爆破震动作用隧道围岩衬砌质点振动速度的频谱分析与质点振动速度幅值的分布情况分析,对小间距公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学特征进行论述,重点研究了小间距隧道中隔墙及爆破掌子面的震动特性及变化规律。试验与分析结果表明,(1)中墙迎爆侧为振速峰值区,以水平径向振速最大,且沿着中墙走向呈现规律性变化;(2)掏槽孔爆破产生的地震效应最为强烈,其震动强度是扩槽眼和周边眼的2倍左右;(3)衬砌振速主振频率主要分布在低频段,以20~95 Hz为集中频段,高频地震波衰减极快;(4)同一测试断面中最大振速峰值出现在拱顶和边墙中部位置的概率最大,且大小比较接近,爆破掌子面附近的振速不适合萨道夫斯基预测公式,受爆破夹制及自由面的影响较大。

关键词: 分岔隧道, 小间距, 爆破监测, 动力特性, 频谱分析

Abstract: Bifurcation tunnel is one of the new types tunnels. Taking the project of Qishucao bifurcation as the background, the field experiments of vibration effects of rock masses in tunneling blasting have been done. Based on the measurement of waveforms of the vibration velocity in different distances away from the tunneling blasting sources in the working face of adjacent tunnel, blasting vibration analysis of concrete lining tunnel is described by analyzing the peak particle velocity and its main frequency, especially for the blasting dynamic characteristics of mid-board and its vibration velocity variation. The results of the tests and analysis show that: (1) the near-blast side of old tunnel is the strongest vibration zone and the radial vibration is the highest which has a regular varying character along the mid-board; (2) the seismic effect of cutting hole blasting is the most intensive and its intensity is about two times greater than that of the other two blast-holes blasting; (3) the main vibration frequency of concrete lining is mostly low frequency from 20 Hz to 95 Hz, the higher frequency is absorbed quickly. (4) the peak vibration velocity always appears at the vault or in the middle of the mid-board in the same testing cross-section of the old tunnel; the Sadoy ’s formula is not reasonable for the vibration prediction of particle vibration near the blasting face. In light of construction characteristics of the adjacent blasting, the control measures of blasting vibration are proposed; the presented research achievements have better applied to practical project; and satisfactory results are obtained.

Key words: bifurcation tunnel, adjacent tunnels, blasting monitoring, dynamic characteristics, spectrum analysis

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 陈国庆, 唐 鹏, 李光明, 张广泽, 王 栋, . 岩桥直剪试验声发射频谱特征及主破裂前兆分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1649-1656.
[2] 任非凡, 何江洋, 王 冠, 赵其华, . 基于交变移动本构模型的粗粒土 动力特性数值解析[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4627-4641.
[3] 詹金武,李 涛. 破碎泥岩注浆结石体动力特性的SHPB试验及其数值模拟研究[J]. , 2017, 38(7): 2096-2102.
[4] 关振长,龚振峰,罗志彬,陈仁春,何 川,. 特大断面隧道地震动力特性的振动台试验研究[J]. , 2016, 37(9): 2553-2560.
[5] 傅 华,赵大海 ,韩华强,凌 华,. 不同级配粗颗粒材料动力特性试验研究[J]. , 2016, 37(8): 2279-2284.
[6] 李 尧,李术才,徐 磊,刘 斌,林春金,张凤凯,杨 磊. 隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用[J]. , 2016, 37(12): 3627-3634.
[7] 刘方成,陈巨龙,王海东,任东滨,陈 璐,. 一种大型循环单剪试验装置研究[J]. , 2016, 37(11): 3336-3346.
[8] 范 刚,张建经,付 晓,汪明元,. 传递函数在场地振动台模型试验中的应用研究[J]. , 2016, 37(10): 2869-2876.
[9] 黄晓红 ,张艳博 ,田宝柱 ,刘祥鑫,. 基于相位差时延估计法的岩石声发射源定位研究[J]. , 2015, 36(2): 381-386.
[10] 刘振平 ,迟世春 ,任宪勇,. 基于土石坝动力特性的坝料动力参数反演[J]. , 2014, 35(9): 2594-2601.
[11] 管晓明,傅洪贤,王梦恕. 隧道近距下穿山坡楼房爆破振动测试研究[J]. , 2014, 35(7): 1995-2003.
[12] 李 明 ,茅献彪 ,曹丽丽 ,茅蓉蓉 ,陶 静,. 高温后砂岩动力特性应变率效应的试验研究[J]. , 2014, 35(12): 3479-3488.
[13] 刘艳秋,胡 存,刘海笑. 一种适用于饱和黏土循环动力分析边界面塑性模型的隐式积分算法[J]. , 2013, 34(12): 3617-3624.
[14] 朱根桥 ,林 志 ,朱育才 ,杨 成 . 隧道原位扩建对邻近建筑物影响评估的研究[J]. , 2012, 33(S2): 251-256.
[15] 朱正国 ,孙明路 ,朱永全 ,孙星亮 . 超小净距隧道爆破振动现场监测及动力响应分析研究[J]. , 2012, 33(12): 3747-3752.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘 斌,李术才,李树忱,钟世航. 隧道含水构造直流电阻率法超前探测研究[J]. , 2009, 30(10): 3093 -3101 .
[2] 黄建华,宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 吴志坚,车爱兰,马 巍,冯少孔,石 航. 多年冻土区路基调查中瞬态面波勘探方法应用研究[J]. , 2010, 31(S2): 335 -341 .
[5] 龚建伍,夏才初,朱合华,唐 颖. 鹤上大断面小净距隧道施工方案优化分析[J]. , 2009, 30(1): 236 -240 .
[6] 武 科,栾茂田,杨 庆,范庆来,王志云. 软黏土强度非均质性对复合加载模式下桶形基础破坏包络面的作用分析[J]. , 2009, 30(3): 779 -784 .
[7] 张玉敏,盛 谦,张勇慧,朱泽奇. 高山峡谷地区大型地下洞室群非平稳人工地震动拟合[J]. , 2009, 30(S1): 41 -46 .
[8] 刘振平,贺怀建,朱发华. 基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究[J]. , 2009, 30(S1): 260 -266 .
[9] 杜延军,范日东. 改性土-膨润土竖向隔离墙材料的压缩及渗透特性试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 49 -54 .
[10] 周 扬,周国庆. 土体一维冻结问题温度场半解析解[J]. , 2011, 32(S1): 309 -0313 .