五峰山隧道西端进洞爆破施工对边仰坡稳定性影响研究

发布时间：2020-08-10 12:54

【摘要】：本文以恩施地区的五峰山隧道西端进洞爆破开挖工程为研究背景,在阅读大量国内外有关文献的基础上,对洞口边仰坡的稳定性进行研究,主要做了以下几个方面的工作:(1)首先总结了隧道洞口边仰坡在静力和动力作用下的破坏机理,并分析了岩石的振动效应和应力波理论以及隧道边仰坡稳定性的判定方法。(2)简述了本文依托工程五峰山隧道的基本概况。通过对五峰山隧道西端洞口边仰坡的现场监测得到了地震波的振速和主频率等数据。利用回归分析得到了K、α值,为以后工程提供一定的参考。(3)运用GTS NX软件对五峰山隧道西洞门建立模型,通过爆源距坡脚的水平距离变化、坡高变化等几种工况分析并总结了边坡在爆破荷载作用下的动力特性。通过数值计算与监测数据分析,验证了数值模拟方法的可行性。(4)运用有限元软件分别对本工程的边坡、仰坡稳定性进行计算,得出了边坡在爆破振动波作用下的稳定系数、安全振速和极限振速与仰坡在施工中各阶段的稳定系数,为本工程及以后类似工程提供施工参考。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.6
【图文】：

动力响应,坡体,数值分析,力学法

）文献资料法。利用图书馆、互联网、档案馆等广泛查阅相关资究。）数学力学法。包括数值分析、现场监测等。本文的研究就是通数值分析两条线展开的，最后加以总结。）调查研究。在本文展开研究前，本人已对该依托工程作了详尽研和询问，并做好了记录。）归纳总结、批判吸收。查阅相关文献资料并进行分析，归纳总信息进行合理分类；根据比较、研究案例分析的结果，总结国内好的做法和经验。路线：借鉴了以往学者的经验对该依托背景边坡综合分析，凭借Mid依托工程并进行计算，分析爆破振动对洞门坡体的影响，进行前边坡体的动力响应状况。从而得出该隧道洞口边仰坡在爆破荷动波传播特性及边坡动力响应情况，最后得出一些有益结论，采所示：

爆破破坏,岩石

1— 药室 2—粉碎区 3—裂隙区 4—振动区图 2-1 岩石中爆破破坏的分区爆破后，生成的高温、高压气体快速膨胀传播，冲式施加在附近的孔壁上，从而在岩体中产生冲击波构产生较大的塑性变形甚至被粉碎成粒子状，从而破坏的粉碎区在未破坏岩石的强烈包裹作用下，它十五倍。由于波峰压力在很大程度上超过了岩石的土体在爆破冲击波的作用下发生塑性破坏或粉碎波的波能，它的力量大大减小。当爆破地震波减小变为平缓、波速相当于岩土体的声波，这是我们称岩土体在非弹性状态，压力波使之产生的应力变形。在波动扩散过程中，波能损失相对来说较少，减振动波要大。爆破产生的能量越来越小，弹性效果开始显露。此时的爆破地震波显示出只能使质点振。最后弹性波的能量完全被吸收。这种只产生振动

瑞利波,横波,纵波,周期时间

图 2-2 爆破地震波的形成2.3.2 爆破地震波的类型（1）纵波纵波：在纵波扩展中，质点震荡的方向与传播一个方向，使介质也跟随振动。它的特性是周期时间短、振幅小。（2）横波横波：节质的震荡方向与扩展方向成 90 度角，是横向震荡的，从而造成了质点的垂直性震荡。横波的特性大部分为周期时间有点长、振动幅度非常大、结果岩土体输出剪切性振动。（3）瑞利波瑞利波，是一个极为普通表面弹性波。这种波是顺着半无限性岩体外表面扩展的震荡波。由 L.瑞蕾于 1887 年因首先指出其存在而得名。地震学中称其为 R 波或L 波。在震中附近，不出现瑞利波。在表面附近质子的振动踪迹为椭圆。这种波只

【参考文献】