公路隧道爆破震动效应和合理施工方法研究

发布时间：2017-10-06 23:14

  本文关键词：公路隧道爆破震动效应和合理施工方法研究

  更多相关文章： 公路隧道 爆破震动效应 隧道爆破开挖 数值模拟

【摘要】：本论文收集、整理了与隧道爆破震动有关的数据和资料,对隧道爆破震动效应的定义、内容、危害和爆破安全判据进行了论述和总结。对浅埋段、V级围岩、大断面隧道开挖采用双侧壁导坑法和光面爆破的开挖方案的制定以及开挖过程进行了详细的介绍。对爆破后的结果进行了分析并对爆破方案进行了优化,提出了隧道爆破开挖过程中减小爆破震动、提高爆破成形、降低爆破经济成本的措施,以期在工程类比和数值模拟方法的综合应用上使开挖方案更加合理、科学、经济、安全。应用ANSYS有限元软件中LS-DYNA模块,对材料参数、边界条件、爆破荷载等进行了分析处理,建立了隧道爆破震动效应的瞬态分析模型,进行了后期处理,分析了爆破震动对整个隧道结构的影响,具体包括爆破震动在隧道结构的传播过程、爆破等效应力在隧道结构的集中区域、爆破震速的变化规律、隧道爆破震动安全评估,阐述了隧道爆破震动效应采用数值模拟分析的思路、方法和过程。
【关键词】：公路隧道 爆破震动效应 隧道爆破开挖 数值模拟
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.6
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 第二章 公路隧道爆破震动效应的概述13-26
• 2.1 隧道爆破震动效应概述13-14
• 2.2 爆破破岩破坏机制和地震波的产生及其特性14-17
• 2.2.1 岩石的爆破破坏14-16
• 2.2.2 爆破地震波的产生及其特性16-17
• 2.3 隧道爆破震动效应的危害17-21
• 2.3.1 隧道爆破震动对岩体的危害18-19
• 2.3.2 隧道爆破震动对临近隧道的危害19
• 2.3.3 隧道爆破震动对围岩和衬砌的危害19-20
• 2.3.4 隧道爆破震动对边坡的危害20
• 2.3.5 隧道爆破震动对公路路面和桥梁的危害20
• 2.3.6 隧道爆破震动对人的危害20-21
• 2.4 隧道爆破震动安全判据21-22
• 2.4.1 单一爆破震动强度作为安全判据21
• 2.4.2 考虑多因素的震动安全判据21-22
• 2.4.3 安全判据可靠度的提高22
• 2.5 隧道爆破震动效应的影响因素22-24
• 2.5.1 岩体性质对爆破震动效应的影响23
• 2.5.2 地形特征对爆破震动效应的影响23
• 2.5.3 爆破类型对爆破震动效应的影响23
• 2.5.4 装药量对爆破震动效应的影响23
• 2.5.5 炸药特性和装药类型对爆破震动效应的影响23-24
• 2.6 爆破地震波的监测24-26
• 第三章 隧道爆破开挖施工方法26-44
• 3.1 工程背景和开挖方案26-28
• 3.1.1 工程背景26-27
• 3.1.2 开挖方案的制定27-28
• 3.2 光面爆破和双侧壁导坑法开挖施工简述28-29
• 3.2.1 光面爆破技术28
• 3.2.2 双侧壁导洞法28-29
• 3.3 毛断面分部开挖范围划分29-32
• 3.4 左导坑开挖施工32-40
• 3.4.1 施工准备32
• 3.4.2 爆破参数32-36
• 3.4.3 炮孔装药结构36-38
• 3.4.4 爆破网路38-40
• 3.5 上台阶开挖施工40-42
• 3.6 下台阶开挖施工42-44
• 第四章 数值模拟44-65
• 4.1 软件简介44
• 4.2 爆破震动模拟方法44-50
• 4.2.1 模型材料和参数的设定46-47
• 4.2.2 爆破荷载分析47-49
• 4.2.3 爆破荷载的加载方式49-50
• 4.2.4 边界条件50
• 4.3 隧道模型各材料网格图50-53
• 4.4 模拟结果分析53-65
• 4.4.1 爆破震动传播过程分析53-57
• 4.4.2 爆破震动等效应力分析57-60
• 4.4.3 爆破震动速度变化规律分析60-63
• 4.4.4 爆破震动安全判据分析63-65
• 第五章 爆破施工的优化65-69
• 5.1 爆破施工准备65
• 5.2 优化的原则65-67
• 5.2.1 安全理念和措施为根基65-66
• 5.2.2 爆破效果和质量为依据66-67
• 5.3 优化的措施67-69
• 5.3.1 减小爆破震动67-68
• 5.3.2 减小超欠挖控制爆破成形68
• 5.3.3 降低经济成本68-69
• 第六章 结论与展望69-71
• 6.1 结论69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李志刚;;浅谈爆破震动速度的控制[J];矿业工程;2011年02期

