华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (4): 129-136.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.04.018

• 土木建筑工程 • 上一篇    下一篇

P 波作用下机场跑道的爆破安全振动速度研究

胡守云 周传波 蒋楠 路世伟 张震 何如    

  1. 中国地质大学( 武汉) 工程学院,湖北 武汉 430074
  • 收稿日期:2017-09-14 修回日期:2017-12-20 出版日期:2018-04-25 发布日期:2018-03-01
  • 通信作者: 周传波( 1963) ,男,教授,博士生导师,主要从事岩土工程、工程爆破方面的研究 E-mail:cbzhou@cug.edu.cn
  • 作者简介:胡守云( 1970) ,男,博士生,教授级高级工程师,主要从事隧道工程、工程爆破方面的研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目( 41372312) ;黄鹤英才( 科技) 计划项目( 2015055003) 

Study on Safety Blasting Vibration Velocity for Concrete Airport Runway Subjected to P-Waves
 

 HU Shouyun ZHOU Chuanbo JIANG Nan LU Shiwei ZHANG Zhen HE Ru    

  1.  Faculty of Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074,Hubei,China
  • Received:2017-09-14 Revised:2017-12-20 Online:2018-04-25 Published:2018-03-01
  • Contact: 周传波( 1963) ,男,教授,博士生导师,主要从事岩土工程、工程爆破方面的研究 E-mail:cbzhou@cug.edu.cn
  • About author:胡守云( 1970) ,男,博士生,教授级高级工程师,主要从事隧道工程、工程爆破方面的研究
  • Supported by:
      Supported by the National Natural Science Foundation of China( 41372312) and the Huanghe Yingcai( Science and Technology) Program( 2015055003) 

摘要:  结合湖北省首例下穿机场跑道隧道钻爆法开挖工程背景,基于理论解析、数值模 拟与现场监测相结合的研究方法,分析了下穿隧道爆破产生的入射 P 波对混凝土跑道的 作用机理,研究了机场跑道的隧道爆破振动安全判据. 结果表明: 下穿跑道隧道爆破振动 作用下,岩石与混凝土跑道交界面以拉伸破坏为主; 随着入射 P 波入射角的增大,机场跑 道的爆破安全振动速度呈现先增大后减小的趋势,其最小值出现在入射角为零时( 即垂 直入射的情况) ,表明爆破地震波垂直入射时机场跑道最容易发生破坏; 基于机场跑道的 重要性,选取1. 7 为重要性修正系数,依据爆破地震波以不同角度入射时确定的爆破安全 振动速度,得到修正后的爆破安全振动速度在 3. 67 ~7. 91 cm/s 之间; 与数值模拟和回归 分析结果相比,由于应力波理论分析忽略了材料塑性变形的影响,其计算分析得到的爆破 安全振动速度更小,具有更高的安全储备. 

关键词: 隧道掘进, 爆破振动, 安全振动速度, 入射 P 波, 混凝土跑道 

Abstract: On basis of the first tunnel project adopting drilling and blasting method under an existing airport runways in Hubei Province in combination with the theoretical analysis of stress wave theory,numerical simulation and field monitoring,the interaction between an incident P-wave and the airport runway is discussed and the blasting vibration safety criterion for airport runway is established,of which the feasibility and the reliability are validated by a practical engineering case. Results show that: the blasting vibration safety criterion ( BVSC) determined by shear failure criterion is much greater than that determined by tensile failure criterion,indicating that tensile failure dominates the failure type of the interface; when the incident angle increases,the BVSC increases first,then decreases. And the minimum BVSC occurs in the case of normal incidence,which indicates that the case of normal incidence is the most dangerous; taking into account the importance of airport runway,1. 7 is chosen as the modifying coefficient and the BVSC of 3. 67 ~7. 91cm/s is determined according to the different incident angle; compared with numerical simulations,the BVSC obtained by theoretical analysis has a higher safety reserve.

Key words: tunneling, blasting vibration, safety vibration velocity, incident P-wave, concrete runway 

中图分类号: