陕京三线永定河隧道爆破振动检测与控制研究

以陕京三线永定河隧道爆破工程为依托,开展隧道爆破施工对邻近房屋振动安全的分析与控制研究。通过现场爆破振动远程实时监测试验与理论分析,获得了适用于该隧道区域的爆破振动速度传播与衰减规律,讨论了隧道附近的爆破振动特性及对周边建筑结构的安全影响,提出了对偏远山区更应关注爆破振动对人及环境的惊扰。     

土压平衡盾构在硬岩掘进周边环境减振措施研究

为解决徐州地铁6号线黄-商区间盾构施工对邻近村庄建筑及居民产生的振动影响,对振动产生机理、传播特性、影响因素等进行综合分析后提出三种有效减振措施,即盾构掘进参数调整、膨润土混合注浆、减振孔布设。单独测试每种措施对地表的减振效果,再将三种减振措施综合运用于盾构施工中,分析不同措施下的减振效果。实测数据表明,单独测试条件下打设减振孔措施减振效果最好,而通过综合应用几种减振措施后,地表振动速度整体减小近60%,显著降低了对居民和建筑物的影响。本研究对其他工程减振措施制定具有一定参考价值。     

建筑物桩基对地铁隧道振动传播影响的有限元分析

通过建立二维隧道-土体-桩基有限元耦合分析模型,以加速度为控制物理量,评价地铁振动对房屋结构的影响,比较了设置桩基前后振动的传播规律.分析结果表明:采用桩基础结构后,房屋底板的振动有所减小,振动并未沿着桩上传,桩基起到了一定的减振效果.分析工作可供地铁线路穿越处房屋建筑的重建作参考.     

扬州明挖隧道施工与邻近高速铁路的相互影响

扬州市江平东路三期工程新建双塘路隧道长距离邻近既有高速铁路施工,通过数值模拟分析了隧道施工引起的既有高速铁路路基变形,并对隧道基坑施工的安全性进行了分析。结果表明:新建隧道施工引起的高速铁路路基变形主要是沉降,水平变形小;既有高速铁路路堤稳定安全系数最小值为1.57,大于规范规定的最小值1.25;隧道基坑围护桩变形、基坑稳定性均满足相关规范要求。隧道邻近既有高速铁路施工安全性可得到保障。     

基于贝叶斯网络的邻近既有线施工风险分析

基于邻近既有线施工风险因素复杂多变且具有不确定性,而传统风险分析方法很难处理不确定性知识的现状问题,提出一种基于贝叶斯网络的邻近既有线施工风险分析方法。结合系统安全科学理论基于事故资料统计分析建立邻近既有线施工风险致因模型,并由专家群决策方法确定风险因素清单,在此基础上构建邻近既有线施工风险BN结构模型;结合实际工程案例,利用贝叶斯双向因果推理原理预测项目邻近既有线施工风险发生类型以及不同情况下的风险发生概率,诊断风险成因机理;通过Ge NIe敏感性分析找出敏感致险因素。研究结果表明:在人、物、环和管风险因素系统中,管理因素的变化对邻近既有线施工风险水平的影响较大。模型分析结果与项目实际情况基本相符。     

基于AHP-GRA新建隧道爆破对邻近铁路隧道振动影响研究

以金台铁路新建林家岙隧道为工程背景,为了科学、合理地控制新建隧道爆破施工对邻近运营铁路隧道的振动影响,采用AHP-GRA法对邻近运营隧道振动影响因素进行分析。将新建隧道爆破循环进尺的爆心距、总装药量、最大段药量和爆破循环进尺作为研究的相关因素变量,选取运营隧道迎爆侧测点振动速度、振动持续时间和振动主频作为系统的评价指标,结合现场实测数据,进行关联度计算并排序,得到邻近运营隧道综合振动影响因素的主次顺序,以及各评价指标与相关因素变量之间的关联度大小排序,其中最大段装药量和总药量对运营隧道总体振动影响最大;影响运营隧道振动主频的主要因素是最大段装药量和爆心距。AHP-GRA法的分析结果可为确定运营隧道振动影响因素的主次顺序提供科学的理论依据。     

城市隧道及邻近地下结构施工相互作用及其影响的研究

通过对隧道及邻近结构的相互作用综合分析,探讨了隧道施工对邻近地下结构物的影响及地下结构物（桩基、基坑、隧道）施工对邻近隧道的影响,以期对我国大型地下设施建设有所帮助。     

隧道侧穿汽车加油站爆破施工振动控制研究

本文以青岛地铁2号线海啤区间隧道侧穿第一零二加油站为例,通过设计合理的爆破方案参数,采用大直径双中空孔减震方法减小爆破时的振动速度,将振动速度控制在0.5 cm/s以内,使得隧道顺利侧穿汽车加油站。在施工中通过对爆破振动进行监测,总结出在浅埋暗挖隧道侧穿加油站时开挖爆破的基本原则与掘进参数,提出了汽车加油站爆破振动耐受指标的概念,并初步研究了具体数值。在保证了青岛2号线海啤区间隧道施工安全顺利地通过第一零二加油站的同时,也完善了国内对于爆破振动对加油站影响的研究。     