2 张金泉,黄忆龙;爆破震动速度验算浅论[J];煤矿爆破;1999年02期

3 李秀;杨志立;;人工模拟爆破震动信号的合成[J];中国水运(学术版);2007年05期

4 王银才;;巷道爆破震动效应分析及其控制措施[J];科技创新与生产力;2012年02期

5 张正宇;工程爆破震动的破坏标准[J];长江水利水电科学研究院院报;1986年S1期

6 徐全军,毛致远,吴腾芳;爆破震动预报与控制综述[J];爆破器材;1997年01期

7 黄泽民,刘慧;深圳赤湾开山填海工程爆破震动的综合防治[J];铁道建筑;2004年09期

8 林显洪;;嵩滩埔电站爆破震动监测与分析[J];水利科技;2006年01期

9 刘优平;罗昌泰;夏志凡;胡鹏;邓泽鹏;;建筑物下爆破震动放大效应的数值模拟(英文)[J];南昌工程学院学报;2011年01期

10 吴长明;;爆破震动影响因素灰色关联度分析[J];采矿技术;2013年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 邹海清;宋光明;;建筑物爆破震动危害机制及破坏判据的确定[A];岩土工程学术交流会文集[C];2004年

2 吴从师;周三举;高晓初;;不稳定边坡的爆破震动观测[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年

3 刘红岩;刘国振;杨军;陈鹏万;;基于有限元数值计算的爆破震动强度分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所2006年论文摘要集[C];2007年

4 张全实;;浅论矿山爆破震动对其周围的影响[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年

5 苏正春;;闹市中岩石碎破时的爆破震动测试问题[A];第四届全国岩石破碎学术讨论会论文集[C];1989年

6 田小宝;李发灵;;贵港黄练石灰石矿爆破震动监测与模拟预测[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年

7 徐学勇;陈蜀俊;雷静雅;江胜华;;基于小波包变换的爆破震动信号能量分析方法[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

8 刘军;刘汉龙;;建筑结构爆破震动效应的预测方法[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年

9 龙源;娄建武;徐全军;王希之;;爆破震动对民房的振动破坏作用分析[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年

10 孙晓宁;;朱矿采场降低爆破震动的实践应用[A];第十八届川鲁冀晋琼粤辽七省矿业学术交流会论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 凌同华;爆破震动效应及其灾害的主动控制[D];中南大学;2004年

2 张义平;爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D];中南大学;2006年

3 孙新建;基于Hilbert能量分析的岩体爆破震动损伤研究[D];天津大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 尹丽冰;基于ANSYS/Ls-Dyna的某铀矿井下生产爆破震动数值模拟研究[D];江西理工大学;2015年

2 王柳;基于小波（包）和HHT的爆破震动信号分析与应用[D];江西理工大学;2015年

3 孙伟东;公路隧道爆破震动效应和合理施工方法研究[D];石家庄铁道大学;2016年

4 黄志强;建筑结构对爆破震动响应的数值模拟研究[D];武汉科技大学;2003年

5 徐学勇;爆破震动信号的小波分析方法研究[D];武汉理工大学;2006年

6 杨汉军;基于小波的爆破震动监测数据去噪研究[D];中南大学;2007年

7 陈银鲁;爆破震动信号的能量分析方法及其应用研究[D];浙江大学;2010年

8 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年

9 章涛;城市隧道开挖爆破震动对地表建筑物的影响及安全评价[D];青岛理工大学;2010年

10 黄高磊;露天矿场爆破震动对周边建筑物危害性研究[D];内蒙古科技大学;2012年

，

本文编号：985556