ⅰ标地面建筑物减震与防震措施.doc

青岛胶州湾海底隧道Ⅰ标地面建筑物减震与防震措施
一、概述
青岛胶州湾海底隧道Ⅰ标段陆地部分位于青岛市市南区团岛路附近,地面上有较多的军用和民用建筑物,本区低层建筑物多为浅基础,以夯实的人工填土或强~弱风化基岩为持力层,基础埋深一般1~2m,部分深达5~6m,Ⅰ标段陆地部分隧址主要地面建筑物分布情况见下表。
表1 Ⅰ标段隧址主要地面建筑物
区段
建筑物类型
与隧道相对位置
ZK2+755~ZK2+955
住宅楼5~7层7栋,浅基,框架
左边线15m外
ZK2+955~ZK3+155
住宅楼4栋,浅基,框架
左边线10m外
ZK3+195~ZK3+215
部队办公楼5层1栋,浅基,框架
洞上
ZK3+755~ZK3+835
部队1~2层房屋6栋,浅基,砖混
洞上及边线旁
根据设计图纸提供的隧道总平面图、地质纵断面图及开挖断面图,上述区段的地面建筑物与隧道开挖轮廓线顶面的距离和相应的围岩类别等情况如下表:
表2 Ⅰ标段隧址主要地面建筑物详情表
区段
建筑物类型
与隧道相对位置
与隧道开挖轮廓线顶面的距离(计算深度)
围岩类别
ZK2+755~ZK2+955
住宅楼5~7层7栋
左边线15m外
斜距22m
Ⅴ级
ZK2+955~ZK3+155
住宅楼4栋
左边线10m外
斜距平均21m
Ⅲ、Ⅳ级
ZK3+195~ZK3+215
部队办公楼5层1栋
洞上
直距23m
Ⅱ、Ⅲ级
ZK3+755~ZK3+835
部队1~2层房屋6栋
洞上及边线旁
直距44m
Ⅳ级
由于隧道施工爆破会在近距离内产生很强的地震波,爆破振动以地震波的形式通过介质传递给临近的地面建筑物,对地面建筑物产生影响。当地面建筑物的固有频率与地震波的主频率接近时,或当隧道埋深较浅时,地面的振动速度会很大,如果超过建筑物的抗震速度指标,会对建筑物产生破坏性作用。因此施工爆破必须采取减震设计和防震措施,保证地面建筑物和人民生命财产安全。
二、减震设计计算
1、防止爆破振动对建筑物破坏的控制方法和控制标准
爆破所引起的振动是一个非常复杂的随机变量,在以波的形式传播过程中,其振动的振幅、周期和频率均随时间而变化。振动的物理量一般用质点的振速、加速度、位移和振动频率等表示。由于振速具有可以使爆破振动的烈度与自然地震烈度互相参照、标定检测信号较容易、便于换算结构破坏相关判据的特点,所以,国内外多采用质点的振动速度作为衡量爆破地震效应的判据。国内外大多数爆破工程对爆破振动采用的控制标准,都是控制爆破在建筑物所在地表产生的最大质点振动速度值不超过某一标准值。
根据《中华人民共和国爆破安全规程》(GB672222-2003)中有关爆破安全振动速度的要求,房屋类建筑物地面质点的安全振动速度规定如下:
土窑洞、土坯房、毛石房屋:;
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物:2~3 cm/s;
钢筋混凝土框架房屋:5cm/s。
由于爆破设计参数和楼房现有质量与实际情况存在一些差异,因此实际建筑物对施工爆破振动的要求可能更高,在实际设计计算时还需要考虑一定的安全系数。~ cm/s,本次施工设计在实际选用上, cm/s,