复杂环境下城市地铁爆破法开挖关键技术

本书基于作者多年科研与实践积累，系统总结了城市地铁爆破法开挖的关键技术，尤其在振动预测、监测与控制方面提出创新方法。全书以“振动产生—传播—监测—控制”为主线，涵盖围岩分级、爆破设计、振动预测、信号处理、安全阈值确定及减振技术等完整技术链条，逻辑清晰，层层递进。本书在传统萨氏公式基础上，提出考虑可靠度的修正模型及人工智能预测方法，并引入单孔随机模型，提升预测精度；详细阐述振动监测流程、信号处理方法及减振孔布置方案，辅以北京、贵阳地铁工程实例，便于工程师直接应用；对比分析美、德、瑞士等多国振动安全标准，结合中国规范与地震烈度表，提出适用于我国城市环境的振动阈值确定方法。

本书系统阐述了城市地铁浅埋隧道爆破法施工中的核心问题与解决方案。全书共9章，从围岩分级、爆破设计基础入手，深入探讨爆破振动的影响因素、预测模型（包括传统公式修正、人工智能与随机模型）、监测方法与信号处理技术；结合国内外爆破振动安全标准，提出基于地震烈度的保护对象振动阈值确定方法；最后通过工程实例，介绍掏槽中空孔与周边加密减振孔等针对性控制技术。本书兼具理论深度与实操指导，可为城市地下工程、隧道建设、水利水电等领域的科研人员、工程师及高校师生提供重要参考。

李胜林，博士，中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院副教授，硕士生导师。长期从事爆破工程、数值计算与仿真、材料动态力学特性、结构工程等领域的教学与科研工作。主持及参与多项国家级、省部级及横向科研项目，发表学术论文30余篇，其中SCI/EI收录20余篇，出版教材1部、专著1部，获软件著作权2项。曾兼任北京工程爆破协会副理事长、中国爆破行业协会常务理事等职务，荣获国家技进步奖二等奖、北京市科技进步奖一等奖等多项荣誉。研究方向聚焦于城市复杂环境下爆破振动控制、岩土工程动态响应与安全评估等。

前言
第1章绪论1
1.1城市地铁浅埋隧道1
1.2地铁浅埋隧道暗挖施工方法3
1.3爆破法开挖10
1.4本书宗旨12
第2章围岩及岩体爆破分级13
2.1围岩分级13
2.2岩体可爆性分级22
2.3本章小结32
第3章岩石破碎基本理论33
3.1动态作用下的岩体力学特性33
3.2岩体中的爆炸波36
3.3爆破内部与外部作用45
3.4岩石爆破机理47
3.5最小抵抗线原理51
3.6装药量计算原理52
3.7影响岩体破碎的因素53
3.8本章小结58
第4章城市隧道常规的爆破设计59
4.1掏槽爆破60
4.2周边孔光面和预裂爆破64
4.3隧道爆破参数设计69
4.4某隧道爆破设计74
4.5本章小结77
第5章隧道爆破振动预测79
5.1爆破振动的影响因素79
5.2爆破振动预测80
5.3本章小结87
第6章爆破振动监测与信号处理90
6.1拾振仪基本原理90
6.2拾振仪的基本特性92
6.3爆破振动监测一般流程94
6.4基于萨道夫斯基公式振动衰减规律拟合97
6.5考虑置信水平的萨道夫斯基公式修正100
6.6本章小结101
第7章保护对象振动阈值的选取与确定103
7.1爆破振动安全控制标准103
7.2通过地震烈度确定保护对象振动允许值116
7.3本章小结118
第8章爆破振动下保护对象响应的动力有限元分析120
8.1动力有限元模型验证与确认120
8.2地铁隧道爆破振动下的结构响应与分析122
8.3本章小结168
第9章基于振动波形分析的隧道爆破减振技术170
9.1振动测试与波形分析170
9.2掏槽区设置中空孔减振技术171
9.3周边孔加设减振孔技术173
9.4本章小结174