爆破震动对高挖边坡稳定性影响研究
发布时间：2021-03-14 19:53
工程建设中出现的人工开挖高边坡越来越多,高挖边坡的稳定性引起了广泛关注。爆破是工程开挖的主要手段,但爆破震动过程复杂,目前爆破震动对边坡稳定性的影响研究相对较少。本文以羊曲水电站厂房高挖边坡为依托,采用数值模拟手段研究高挖边坡在动荷载作用下的响应。首先分析羊曲水电站厂房的分级开挖过程,研究各个阶段岩体应力和位移的分布规律以及锚杆的内力与变形情况。结果表明开挖过程容易产生卸荷回弹,岩体因为卸荷回弹导致的最大位移为8.42cm,锚杆受到的最大拉应力为78.7MPa,发生在边坡马道拐角处,该部位应加强支护。然后采用强度折减法计算边坡在静力条件下的稳定安全系数为1.25,符合国家标准规定。边坡折减系数为1.25时,边坡的潜在滑移面位于边坡的表层,产生局部滑动,边坡内部没有塑性区的贯通,边坡表层应加强防护。引水发电隧洞位于厂房后边坡的坡底,采用爆破开挖的方式。建立厂房后边坡的局部三维模型,不考虑覆盖层对边坡稳定性的影响,在静力条件下边坡的安全稳定系数为2.2。在2#隧洞距离边坡108m的掌子面处添加爆破震动加速度时程曲线进行数值计算。采用基于相关性函数特性的互补集合经验模态分解（Compleme...
【文章来源】：青海大学青海省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.1.1 问题的提出
1.1.2 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡稳定性研究
1.2.2 爆破震动对边坡稳定性影响研究
1.3 研究思路及内容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
第2章 边坡稳定性分析基本方法及原理
2.1 边坡稳定性分析原理
2.1.1 强度折减法
2.1.2 摩尔-库伦模型基本理论
2.1.3 Itascad软件介绍
2.1.4 FLAC3D软件介绍
2.2 动力分析基本原理
2.2.1 特征值分析
2.2.2 阻尼计算
2.2.3 时程分析
2.2.4 Midas/GTS软件介绍
2.3 本章小结
第3章 高挖边坡开挖过程数值模拟研究
3.1 羊曲水电站厂房边坡工程概况
3.1.1 地理位置
3.1.2 气象水文
3.1.3 地质构造
3.1.4 施工特性
3.2 初始应力场的计算
3.2.1 模型的导入
3.2.2 岩体物理力学指标
3.2.3 边界条件
3.2.4 初始应力计算
3.3 边坡分级开挖过程模拟
3.4 开挖过程模拟结果与分析
3.4.1 边坡分步开挖位移特征分析
3.4.2 边坡分步开挖应力特征分析
3.4.3 边坡分步开挖支护结构受力特征分析
3.5 边坡整体稳定性安全系数计算
3.6 本章小结
第4章 爆破震动信号滤波与消噪
4.1 爆破震动信号监测
4.1.1 爆破震动监测仪器
4.1.2 爆破震动监测方案
4.1.3 监测工作流程
4.1.4 监测结果
4.2 爆破震动信号滤波原理
4.2.1 EMD、EEMD、CEEMD分解
4.2.2 相关性函数
4.3 爆破震动信号滤波处理
4.4 本章小结
第5章 爆破震动对边坡稳定性影响研究
5.1 模型建立
5.2 设定边界条件
5.3 添加爆破荷载
5.4 边坡稳定性静力分析
5.5 边坡稳定性动力分析
5.5.1 应力与位移分析
5.5.2 速度时程分析
5.5.3 实测速度与计算速度对比分析
5.5.4 边坡动力安全系数
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同开挖形式下边坡应力和稳定性有限元分析[J]. 袁智洪,刘云飞,付泓锐. 人民珠江. 2017(08)
[2]基于CEEMD和相关性函数特性的爆破震动信号滤波方法研究[J]. 张亮,孙新建,占其兵. 水利水电技术. 2017(06)
[3]基于CEEMD-HHT方法确定隧洞爆破网路实际延迟时间[J]. 张亮,孙新建,孟佳. 爆破. 2017(01)
[4]爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进展[J]. 高艳华,郭俊男,甘一熊,隋智力. 金属矿山. 2017(03)
[5]边坡动力稳定性数值模拟分析[J]. 冀程哲. 低温建筑技术. 2016(12)
[6]公路岩质边坡爆破稳定性数值模拟分析研究[J]. 徐树焕,刘静. 公路交通科技(应用技术版). 2015(12)
[7]基于有限元计算的边坡稳定性分析[J]. 吕耀成,牛军贤. 山西建筑. 2014(36)
[8]基于有限元强度折减法的边坡动力稳定性可靠性分析[J]. 吴应祥,刘东升,宋强辉,欧益宏. 岩土力学. 2013(07)
[9]辽西风积土路基振陷研究及数值模拟[J]. 张向东,于学生,于海舰. 防灾减灾工程学报. 2013(01)
[10]岩石爆破震动信号分析的EEMD滤波方法研究[J]. 孙新建,李成业. 水利水电技术. 2013(01)
博士论文
[1]基于Hilbert能量分析的岩体爆破震动损伤研究[D]. 孙新建.天津大学 2012
硕士论文
[1]隧洞开挖爆破诱发的围岩振动特性研究[D]. 何文学.武汉大学 2017
[2]羊曲水电站混凝土面板堆石坝应力变形分析[D]. 马晓峰.兰州交通大学 2017
[3]黄河羊曲水电站混凝土面板堆石坝渗流分析研究[D]. 李苏航.兰州交通大学 2017
[4]开挖爆破荷载作用下岩质边坡稳定性分析方法研究[D]. 鲁占荣.上海交通大学 2015
[5]爆破振动作用下边坡稳定性分析[D]. 朱晓玺.华北理工大学 2015
