浅埋大断面隧道下穿既有公路爆破控制技术研究
本文选题:浅埋大断面隧道 + 爆炸应力波 ; 参考:《西安工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着我国公路和铁路建造事业的快速发展,新建隧道下穿既有公路会越来越多。新建隧道爆破开挖时,由于埋深较浅,围岩较差而严重威胁既有公路的安全。为保证新建隧道和既有道路安全,需结合实际的施工条件,拟定合理的爆破方案和设计参数。本文以新建某隧道下穿316国道为背景,采用理论分析、现场试验、数值模拟相结合的方法,系统地研究了浅埋大断面隧道下穿既有公路的爆破控制技术。主要研究内容和结论如下:(1)对岩石中爆炸应力波进行了总结和分析,并基于应力波理论,推导了弹性应力波在完全弹性体内的质点峰值振速公式,修正了多孔爆破质点峰值振速理论公式,揭示了爆炸应力波的传播衰减规律。(2)结合某新建某隧道出口下穿316国道段实际情况,通过相关经验公式和工程经验确定了爆破器材、掏槽位置、装药结构、掘进进尺等爆破技术相关参数,制定了下穿段爆破方案。(3)根据下穿段的实际地形、工程地质情况和施工方法,采用MidasGTSNX软件对下穿段左上和右上部分爆破掘进开挖建立了数值模型。结果表明:路面质点峰值振速、应力、位移均满足相关规范的要求。(4)在新建隧道下穿既有316国道爆破施工过程中,进行了爆破现场试验。并将现场试验、理论计算的结果进行了对比分析,结果表明:计算值与实测值的相对误差最小值为1.68%,平均相对误差为12.46%,计算值与实测值误差较少,证明本文提出的公式在一定程度上能够反映爆破振动对既有道路的影响,初步证明了该式是合理可行的。
[Abstract]:With the rapid development of highway and railway construction in China, there will be more and more existing roads under the new tunnel. When the new tunnel blasting is excavated, because of the shallow buried depth and poor surrounding rock, it is a serious threat to the safety of the highway. In order to ensure the safety of the new tunnel and the existing road, the actual construction conditions should be consolidated and a reasonable blasting scheme is drawn up. In this paper, based on the background of 316 national highway under a new tunnel, the blasting control technology of the existing highway under shallow buried large section tunnel is systematically studied by means of theoretical analysis, field test and numerical simulation. The main research contents and conclusions are as follows: (1) the explosion stress waves in the rock are summarized and analyzed, and the main conclusions are as follows. Based on the stress wave theory, the formula of the peak vibration velocity of the elastic stress wave in the full elastic body is derived, the theoretical formula of the peak vibration velocity of the porous blasting particle is corrected and the propagation attenuation law of the explosive stress wave is revealed. (2) the actual situation of the 316 national highway section under the outlet of a certain new tunnel is given, and the relevant empirical formula and engineering experience are confirmed. The blasting equipment, the position of cutting, the structure of charge and the parameters related to the blasting technology are set up. (3) according to the actual terrain, the engineering geology and the construction method of the lower section, the numerical model is established by using MidasGTSNX software to excavate the top left and right upper parts of the lower section. The results show that the pavement is the road surface. The peak vibration velocity, stress and displacement meet the requirements of the relevant specifications. (4) in the construction process of the 316 national highway under the new tunnel, the blasting field test is carried out. The results of the field test and the theoretical calculation are compared and analyzed. The results show that the minimum relative error of the calculated value and the measured value is 1.68%, and the average relative error is the relative error. For 12.46%, the error between the calculated value and the measured value is less. It is proved that the formula presented in this paper can reflect the effect of blasting vibration on the existing road to a certain extent, and it is proved that the formula is reasonable and feasible.
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U455.4
【参考文献】
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,本文编号:1953509
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