空腔对爆破荷载作用下的隧道动力特性影响分析
本文选题:空腔 切入点:隧道 出处:《郑州大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:我国大部分领土为山地或重丘区,为提高线形、降低能耗,隧道在路网中所占的比例越来越大。隧道施工方法众多,但由于技术、成本等方面的原因,在未来一段时间内,矿山法仍是隧道施工的主要方法。矿山法施工时,爆破荷载不可避免地对临近已开挖隧道和隧道本身产生不利影响,尤其是当围岩中存在空腔时,会使隧道受力更加复杂。本文根据地震波本身的特点结合现有的理论分析成果,系统的研究了空腔对爆破荷载作用下隧道本身和临近隧道的动力特性的影响,本文得到的主要结论有如下几点:(1)当空腔位于隧道直墙后时,空腔仅对临近直墙的振速分布产生较大影响,对振速具有放大作用,对结构的受力不利。空腔对隧道结构的影响,随着距直墙距离的增大而减弱。(2)空腔对隧道振速峰值的放大作用,随竖直方向和水平方向上尺寸的增大而增大,且竖向尺寸对振速的放大作用要比水平方向上尺寸的放大作用明显。(3)当空腔位于直墙后时,仅对临近直墙x方向振速分布有较大影响,当空腔位于拱顶时,仅对拱顶y方向上的振速产生较大影响。(4)当临近隧道的背爆侧存在空腔时,不论空腔的大小和位置,对临近隧道的振速分布几乎无影响。(5)当两隧道间存在空腔时,对临近隧道具有减震作用,对隧道抗震有利,减震作用随着尺寸的增大和距迎爆侧直墙距离的增加而增强,且竖直方向上尺寸的变化对振速分布的影响要大于水平方向尺寸。
[Abstract]:Most of the territory of our country is mountainous or heavy hill area. In order to improve the alignment and reduce energy consumption, the proportion of tunnel in the road network is more and more. There are many tunnel construction methods, but due to technical, cost and other reasons, in the future, in a period of time, Mine method is still the main method of tunnel construction. When mine method is constructed, blasting load will inevitably have an adverse effect on the adjacent tunnel and tunnel itself, especially when there is a cavity in the surrounding rock. According to the characteristics of seismic wave itself and the existing theoretical analysis results, the influence of cavity on the dynamic characteristics of tunnel itself and adjacent tunnel under blasting load is systematically studied in this paper. The main conclusions of this paper are as follows: 1) when the cavity is located behind the tunnel wall, the cavity only has a great effect on the distribution of the vibration velocity near the straight wall, which has a magnifying effect on the vibration velocity, which is disadvantageous to the force on the structure, and the influence of the cavity on the tunnel structure. With the increase of the distance from the vertical wall, the effect of the cavity on the peak value of the tunnel vibration velocity increases with the increase of the vertical direction and the horizontal direction. The effect of vertical dimension on vibration velocity is more obvious than that of horizontal dimension. When the cavity is located behind the vertical wall, it has a great effect on the distribution of vibration velocity near the vertical wall in the x direction, when the cavity is located at the vault, When there is a cavity in the back of the adjacent tunnel, regardless of the size and location of the cavity, there is almost no effect on the velocity distribution of the adjacent tunnel. 5) when there is a cavity between the two tunnels, It is beneficial to the earthquake resistance of the adjacent tunnel. With the increase of the size and the distance from the vertical wall to the straight wall, the effect of the vertical dimension on the vibration velocity distribution is greater than the horizontal dimension.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U451
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,本文编号:1649069
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