淤泥-岩石地层爆破邻近燃气管道振动特征

摘要

盾构机穿越淤泥-岩石地层时，刀盘受力不均容易导致地表发生塌陷事故，可以在盾构机到达前在地表钻炮孔将岩层爆破破碎，但是爆破产生的地震波威胁邻近燃气管道的安全运行。为了研究淤泥-岩石地层爆破时邻近燃气管道的振动特征，结合珠海地铁横琴站和横琴北站盾构区间淤泥-岩石地层爆破破碎岩石工程，首先测试现场爆破振动，然后采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟爆破过程来反演爆破现场材料的物理和力学参数，最后对燃气管道的振动特征进行了分析。得出在燃气管道轴向，管道上PPV（peak particle velocity）基本随着距爆炸源水平距离的增加而减小，最大PPV位置垂直于炮孔中心连心线；在燃气管道正上方地表沿管道轴向上，地表PPV随着距爆炸源水平距离的增加而减小，最大PPV位置也垂直于炮孔中心连心线；沿燃气管道轴向，地表土体PPV₂和燃气管道外侧PPV₁之间存在函数关系，V₂=0.60V₁+1.29,其中V₂是燃气管道上方地表的PPV₂,V₁是燃气管道的PPV₁;燃气管道内侧和外侧节点振速峰值量值基本一致。

关键词

振动特征 / 燃气管道 / 岩石爆破 / 淤泥-岩石地层

基金资助

安徽理工大学青年基金(QNYB2021-01);安徽理工大学人才引进基金(13190208、13220458);安徽理工大学安徽省爆破器材与技术工程实验室(AHBP2022B-05); 国家自然科学基金(41972286)