基于粒子群算法的既有隧道受新建上跨隧道爆破的振动响应研究
为了研究爆破荷载作用下新建隧道对既有隧道的振动响应，以福平铁路新鼓山隧道上跨既有隧道的实际工程作为研究对象，分析现场爆破参数及现场条件，进行既有隧道振动监测，对信号进行去噪并用粒子群算法反演出爆破荷载参数，模拟新建隧道在交叉点上方爆破开挖时既有隧道的振动响应。 为了更好地消除混杂在爆破信号中的噪声，引入了一种基于集合经验模态分解和小波阈值共同作用的降噪方法。首先将信号进行集合经验模态分解，然后选择含噪的模态函数分量进行小波阀值降噪处理，最后把处理后的分量和未处理的分量进行叠加，重构的信号即为降噪信号。该方法不仅能有效的去除噪声，还能够使爆破波形保留其真实性和完整性。采用这种EEMD-小波阈值的方法对隧道监测振动波形进行去噪。 采用FLAC3D软件对其新建隧道上跨下部既有隧道的振动响应进行了模拟，将MATLAB与FLAC3D软件联合应用，以爆破作用下岩石模拟振动信号与实际监测并完成去噪后的信号的误差作为适应度函数，采用PSO算法优化反演无规律爆破参数和岩石振动阻尼参数，实现模拟爆破过程中参数的自适应选取，解决了实际模拟中参数难确定的问题。实际结果表明，上述MATLAB-FLAC3D结合的方法是可行的，不仅可以研究既有隧道对上跨隧道爆破的振动响应，还可以显著提高了岩体爆炸效应数值模拟结果的精度，实现隧道振动响应的预测。
既有隧道;新建隧道;爆破荷载;振动响应;粒子群算法
辽宁工程技术大学
硕士
岩土工程
费鸿禄
2017
中文
U451
82
2018-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）