复线隧道爆破振动信号分析与爆破施工实践

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随着社会经济的快速发展,我国的经济和科技水平也有了突飞猛进的进步,经济发展需要大量的矿山开采、水利水电的开发以及各种公路、铁路等基础设施的建设,这些工程中涉及到大量的隧道开挖。另一方面隧道开挖的环境也越来越复杂,除隧道上方的建筑外常常碰到平行的既有隧道。复线隧道爆破产生的振动对既有隧道的影响一般都比较大,相当一部分的爆破震动对邻近既有隧道造成损伤,大大减低了既有隧道的使用寿命,因此必须对隧道爆破振动进行控制。本文通过根据对既有隧道的爆破振动信号分析,确定了控制振动的关键所在,确保复线隧道施工的安全,文中简单介绍了分析爆破振动信号的几种方法(1)快速傅里叶变换(2)小波变换(3)HHT变换,发现HHT方法是最适合隧道爆破振动信号的分析方法。通过对复线隧道中既有隧道爆破震动信号采集,运用matlab数值分析计算采用HHT法分解爆破震动振速信号,将经验模态函数分解成固有模态函数,来确定爆破振动方案的可行性,提出科学可靠安全的爆破方案,并指导后续施工。基于新风平岭隧道爆破掘进施工工程,采集了爆破掘进作业中既有隧道迎爆侧和背爆侧的墙中、底板测点的爆破震动波形,通过对振动测试数据和数值模拟数据的对比分析,发现隧道爆破振动的如下特点:迎爆侧受爆炸应力波的直接入射影响径向质点振速大于其它2个方向的振速;迎爆侧边墙偏上为最危险区,起拱处次之,底板相对安全;根据分析结果优化了爆破参数,提高了施工进度,同时也保证既有隧道的安全运营。
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