岩溶地区旋挖钻孔钢套筒设计与施工技术研究

广清高速公路改扩建工程新华高架桥地处岩溶发育地区,紧靠旧桥和周边建筑物之间。在岩溶地区邻近建筑物的嵌岩溶洞桩基施工,传统的冲击钻成孔不能很好地满足施工需要和确保施工安全,该工程采用了可循环使用的长钢套筒旋挖钻施工,从经济性和安全性角度出发,通过对钢套筒的节长、壁厚、接头形式等结构进行设计和对钢套筒的下沉、连接和上拔等施工工艺进行研究,利用旋转静压沉管和液压拔管机拔管等成套技术,快速、安全、无振动施工,有效地减少了施工振动和地面塌陷,确保了周边环境的安全和施工质量,具有良好的社会效益和经济效益。     

地铁下穿居民建筑时的隔振方式研究

为研究地铁振动对房屋结构的影响,建立了二维隧道-土体-房屋有限元耦合分析模型,并分别采用浮置板、桩基础和房屋基础填入阻尼砂垫层减振方式,对减振效果进行对比分析。分析结果表明,采用浮置板、桩基础和砂垫层都能起到一定的减振效果,且浮置板减振效果优于砂垫层减振;对于地铁振动类型及房屋结构已确定的情况,采用浮置板减振的效果更有效。     

隔振带在浅埋隧道爆破中的作用

研究目的:浅埋隧道上方存在敏感建(构)筑物时,常采用减少一次齐爆炸药量、增设隔振带、干扰降振等综合技术,目前国内对隧道增设隔振带的效果还缺乏定量的评价。本文分析在隧道埋深27 m处采用小导洞先行爆破开挖条件下,隧道上半断面周边设有隔振带时,隧道爆破对地表的振动影响程度。研究结论:弹性边界的特征值分析得到模型第一振型周期为0.203 603 s,粘弹性边界的动力时程分析得到设置隔振带前后的各点振速和加速度,结果表明设置隔振带后竖向振速平均降低39%,竖向加速度平均降低38%。     

地铁列车运营引起的既有线结构振动衰减规律分析

地铁列车运转产生的振动通过道床传到隧道结构,再通过土层向四周传播,诱发了附近地下结构以及地面建筑物的二次振动。通过对地铁列车运营引起的既有线结构振动在地层中的衰减规律测试,初步研究了既有地铁列车运营过程中的振动对施工和建成的部分初期结构的影响。     

考虑列车-轨道-桥梁/声屏障相互作用的高速铁路半封闭式声屏障动力响应分析

为分析列车通过时桥上半封闭式声屏障的动力响应,采用Midas建立了桥梁和声屏障的有限元模型,分析结构的自振特性。基于车辆-轨道-桥梁动态相互作用原理,建立列车-轨道-桥梁/声屏障动态相互作用模型,对列车过桥时的安全性与舒适性进行数值计算,研究半封闭式声屏障的动力响应特点。结果表明:在桥上设置半封闭式声屏障后,桥梁和声屏障整体结构的刚度有所变化;列车以不大于220 km/h的速度过桥时,车辆的安全性指标均合格,车辆的平稳性指标为优秀,桥梁的动力响应指标满足规范要求;桥梁与声屏障连接处的边界条件对声屏障动力响应的影响显著。     

风荷载作用下大跨度桥梁的动力响应及行车安全性分析

根据桥梁结构动力学、车辆动力学、轮轨相互作用以及结构风振的基本原理，研究风、列车、桥梁构成的动力相互作用系统的振动机理。结合实桥的动力研究，建立风荷载作用下的列车和大跨度桥梁系统动力相互作用分析模型，研究桥梁在脉动风荷载和列车荷载同时作用下的振动特性，以及桥上列车受风荷载作用下运行的安全性和平稳性，从而得出风速、车速、桥型等多种因素对风-车-桥动力系统振动特性等影响的研究结论。主要研究内容如下。     

城市轨道交通地下线环境振动影响 评价实践

预测地下线的环境振动影响是北京城市轨道交通环境影响评价的重点。依据北京市DB11/T 838—2011《地铁噪声与振动控制规范》中的振动预测模型,并对地下线工程条件和预测点的情况进行简化和假设,预测距离为0~60 m、线路埋深为10~20 m、取不同类型建筑物预测点的环境振动值,根据GB 10070—88《城市区域环境振动标准》中的"居民、文教区"和"交通干线道路两侧"区域所执行的环境振动标准值,分析各预测点的超标情况。结果表明:线路的埋深越深,线路与建筑物的水平距离越远,建筑物的等级越高,则环境振动预测值越低,建筑物受到的环境振动影响越小。因此建议:根据振动影响范围和达标距离,做好城市轨道交通沿线用地规划,合理确定振动控制距离;当地下线穿越中心城区时,应根据环境振动影响预测结果和超标情况,确定合理的减振措施等级。     

