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对于桩基桩井的施工开挖,最常采用的手段是钻爆法。桩井护臂混凝土在爆破地震波应力作用下破坏问题是一个非常严重的问题。在爆破振动的作用下,已开挖的围岩以及桩井衬砌混凝土不可避免地会受到不利影响,可能导致混凝土衬砌从与围岩的胶结面脱落或者混凝土衬砌支护效力降低,甚至失去支护作用;在爆破地震波的作用下,围岩中的原有裂隙贯穿,新的裂隙发育、扩展,围岩性质劣化;混凝土衬砌中的拉应力(或剪应力)达到其极限抗拉强度(或极限抗剪强度),就会发生拉伸破坏(剪切破坏),从而导致混凝土衬砌结构破坏,需重新支护,影响桩基施工进度,造成经济损失,甚至可能造成安全事故。 论文通过对贵阳花果园楼盘某桩基桩井开挖爆破的现场测试,采用萨氏理论拟合回归方程,获取桩井爆破掘进中地震波传播规律回归公式,并运用其对测试布设的最高处测点速度进行预测,与实测数据进行对比,结果显示桩井护壁结构爆破振动存在高程放大效应:桩井混凝土护壁水平径向质点振动速度放大系数为1.23~1.57;水平切向质点振动速度放大系数为1.35~1.42;垂直方向质点振动速度放大系数为1.58~1.95,并且放大效应随高程增加更加明显。不同方向高程放大效应:垂直方向振动高程放大效应最明显,其次为水平切向,相对最弱为水平径向。 根据萨氏理论,爆破振动随爆心距增加而减小,桩井护臂中的爆破地震波传播同时受高程放大效应和距离衰减效应同时作用,随高程增加到一定距离,衰减作用占据主导,爆破振动整体传播趋势为:沿桩井轴向,随远离工作面,先增大后减小。 运用动力有限元分析方法,对桩井护壁结构在爆炸冲击荷载作用下的结构动态响应进行了数值模拟,研究表明:圆形桩井和椭圆形桩井护壁对于爆破振动的响应,两端振动速度均大于中间,井底一端振动速度大于井口一端振动速度;同一横截面,圆形桩井护壁中混凝土介质振动速度相同,椭圆形桩井弧形壁面部分质点振动速度明显大于直壁部分。通过桩井护壁现场测试试验和数值模拟结果分析,采用混凝土强度准则校核,建议桩井爆破振动安全判据为:距离工作面5m 范围内振动速度不超过2cm/s。