武汉地铁隧道掘进爆破对地表震动效应的研究

"地铁隧道掘进爆破地表震动效应研究 (2011年) - 武汉理工大学学报" 这篇论文主要探讨了地铁隧道施工过程中爆破对地表震动的影响，以及如何通过实时监测和数值模拟来理解和控制这种影响。以武汉地铁二号线隧道工程为例，研究人员对爆破振动进行了现场监测，同时利用数值模拟软件进行计算分析。 在地铁隧道掘进时，爆破是常见的开挖手段，但其引发的地表震动可能会对周围环境，特别是地表建筑造成安全隐患。论文指出，萨道夫斯基公式可以用来拟合隧道掘进前方地表的振动速度，显示出较好的相关性，然而，对于隧道后方地表的振动速度拟合效果较差。这表明，对于不同区域，地表震动的响应具有显著差异。 数值模拟结果显示，隧道形成后，对岩体结构的改变导致地表振动速度产生放大效应。在掌子面（即隧道开挖前端）后方的已开挖区域，地表振速通常会比前方相应点的振速更大。这一发现强调了在设计和实施隧道掘进爆破方案时，必须考虑这种放大效应，以防止对掌子面后方地表建筑造成潜在损害。 论文中的关键点包括现场监测的重要性，它能提供实际的振动数据，用于验证和优化数值模型。数值模拟则为理解复杂地质条件下地表震动的传播规律提供了有力工具。此外，研究还揭示了隧道工程对地表振动的非线性影响，即成形隧道结构会改变震动传播特性，加大了震动对地表的影响。 对于地铁隧道建设者来说，理解这些振动效应至关重要，因为它们直接影响到施工安全和周围社区的生活质量。通过精确预测和控制爆破振动，可以减少对环境和建筑物的破坏，提高施工过程的安全性和效率。因此，这项研究不仅对武汉地铁二号线具有实际指导意义，也为其他城市地铁建设和隧道工程提供了理论支持和参考方法。 关键词：隧道掘进、现场监测、振动速度、数值模拟、放大效应 论文发表于《武汉理工大学学报》第33卷第10期，2011年10月，作者包括肖文涛、肖文芳、房泽法和任高峰，该研究属于自然科学领域，探讨了隧道工程中的关键技术问题，对于地下工程的振动控制具有重要的理论与实践价值。