上方隧道爆破施工对万兴路隧道结构的影响研究

发布时间：2019-11-26 17:53

【摘要】：本文依托于重庆市江北区万兴路隧道工程,首先运用萨道夫斯基经验公式对隧道爆破振动现场监测数据进行线性回归分析,然后运用有限元软件MIDAS/GTS NX建立相应的三维有限元数值模型进行分析,研究在不同情况时上跨隧道施工爆破荷载对下方既有隧道的围岩及支护结构的动力响应规律。本文的主要研究内容如下:1.根据现场爆破监控数据,分析得到了爆破地震波的传播规律,并利用数学回归的方法得到了该工程的地质条件参数α、K的值,为工程后期的爆破施工提供借鉴。2.利用有限元数值模拟研究万兴路隧道结构在上方隧道爆破施工时的振动响应规律。结果表明万兴路隧道的拱顶受到爆破振动影响最大,且监测点的竖向振动速度、加速度、位移都远大于水平方向,在施工过程中需要及时监控。3.分别研究了万兴路隧道在不同初期支护厚度条件和九号线采用不同爆破进尺条件时,初期支护结构爆破振动速度的响应规律。结果表明随着初期支护厚度越大,各监控断面爆破振动峰值速度不断减小,并且呈边际递减效应;九号线采用爆破进尺扩大时,各监控断面爆破振动峰值速度不断增加,并且呈边际递增效应。4.通过以上研究得出九号线爆破施工的最佳爆破进尺,验算了该工况下初期支护的混凝土的安全性。
【图文】：

从爆破中心依次向外第一个是压碎区，第二个是裂隙区，，第三个是弹性震动，如图2-1 所示。岩石在爆破荷载作用下受到加载频率最高的地方我们把它称之为压碎区，此时岩石受到的压缩强度远大于其所能承受的的极限压缩强度，这个压缩区的范围约为炮孔半径的 2~3 倍。压碎区外就是裂隙区，范围大约是药室半径的 10～15倍，这个区的形成是由于在这个范围内岩石不会受到压缩破坏，但是受到的径向拉应力大于岩石的抗拉强度，岩石发生拉裂破坏。在裂隙区外的外面就是弹性区，在这个区域内岩石既不会受到压缩破坏也不会受到拉裂破坏，岩石只会发生弹性震动。图 2-1 岩石内部爆破示意图1—药室 2—压碎区 3—裂隙区 4—弹性震动区

2.2.2 临近自由面条件下炸药的爆炸作用当炸药包临近自由面时，由于爆破应力波在自由面上的反射作用，炸药爆破后不仅仅会在它的周围形成传统三个区即压碎、裂隙以及弹性震动区。还会在岩石自由面上出现破裂、鼓包以及抛掷的现象，这些现象的发生主要取决于炸药包到岩石自由面的距离。当炸药包距离岩石自由面达到一定距离后，就会在岩石当中形成漏斗状的爆炸坑，这个爆炸坑我们将其称之为爆破漏斗。如图 2-2 所示。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U451;U455.6

【参考文献】

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本文编号：2566230