[6]爆破震动作用下露天采场边坡稳定性分析[D]. 钟龙.辽宁科技大学 2014
[7]晋中南重载铁路路基水泥改良黄土振陷研究[D]. 温笃武.西北大学 2012
[8]高挖边坡稳定性与生态防护技术研究[D]. 王云.长安大学 2012
[9]黄河羊曲水电站坝址岩溶发育特征及对工程影响研究[D]. 孙维兵.成都理工大学 2008
[10]锦屏一级水电站左岸坝头开挖边坡失稳模式及稳定性分析[D]. 王庆乐.成都理工大学 2007
本文编号：3082850
【文章来源】：青海大学青海省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.1.1 问题的提出
1.1.2 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡稳定性研究
1.2.2 爆破震动对边坡稳定性影响研究
1.3 研究思路及内容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究内容
第2章 边坡稳定性分析基本方法及原理
2.1 边坡稳定性分析原理
2.1.1 强度折减法
2.1.2 摩尔-库伦模型基本理论
2.1.3 Itascad软件介绍
2.1.4 FLAC3D软件介绍
2.2 动力分析基本原理
2.2.1 特征值分析
2.2.2 阻尼计算
2.2.3 时程分析
2.2.4 Midas/GTS软件介绍
2.3 本章小结
第3章 高挖边坡开挖过程数值模拟研究
3.1 羊曲水电站厂房边坡工程概况
3.1.1 地理位置
3.1.2 气象水文
3.1.3 地质构造
3.1.4 施工特性
3.2 初始应力场的计算
3.2.1 模型的导入
3.2.2 岩体物理力学指标
3.2.3 边界条件
3.2.4 初始应力计算
3.3 边坡分级开挖过程模拟
3.4 开挖过程模拟结果与分析
3.4.1 边坡分步开挖位移特征分析
3.4.2 边坡分步开挖应力特征分析
3.4.3 边坡分步开挖支护结构受力特征分析
3.5 边坡整体稳定性安全系数计算
3.6 本章小结
第4章 爆破震动信号滤波与消噪
4.1 爆破震动信号监测
4.1.1 爆破震动监测仪器
4.1.2 爆破震动监测方案
4.1.3 监测工作流程
4.1.4 监测结果
4.2 爆破震动信号滤波原理
4.2.1 EMD、EEMD、CEEMD分解
4.2.2 相关性函数
4.3 爆破震动信号滤波处理
4.4 本章小结
第5章 爆破震动对边坡稳定性影响研究
5.1 模型建立
5.2 设定边界条件
5.3 添加爆破荷载
5.4 边坡稳定性静力分析
5.5 边坡稳定性动力分析
5.5.1 应力与位移分析
5.5.2 速度时程分析
5.5.3 实测速度与计算速度对比分析
5.5.4 边坡动力安全系数
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同开挖形式下边坡应力和稳定性有限元分析[J]. 袁智洪,刘云飞,付泓锐. 人民珠江. 2017(08)
[2]基于CEEMD和相关性函数特性的爆破震动信号滤波方法研究[J]. 张亮,孙新建,占其兵. 水利水电技术. 2017(06)
[3]基于CEEMD-HHT方法确定隧洞爆破网路实际延迟时间[J]. 张亮,孙新建,孟佳. 爆破. 2017(01)
[4]爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进展[J]. 高艳华,郭俊男,甘一熊,隋智力. 金属矿山. 2017(03)
[5]边坡动力稳定性数值模拟分析[J]. 冀程哲. 低温建筑技术. 2016(12)
[6]公路岩质边坡爆破稳定性数值模拟分析研究[J]. 徐树焕,刘静. 公路交通科技(应用技术版). 2015(12)
[7]基于有限元计算的边坡稳定性分析[J]. 吕耀成,牛军贤. 山西建筑. 2014(36)
[8]基于有限元强度折减法的边坡动力稳定性可靠性分析[J]. 吴应祥,刘东升,宋强辉,欧益宏. 岩土力学. 2013(07)
[9]辽西风积土路基振陷研究及数值模拟[J]. 张向东,于学生,于海舰. 防灾减灾工程学报. 2013(01)
[10]岩石爆破震动信号分析的EEMD滤波方法研究[J]. 孙新建,李成业. 水利水电技术. 2013(01)
博士论文
[1]基于Hilbert能量分析的岩体爆破震动损伤研究[D]. 孙新建.天津大学 2012
硕士论文
[1]隧洞开挖爆破诱发的围岩振动特性研究[D]. 何文学.武汉大学 2017
[2]羊曲水电站混凝土面板堆石坝应力变形分析[D]. 马晓峰.兰州交通大学 2017
[3]黄河羊曲水电站混凝土面板堆石坝渗流分析研究[D]. 李苏航.兰州交通大学 2017
[4]开挖爆破荷载作用下岩质边坡稳定性分析方法研究[D]. 鲁占荣.上海交通大学 2015
[5]爆破振动作用下边坡稳定性分析[D]. 朱晓玺.华北理工大学 2015
[6]爆破震动作用下露天采场边坡稳定性分析[D]. 钟龙.辽宁科技大学 2014
[7]晋中南重载铁路路基水泥改良黄土振陷研究[D]. 温笃武.西北大学 2012
[8]高挖边坡稳定性与生态防护技术研究[D]. 王云.长安大学 2012
[9]黄河羊曲水电站坝址岩溶发育特征及对工程影响研究[D]. 孙维兵.成都理工大学 2008
[10]锦屏一级水电站左岸坝头开挖边坡失稳模式及稳定性分析[D]. 王庆乐.成都理工大学 2007
本文编号：3082850
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3082850.html