小半径曲线地段地铁列车运行对建筑物的振动影响分析

针对地铁小半径曲线地段列车运行对建筑物振动影响问题,运用车辆-轨道耦合动力学计算获得振源激励,建立列车动荷载作用下隧道-地层-建筑物有限元模型,并结合现场测试验证了模型的可靠性,研究列车运行对浅基础、短桩基础、长桩基础以及筏形基础建筑物振动响应的规律。结果表明：随着楼层的增加,建筑物的横向振动表现为先减少后增大,垂向振动表现为逐层增大的趋势;建筑物的振动在中高频成分(＞20 Hz)有所增加,低频成分则有所衰减;垂向振动要大于横向振动,楼柱的振动要比楼板的振动更加明显;不同基础条件下的建筑物垂向振级由大到小的排序为筏形基础＞浅基础＞短桩基础＞长桩基础,横向振级由大到小的排序为浅基础＞短桩基础＞长桩基础＞筏形基础,长桩基础对降低加速度振级最为有利。     

地铁紧邻既有建筑的单排桩隔振正交试验研究

为了研究地铁紧邻既有建筑物时单排桩对于地铁产生的振动波能的减隔振效果及其影响因素,通过进行1g条件下的单排桩减隔振室内模型试验,分析在地铁振动激励作用下的建筑物振动形态,并在同时考虑振源深度、排桩位置、桩间距及桩长4个因素的情况下设计了相关正交实验,提出相关优化方案。分析结果表明:建筑物在地铁振动激励作用下,各楼层振动加速度级的大小呈现出波浪形的振动形态;随激振频率的增加,建筑物各测点振动加速度级总体表现出减小的趋势;单排桩在紧邻既有建筑的地铁隔振方面具有明显的减隔振效果,预期减振幅度可达13.59%;就影响减隔振效果的各因素而言,非排桩几何因素(地铁埋深\排桩位置)对减隔振效果影响较大,而排桩自身几何因素(桩间距\桩长)对于减隔振效果的影响则不如前者。     

地铁振动对邻近建筑物影响及围护桩减振效果研究

依托北京某拟建住宅项目,采用现场监测方法获得地铁列车运行引起建筑物场区内地面振动的振动特性,并通过有限元分析软件建立地铁-土体-建筑一体化三维数值模型,预测拟建楼房的振动规律,预测结果与现场监测结果对比显示二者有良好的一致性,并分析采取基坑围护桩作为减振措施的应用效果。研究结果表明:(1)在地铁运行影响下,地面振动加速度级随着频率增加呈现先增大后减小的趋势;(2)对于10层左右的建筑物,地铁运行振动引起的动力响应随着楼层的增加,存在一个先减小后增大的过程,地面首层和顶层的动力响应最为显著;(3)基坑围护桩能有效减小建筑振动响应,各典型楼层最大Z计权振动加速度级均下降7~9 dB;(4)随着楼层的升高,建筑结构对30~40 Hz频段的建筑物竖向振动具有一定削弱作用。     

复杂地质大直径盾构隧道列车振动响应分析

对于高速铁路大直径盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性具有重大意义。以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为背景,基于ANSYS有限元方法,采用列车-轨道系统确定列车荷载后,计算不同工况下高速列车振动荷载对软硬不均地层大直径盾构隧道结构的影响,选取不同计算模型对比分析往复荷载作用下隧道地基累积变形的特征。计算表明:(1)双线同时有列车荷载作用时,产生的动力响应更为显著,且与两车间隔的时间有关,当间隔时间为振动周期的倍数时,振动效应最大;(2)较之主应力,列车振动对隧道位移和加速度的影响更加明显;(3)双线列车振动发生时间的偏差会引起响应的振动时程曲线产生约等于Δt的偏移现象,且振动幅值也会偏移,结构的动力响应与地层的动力响应(位移、加速度和主应力)存在相似的变化规律;(4)随着列车运行时间的累加,隧道基底土的累积塑性变形逐渐增大,但随着时间推移后期的增长速率明显减慢;(5)针对佛莞城际铁路狮子洋隧道,近东莞侧隧道基底以砂土为主,建议采用Anand J.Puppala模型进行累积塑性沉降计算;近广州侧隧道基底以淤泥为主,建议采用DingQing Li模型进行累积塑性沉降计算。     

LKJ2000型列车运行监控记录装置的可靠性与安全性设计

阐述了可靠性与安全性的基本概念，对可靠性模型的建立进行了数学分析。采用数学计算方法，对2000型监控装置的冗余结构进行了对比分析，说明了电磁兼容技术与故障检测技术对提高可靠性的作用及其具体措施。阐明了故障安全的意义、原则及装置故障安全设计方法。