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作者:李小帅;高文学;宿利平;张小军;胡宇;薛睿;
单位:北京工业大学城市建设学部;北京市政路桥股份有限公司;
摘要:为了研究爆破荷载作用下小净距隧道中夹岩区的动力稳定性问题,依托小龙门隧道爆破工程,开展了现场爆破振动监测试验。通过改进的变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)与多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy, MPE)算法对爆破振动信号进行消噪处理,基于此分析了掏槽孔与周边孔爆破在后行洞左拱腰(非中夹岩区)、右拱腰(中夹岩区)中产生的振动特征差异。结果表明:采用改进的自适应VMD-MPE算法可以有效消除振动信号中的噪声,并降低了主观决策的影响;此外,相对于非中夹岩区,中夹岩对爆破振动具有明显的放大效应,其质点峰值振速明显大于非中夹岩区,但中夹岩区的振动衰减速度更快;同时,通过对比非中夹岩区与中夹岩区各测点振动频率特征可以发现,中夹岩区小于40 Hz的低频振动能量占比较大,更易引起支护结构的共振,发生损伤与破坏的风险更高,应重点关注;受“转角削弱”作用以及地震波传播路径的影响,在比例距离SD小于等于11.57 m·kg~(1/3)范围内,周边孔爆破在掌子面后方围岩中产生的振速大于掏槽孔。
关键词:中夹岩;;小净距隧道;;爆破振动效应;;变分模态分解;;多尺度排列熵
基金资助:爆破工程湖北省重点实验室开放基金(BL2021-23)~~