城市地下工程施工监控量测研究

论文摘要

随着我国经济迅猛发展,城市将更多地向地下空间发展,大量地下铁道、铁路及公路隧道、水工隧道、地下停车场的修筑,浅埋地下结构的开挖,在人口密集、建筑物林立的城市闹市区进行地下爆破开挖施工亦将越来越多,其中面临的一个首要问题是如何在不影响地表居民生活、地表建筑物安全的前提下进行地下空间开挖。城市地下工程爆破地面爆破地震效应,地下工程开挖爆破地震波的传播衰减规律,城市地下工程爆破振动强度,城市地下工程爆破设计优化和爆破方案,地下工程施工开挖所引起的围岩应力重分布对地下工程影响,施工支护方法和施工支护措施等是城市地下工程施工安全中急需解决的问题。本文针对上述问题,结合实际工程开展了城市地下工程施工监控量测研究。(1)简述了爆破振动的监测方法及监测系统,并以轻轨二号线临江门车站开挖爆破为研究对象,对其施工的爆破振动对地表建(构)筑物的影响进行了监测,获得了大量的监测数据,为城市地下工程施工监控量测研究奠定了实践基础。(2)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;并应用回归分析法,获得了临江门车站地下工程开挖爆破地震波的传播衰减规律。(3)以爆破现场的实测数据为样本,采用经验公式法和回归分析法分别对爆破震动强度进行了预测研究,并对这两种方法的预测结果进行了对比分析,预测结果为爆破施工参数的确定提供了技术依据,确保整个工程开挖爆破工程顺利安全进行。(4)以轻轨二号线临江门车站地下工程施工开挖为研究对象,对其地下工程施工开挖所引起的围岩应力变化进行了监测,并对隧道监测断面不同位置的应力变化进行了分析,确定了地下工程施工开挖所引起的围岩应力重分布规律。(5)应用TSP203超前地质预报系统对温福铁路琯头岭隧道施工进行了预报,为隧道工程以及变更施工工艺提供了依据;该段隧道掘进的过程中所反映出的实际情况与TSP探测结果基本上相符,证明在隧道中应用TSP超前地质预报是切实可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的依据、研究目的及意义
• 1.1.1 选题的依据
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 爆破地震效应及监测研究现状
• 1.2.2 城市地下工程监控量测研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容、拟采取的研究技术路线
• 1.3.1 本文研究的主要内容
• 1.3.2 拟采取的研究技术路线
• 2 爆破地震效应的基本理论
• 2.1 引言
• 2.2 爆破地震效应理论
• 2.2.1 爆破地震波的分类
• 2.2.2 爆破地震波的传播规律及特征
• 2.2.3 爆破振动破坏判据的确定
• 2.3 爆破振动对地面建（构）筑物的影响
• 2.4 爆破振动安全允许距离
• 2.5 爆破振动对人的心理作用
• 2.6 爆破振动的控制方法和防护措施
• 2.7 本章小结
• 3 爆破振动监测
• 3.1 监测物理量的选择
• 3.2 测振仪简介
• 3.3 爆破振动测试
• 3.3.1 布点和原始记录
• 3.3.2 测振仪的选定
• 3.3.3 传感器的安装
• 3.4 重庆轻轨2 号线临江门车站爆破振动监测
• 3.4.1 工程概况
• 3.4.2 工程特点
• 3.4.3 监测方案设计
• 3.4.4 监测结果
• 3.5 爆破地震波的振动特征
• 3.5.1 爆破地震波的时域特征分析
• 3.5.2 爆破地震波的频谱特征分析
• 3.6 爆破振动强度预测方法
• 3.6.1 回归分析预测法
• 3.6.2 经验公式预测法
• 3.7 爆破振动强度预测
• 3.7.1 回归分析预测
• 3.7.2 二种预测方法的比较分析
• 3.8 本章小结
• 4 地下工程监控量测基本理论
• 4.1 概述
• 4.2 地下工程类型
• 4.3 新奥法简介
• 4.4 监控量测的作用
• 4.5 监控量测项目及方法
• 4.5.1 应测项目
• 4.5.2 选测项目
• 4.6 监测数据警戒值及围岩稳定性判断准则
• 4.7 现场监控量测的数据处理和反馈
• 4.8 本章小结
• 5 城市地下工程施工监控量测及分析
• 5.1 轻轨二号线大坪车站监控量测实例
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 监测方案设计
• 5.1.3 监测结果及分析
• 5.2 琯头岭隧道TSP 超前地质预报
• 5.2.1 工程概况
• 5.2.2 监测方案设计
• 5.2.3 现场测试情况
• 5.2.4 资料解释成果
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 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