高寒地区隧道深埋中心水沟施工优化及爆破振动数值模拟研究

发布时间：2024-12-30 01:01

　　我国新疆高纬度区域绝大部分气候处于寒冷或严寒状态,在高寒地区修建隧道时,由于受到温度影响,均会考虑设置深埋中心水沟。而深埋中心水沟的设置作为一项新的技术在国内外相关方面的研究较少,因此有必要对深埋中心水沟的爆破开挖方案以及爆破振动响应进行研究。基于以上原因,本文以兰新铁路二线博州支线项目阿拉套山隧道为工程背景,利用动力有限元软件LS-DYNA以及大型有限元软件MIDAS-GTS对水沟的开挖爆破方案及振动响应进行数值模拟研究,以期得到最优爆破方案,为今后类似工程提供参考与指导,主要研究内容如下:（1）通过隧道现场监控量测位移值及围岩力学特性进行围岩物理力学参数的反演分析,得到弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、重度、体积模量、剪切模量等一系列数值模拟所需基本参数的具体值作为有限元计算的基础。（2）根据深埋中心水沟的设计方案,利用模拟岩体近区爆破效果较好的LS-DYNA动力有限元软件对同时起爆、两段起爆、三段起爆等三组起爆方式在炮眼直径、不耦合系数、装药长度等确定下不同微差时间的工况进行数值模拟计算,对比了各工况在最小抵抗线60cm情况下的爆破漏斗及自由面附近的典型单元的震动情况,以期获得基...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1阿拉套山隧道洞

兰州交通大学硕士学位论文-12-2围岩物理力学参数反演2.1阿拉套山隧道工程概况2.1.1工程概述新建铁路博州支线阿拉套山隧道工程全长2585m，Ⅲ级围岩地段隧道开挖净宽值606cm，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道开挖净宽值610cm。考虑到冬季的寒冷，隧道设置贯通的双层盖板保温侧水沟及φ....

图2.2BP神经网络拓扑结构

高寒地区隧道深埋中心水沟施工优化及爆破振动数值模拟研究-15-可以通过编辑语言对网格进行反复训练，方便快捷；网络训练有联想功能，训练过程有一定的预测能力；比起其他神经网络算法，BP神经网络方便快捷，适用范围较广。组成BP神经网络的结构如图2.2所示，其参数确定方法如下。图2.2B....

图2.3DIK2+420断面

兰州交通大学硕士学位论文-16-数梯度大的地方。2.3围岩物理力学参数反演过程2.3.1位移量测数据的分析三级围岩段，拱顶和最大跨设置位移量测点，测量了拱顶沉降值和拱腰收敛值。三级围岩段隧道及中心水沟断面图如下所示。图2.3DIK2+420断面根据地勘资料，三级围岩段表面岩体为强....

图2.4DIK2+420断面变形监测值

兰州交通大学硕士学位论文-16-数梯度大的地方。2.3围岩物理力学参数反演过程2.3.1位移量测数据的分析三级围岩段，拱顶和最大跨设置位移量测点，测量了拱顶沉降值和拱腰收敛值。三级围岩段隧道及中心水沟断面图如下所示。图2.3DIK2+420断面根据地勘资料，三级围岩段表面岩体为强....

本文编号：4021544