傍山隧道爆破开挖振动特性和规律研究
发布时间：2022-08-08 18:07
傍山隧道爆破开挖时,爆破振动不但会对临近边坡造成较大的影响,而且会对地表构（建）筑物以及附近居民造成一定程度的危害。本文采用LS-DYNA数值模拟方法,建立等比例数值模型,首先从爆破参数、边坡岩体特征以及边坡-隧洞几何条件三个方面对傍山隧道爆破振动特性和规律进行了研究,然后推导出坡面最大振动速度预测公式,并开发了坡面最大振速预测平台,最后结合布仑口-公格尔水电站工程验证了平台的可靠性。主要研究成果如下:（1）随着微差间隔时间的增大,坡面最大振动速度峰值及边坡安全度呈指数形式减小,岩体塑性区呈幂级数形式减小。相对爆源远区,微差起爆间隔时间对振动速度峰值的影响在爆源近区较大。边坡坡面最大振动速度峰值随总装药量、最大段装药量以及隧道掘进进尺的增大均线性增大,边坡安全度随总装药量的增大呈指数形式减小。（2）软弱夹层厚度和数量的改变对软弱夹层迎爆侧质点振动速度几乎不产生影响,主要对异侧质点振动速度存在衰减作用。坡面最大振动速度峰值随软弱夹层厚度的增大线性减小,且随软弱夹层数量的增多线性减小,厚度衰减率和数量衰减率均随软弱夹层厚度的增大线性增大。坡面最大振动速度峰值随边坡坡角的增大呈幂级数形式减小...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 岩体爆破振动效应
1.2.2 隧道爆破安全控制标准
1.2.3 边坡静、动力稳定性分析方法
1.3 现有研究的不足
1.4 本文的研究内容
2 隧道爆破参数设计及数值模拟方案
2.1 引言
2.2 隧道爆破参数设计
2.3 数值模型建立
2.4 计算模型选取
2.4.1 炸药材料模型
2.4.2 岩石材料模型
2.4.3 空气材料模型
2.4.4 炮泥和软弱夹层模型
2.5 数值计算原理及方法
2.5.1 ALE算法
2.5.2 重启动求解方法
2.5.3 网格尺寸的影响
2.6 本章小结
3 爆破参数对傍山隧道爆破振动特性的影响
3.1 引言
3.2 微差间隔时间对爆破振动特性的影响
3.2.1 计算方案
3.2.2 爆破振动传播特性
3.2.3 爆破振动衰减规律
3.2.4 隧道爆破应力波传播及塑性区演化过程
3.2.5 边坡岩体振动特性
3.3 炸药当量对爆破振动特性的影响
3.3.1 计算方案
3.3.2 坡面质点振动特性
3.3.3 爆破振动衰减规律
3.4 本章小结
4 边坡岩体特征对傍山隧道爆破振动特性的影响
4.1 引言
4.2 岩性对爆破振动特性的影响
4.2.1 计算方案
4.2.2 爆破振动传播特性
4.2.3 爆破振动衰减规律
4.3 软弱夹层厚度对爆破振动的影响
4.3.1 计算方案
4.3.2 爆破振动传播特性
4.3.3 爆破振动衰减规律
4.4 软弱夹层数量对爆破振动的影响
4.4.1 计算方案
4.4.2 爆破振动传播特性
4.4.3 爆破振动衰减规律
4.5 本章小结
5 不同边坡-隧洞几何条件下傍山隧道爆破振动特性
5.1 引言
5.2 隧道水平爆心距对爆破振动的影响
5.2.1 计算方案
5.2.2 爆破振动传播特性
5.3 隧道高程对爆破振动的影响
5.3.1 计算方案
5.3.2 爆破振动传播特性
5.4 隧道水平爆心距和高程对爆破振动的影响
5.4.1 计算方案
5.4.2 爆破振动传播特性
5.5 边坡坡角对爆破振动的影响
5.5.1 计算方案
5.5.2 爆破振动传播特性
5.6 本章小结
6 傍山隧道爆破质点振动速度预测平台
6.1 引言
6.2 坡面最大振动速度公式推导
6.3 坡面最大振速预测平台开发
6.3.1 平台开发流程
6.3.2 平台的使用
6.4 工程实例应用
6.4.1 工程概况
6.4.2 爆破振动传播特性及平台测试
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要研究成果
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢
本文编号：3671984
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 岩体爆破振动效应
1.2.2 隧道爆破安全控制标准
1.2.3 边坡静、动力稳定性分析方法
1.3 现有研究的不足
1.4 本文的研究内容
2 隧道爆破参数设计及数值模拟方案
2.1 引言
2.2 隧道爆破参数设计
2.3 数值模型建立
2.4 计算模型选取
2.4.1 炸药材料模型
2.4.2 岩石材料模型
2.4.3 空气材料模型
2.4.4 炮泥和软弱夹层模型
2.5 数值计算原理及方法
2.5.1 ALE算法
2.5.2 重启动求解方法
2.5.3 网格尺寸的影响
2.6 本章小结
3 爆破参数对傍山隧道爆破振动特性的影响
3.1 引言
3.2 微差间隔时间对爆破振动特性的影响
3.2.1 计算方案
3.2.2 爆破振动传播特性
3.2.3 爆破振动衰减规律
3.2.4 隧道爆破应力波传播及塑性区演化过程
3.2.5 边坡岩体振动特性
3.3 炸药当量对爆破振动特性的影响
3.3.1 计算方案
3.3.2 坡面质点振动特性
3.3.3 爆破振动衰减规律
3.4 本章小结
4 边坡岩体特征对傍山隧道爆破振动特性的影响
4.1 引言
4.2 岩性对爆破振动特性的影响
4.2.1 计算方案
4.2.2 爆破振动传播特性
4.2.3 爆破振动衰减规律
4.3 软弱夹层厚度对爆破振动的影响
4.3.1 计算方案
4.3.2 爆破振动传播特性
4.3.3 爆破振动衰减规律
4.4 软弱夹层数量对爆破振动的影响
4.4.1 计算方案
4.4.2 爆破振动传播特性
4.4.3 爆破振动衰减规律
4.5 本章小结
5 不同边坡-隧洞几何条件下傍山隧道爆破振动特性
5.1 引言
5.2 隧道水平爆心距对爆破振动的影响
5.2.1 计算方案
5.2.2 爆破振动传播特性
5.3 隧道高程对爆破振动的影响
5.3.1 计算方案
5.3.2 爆破振动传播特性
5.4 隧道水平爆心距和高程对爆破振动的影响
5.4.1 计算方案
5.4.2 爆破振动传播特性
5.5 边坡坡角对爆破振动的影响
5.5.1 计算方案
5.5.2 爆破振动传播特性
5.6 本章小结
6 傍山隧道爆破质点振动速度预测平台
6.1 引言
6.2 坡面最大振动速度公式推导
6.3 坡面最大振速预测平台开发
6.3.1 平台开发流程
6.3.2 平台的使用
6.4 工程实例应用
6.4.1 工程概况
6.4.2 爆破振动传播特性及平台测试
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要研究成果
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢
本文编号：3671984
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3671984.html
