小净距隧道施工过程中爆破振动响应研究

发布时间：2021-12-24 07:31

　　小净距隧道以其有利于道路整体线型规划及线型优化的独特优势而被广泛采用。小净距隧道施工比较复杂,由于两隧道间中岩墙厚度较小,利用钻爆法开挖小净距隧道必然会对隧道围岩及相邻隧道结构产生影响,极易引发安全问题。在小净距隧道钻爆法施工过程中,通过对隧道围岩与隧道结构的响应特性进行分析,研究围岩及相邻隧道结构在爆破振动后的振速、应力及塑性应变的变化规律,确定小净距隧道的施工方案,减少爆破振动对施工的不良影响,确保现场施工安全。因而对小净距隧道爆破振动进行研究,有重要的现实意义和经济效益。本文以钻爆法施工的魁峰山小净距隧道工程为依托,首先对岩石的破碎理论及应力波传播理论做了系统的分析;然后对小净距隧道施工进行了爆破振动监测,对振动监测数据进行整理分析;最后通过数值模拟研究了不同围岩级别、不同中岩墙厚度条件下,小净距先、后行隧道爆破振动的相互影响规律,并对有效的工程减振措施进行了阐述。本文主要研究内容及成果如下:（1）岩石爆破时,距离爆破中心的位置不同,岩石的破坏形式不同,爆破中心处岩石表现为受压破坏,随着距离的增加,岩石的受力呈拉、压混合的三向应力状态,以拉剪破坏为主。（2）通过对爆破振动理论的分... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 小净距隧道研究现状及存在的问题
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 研究的内容、意义及创新点
        1.3.1 研究的内容
        1.3.2 研究的意义
        1.3.3 研究的创新点
2 爆破振动理论分析
    2.1 爆破应力波理论
    2.2 爆破作用下岩石破碎理论
    2.3 爆破振动强度计算及安全判据
        2.3.1 爆破振动强度计算
        2.3.2 爆破安全判据
    2.4 爆破荷载的加载方式及关键参数的选取
        2.4.1 峰值荷载的计算
        2.4.2 爆破荷载波形的选择及加卸载时间的计算
    2.5 本章小结
3 工程概况及现场爆破振动测试
    3.1 工程简介
    3.2 工程地质概况
        3.2.1 地形地貌
        3.2.2 地层岩性
        3.2.3 围岩分级
    3.3 魁峰山隧道施工方法及爆破方案
    3.4 现场爆破振动监测
        3.4.1 监测设备及测点布置
        3.4.2 监测结果及分析
    3.5 本章小结
4 小净距隧道爆破振动数值模拟研究
    4.1 概述
    4.2 有限元模型的建立
        4.2.1 模型概况
        4.2.2 模型参数的选取
        4.2.3 模型特征值及边界条件的确定
        4.2.4 运动方程的建立及爆破荷载的计算
        4.2.5 模型的正确性检验
    4.3 后行隧道爆破对先行隧道的影响
        4.3.1 Ⅳ级围岩不同中岩墙厚度振速、塑性应变分析
        4.3.2 Ⅴ级围岩不同中岩墙厚度振速、塑性应变分析
    4.4 先行隧道爆破对后行隧道预穿围岩的影响
        4.4.1 Ⅳ级围岩不同中岩墙厚度振速、塑性应变、应力分析
        4.4.2 Ⅴ级围岩不同中岩墙厚度振速、塑性应变、应力分析
    4.5 降低爆破振动的措施
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 不足与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3550071