城市地下工程爆破的地面爆破震动效应及其震动强度预测

论文题目: 城市地下工程爆破的地面爆破震动效应及其震动强度预测

论文类型: 硕士论文

论文专业: 采矿工程

作者: 胡国忠

导师: 王宏图

关键词: 地下工程,爆破地震波,振动特性,衰减规律,震动强度预测

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着道路、城市交通事业的迅速发展,大量地铁、隧道的修筑,浅埋地下结构的开挖爆破,由此而导致的爆破振动对地面设施,特别是对城市地面建筑的危害效应越来越显著。由于城市地下工程施工地点多在城市中心地带,特别是一些大城市的中心地区,地形复杂,人口众多,周围建(构)筑物密集,在实际的爆破工程中,使得施工难度增大,爆破产生的地震效应可能危及周边环境的安全。基于以上问题,本文简述了爆破振动的监测方法及监测系统,并以万松岭隧道开挖爆破为研究对象,对其施工爆破的爆破振动对地表建筑及地下工程施工的影响进行了监测,获得了大量的监测数据,为论文的研究奠定了实践基础。结合采集到的大量爆破振动现场实测数据,并应用地震波的相关理论,分析了该地下工程开挖爆破的地面爆破振动特性及爆破振动对地面建(构)筑物的影响;应用二元线性回归分析法,通过Matlab软件计算得出该地下工程开挖爆破地震波的传播衰减规律;分析结果表明,不同距离下的地面爆破地震波的衰减规律存在明显的差异,近距离条件下爆破地震波的垂直方向分量衰减最慢,远距离条件下垂直方向分量衰减最快,远距离的爆破地震波的垂直方向分量和水平径向分量的衰减指数均要比近距离相应的爆破地震波衰减指数要大。基于以上分析,从爆破器材、爆破参数、地形地貌条件、爆破方式等方面,提出了相应的爆破震动控制方法和安全防护技术。并且,以爆破现场的实测数据为样本,采用基于爆破震动强度先验知识的前馈网络神经模型、回归分析法及经验公式法分别对爆破震动强度进行了预测研究,为爆破施工参数的确定提供了技术依据,确保整个爆破工程顺利安全进行,并对这三种方法的预测结果进行了对比分析;对比分析表明,三种预测方法计算出来的结果精度相差甚大,从检验样本值与预测结果值之间的相对误差可以看出,人工神经网络法预测的结果较其他方法更接近于实际值,回归分析预测法的精度又要高于经验公式预测法。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 本文研究的目的及意义

1.1.1 本文研究的目的

1.1.2 本文研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 爆破地震波的形成及影响因素

1.2.2 爆破地震效应研究现状

1.2.3 爆破振动监测研究现状

1.2.4 城市地下工程爆破震动强度预测研究现状

1.3 本文的主要研究内容、拟采取的研究技术路线

1.3.1 本文的主要研究内容

1.3.2 拟采取的研究技术路线

2 爆破震动效应的基本理论及其爆破振动监测系统

2.1 引言

2.2 爆破震动效应理论

2.2.1 爆破地震波的分类

2.2.2 波的折射和反射规律

2.2.3 爆破地震波的传播规律及特征

2.2.4 爆破震动的破坏判据

2.3 爆破振动监测

2.3.1 监测物理量的选择

2.3.2 监测内容及方法

2.3.3 监测仪器

2.3.4 监测技术的应用及监测结果

3 城市地下工程爆破的地面爆破振动特性分析

3.1 爆破地震波的振动特征分析

3.1.1 爆破地震波的时域分析

3.1.2 爆破地震波的频谱分析

3.2 爆破震动对地面建（构）筑物的影响

4 城市地下工程爆破的地面爆破震动效应

4.1 城市地下工程爆破的地面爆破震动的衰减规律

4.1.1 爆破震动强度的特点及其影响因素

4.1.2 爆破地震波的传播衰减规律

4.2 爆破震动的安全距离

4.3 爆破震动对人的心理作用

4.4 爆破震动的控制方法和防护措施

5 城市地下工程爆破震动强度预测

5.1 爆破震动强度的预测方法

5.1.1 回归分析与经验公式预测法

5.1.2 人工神经网络预测法

5.2 基于爆破震动强度先验知识的前馈神经网络模型及学习算法

5.2.1 有关爆破震动强度预测方面的先验知识

5.2.2 基于爆破震动强度先验知识的前馈神经网络模型

5.2.3 基于爆破震动强度先验知识的前馈神经网络方法的计算步骤

5.3 爆破震动强度预测

5.3.1 爆破震动强度预测

5.3.2 三种预测方法的比较分析

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2006-12-05

参考文献

• [1].城市地下工程地面变形预测神经网络模型研究[D]. 曲永玲.南京工业大学2005
• [2].城市地下工程安全远程自动监控系统的研制[D]. 王海涛.天津大学2012
• [3].城市地下工程结构抗震分析研究[D]. 朱彬.西安科技大学2005
• [4].爆破震动信号的小波分析方法研究[D]. 徐学勇.武汉理工大学2006
• [5].公路隧道爆破震动效应和合理施工方法研究[D]. 孙伟东.石家庄铁道大学2016

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• [5].建筑物爆破震动的安全控制技术研究[D]. 毛晖.中南大学2004
• [6].爆破地震波对周围建筑物影响的分析[D]. 王俊平.武汉理工大学2005
• [7].爆破地震效应分析与安全评价[D]. 石崇.山东科技大学2005
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• [9].爆破震动机理及爆破震动效应控制的研究[D]. 赵新涛.广西大学2006
• [10].控制爆破技术及其应用研究[D]. 化一栋.西安建筑科技大学2004

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