砂卵石地层盾构施工振动环境影响测试分析.pdf

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[摘要]为研究北京砂卵石地层中盾构施工所引起的地表振动问题，对北京地铁10号线二期公主坟一西钓鱼台区间隧道施工现场进行振动测试。通过对振动实测数据进行分析，总结盾构施工时地表振动频域特点及振动衰减规律，并对振动产生的地表环境影响进行初步评价。研究表明：盾构施工引起的地层振动频带较宽，中线测点主频集中于30~90Hz范围内；振动波传播过程中高频部分被过滤，较远处测点振动主频降低至30~50Hz。地面人员对刀盘附近振动感知非常明显，监测到的加速度极值达到0.49/s2;垂直振动幅值与水平向幅值处于同一量级，并随着远离刀盘而不断衰减。[关键词]隧道工程；盾构；地铁；砂卵石地层；地表振动；衰诚规律

内容摘抄：

1试验设计
1.1场地条件
振动测试线路为北京地铁10号线二期公主坟一西钓鱼台区间左线隧道，隧道外径6.0m,管片厚度0.3m,长度1.2m,隧道施工采用加泥式土压平衡盾构机。监测区域隧道上覆土层厚度15m,隧道顶部位于⑤卵石圆砾层，底部位于⑦卵石层，其余上覆土层主要为杂填土，隧道左、右线中心距离约为17m,其中右线距西钓鱼台嘉园1号楼水平距离约8.5m,如图1所示。测试场地为永定河引水渠岸边公园，大部分为松散杂填土，局部为硬化地面。

1.2试验设备及监测实施
现场监测主要为地表垂直加速度、垂直于隧道中线水平向加速度，主要设备及仪器如下：1台WS5921数据采集仪；5组941B型超低频拾振器；1套电缆与数据系统配套；100m普通电缆；1台便携式计算机。

2测试结果分析
2.1地表振动特性及衰减规律
2.1.1加速度时程分析
盾构掘进时的地表典型测点垂直和水平加速度时程曲线如图3所示。测点加速度具有明显的随机振动特性，与轨道交通荷载诱发的间断脉冲式振动有明显区别。水平向加速度幅值与垂直加速度幅值相当，说明盾构掘进过程中振源的复合性。

3结语
1)砂卵石地层有利于中高频盾构振动传播，在盾构线路中线附近，垂直振动幅值与水平向幅值相当，并且衰减迅速。
2)盾构施工引起的地层振动频率处于30~90Hz范围内，振动波传播过程中高频部分被过滤，在远离盾构线路中线处测点振动频率降低至30~50Hz。
3)盾构刀盘附近地表振动超出规范要求，盾构穿越砂卵石地层区域时应采取调整盾构参数或地表减振、隔振等有效措施以减小振动，避免出现较严重扰民现象。

（略）

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