本文關(guān)鍵詞：既有隧道受臨近隧道爆破開挖影響及安全性評(píng)估研究

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【摘要】： 新建隧道爆破開挖可能引起鄰近既有隧道損傷的危險(xiǎn),在與既有隧道的間距比較小的情況下進(jìn)行新隧道的爆破開挖,開挖產(chǎn)生的爆破地震波會(huì)危及既有隧道圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。本文以某隧道為背景,運(yùn)用有限元基本方法,采用MIDAS/GTS軟件對(duì)既有隧道受新建隧道爆破施工的影響進(jìn)行了數(shù)值分析,討論了在不同間距,不同圍巖類別情況下,新建隧道爆破對(duì)既有隧道變形、振速、應(yīng)力的影響。通過(guò)對(duì)某隧道的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),分析了裂縫產(chǎn)生的原因、裂縫對(duì)隧道安全性的影響,并對(duì)隧道安全性進(jìn)行了評(píng)估,結(jié)合隧道常見的裂縫病害,給出了一些裂縫修補(bǔ)技術(shù),以保證既有隧道運(yùn)營(yíng)的安全性。 本文首先對(duì)既有隧道受臨近隧道爆破影響及既有隧道安全評(píng)估的研究?jī)r(jià)值,國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,新老研究方法的對(duì)比進(jìn)行了詳盡的概括和闡述。以巖石爆破的破壞理論、應(yīng)力波理論和動(dòng)力有限元法為基礎(chǔ),通過(guò)MIDAS/GTS軟件,對(duì)不同的算例進(jìn)行了既有隧道受鄰近爆破影響的三維數(shù)值模擬分析。分別考慮了不同的隧道間距,不同的圍巖的類型等情況,主要分析了既有隧道襯砌和圍巖在受鄰近爆破影響下的振動(dòng)速度、應(yīng)力和襯砌變形,研究不同斷面振速極值的位置,出現(xiàn)的時(shí)間,不同方向振速峰值的變化情況,并將各種不同情況的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和分析,得出了一些有益的結(jié)論;利用MIDAS/GTS軟件,在彈性地基梁理論和結(jié)構(gòu)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,使用荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算既有隧道襯砌在出現(xiàn)裂縫、破損情況下的受力狀態(tài),對(duì)新建隧道在施工建設(shè)過(guò)程中判斷既有襯砌所受的影響起到一個(gè)重要的參考作用,并給出了裂縫出現(xiàn)的成因及提出裂縫修補(bǔ)方法,以有效改善襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：有限元法 隧道 襯砌 圍巖 爆破振動(dòng) 裂縫修補(bǔ)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U455.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究意義及研究背景8-10
• 1.1.1 研究意義8-9
• 1.1.2 研究背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展10-18
• 1.2.1 隧道爆破施工，效應(yīng)理論研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.2 既有隧道安全性分析研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文的主要工作18-20
• 第2章 巖土中的爆炸理論及爆破振動(dòng)的數(shù)值模擬20-26
• 2.1 巖石爆破的機(jī)理20-21
• 2.1.1 巖石爆破破壞理論20-21
• 2.1.2 巖石爆破的應(yīng)力波理論21
• 2.2 爆破振動(dòng)影響控制標(biāo)準(zhǔn)21-23
• 2.3 沖擊荷載和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度23-26
• 2.3.1 爆破沖擊荷載23-25
• 2.3.2 圍巖與襯砌的動(dòng)強(qiáng)度和動(dòng)彈模25-26
• 第3章 既有隧道受新建隧道施工中爆破振動(dòng)的影響26-51
• 3.1 計(jì)算軟件介紹26
• 3.2 模型建立的說(shuō)明26-27
• 3.2.1 工程概況26
• 3.2.2 地質(zhì)概況26-27
• 3.3 計(jì)算參數(shù)27-30
• 3.3.1 圍巖及隧道計(jì)算參數(shù)27-28
• 3.3.2 計(jì)算模型的建立28-30
• 3.4 計(jì)算結(jié)果分析30-49
• 3.4.1 模態(tài)分析結(jié)果30
• 3.4.2 振速計(jì)算結(jié)果及分析30-36
• 3.4.3 隧道圍巖振速及結(jié)果分析36-37
• 3.4.4 隧道襯砌變形分析37-41
• 3.4.5 既有隧道襯砌的主應(yīng)力分析41-44
• 3.4.6 既有隧道縱向4個(gè)襯砌斷面比較44-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 既有隧道安全性評(píng)估及裂縫修補(bǔ)技術(shù)51-82
• 4.1 引言51
• 4.2 既有隧道襯砌檢測(cè)51-59
• 4.2.1 工程介紹51
• 4.2.2 檢測(cè)內(nèi)容及結(jié)果分析51-59
• 4.3 模型計(jì)算理論59-62
• 4.3.1 設(shè)計(jì)原理59-60
• 4.3.2 計(jì)算原理60-62
• 4.4 模型建立及說(shuō)明62-65
• 4.4.1 計(jì)算模式及說(shuō)明62
• 4.4.2 圍巖參數(shù)的確定62
• 4.4.3 襯砌結(jié)構(gòu)及建筑材料62-63
• 4.4.4 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算63-65
• 4.5 既有隧道安全性分析65-71
• 4.5.1 襯砌安全性分析65-66
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)安全系數(shù)66-67
• 4.5.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算67-70
• 4.5.4 襯砌結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估70-71
• 4.6 隧道裂縫修補(bǔ)技術(shù)71-81
• 4.6.1 環(huán)氧樹脂漿液補(bǔ)強(qiáng)71-73
• 4.6.2 碳纖維加固73-78
• 4.6.3 錨固注漿法補(bǔ)強(qiáng)78-79
• 4.6.4 套襯補(bǔ)強(qiáng)法79-80
• 4.6.5 結(jié)構(gòu)抽換80-81
• 4.7 本章小結(jié)81-82
• 第5章 結(jié)論與展望82-85
• 5.1 結(jié)論82-84
• 5.1.1 不同圍巖及不同間距情況下既有隧道的振動(dòng)分析結(jié)論82-83
• 5.1.2 既有隧道安全性評(píng)估及裂縫修補(bǔ)83-84
• 5.2 展望84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 致謝89

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張運(yùn)良;宋杰;王昌勝;聶子云;萬(wàn)民科;;爆破震動(dòng)對(duì)小凈距隧道影響的數(shù)值分析[J];中外公路;2012年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 楊光;隧道爆破施工對(duì)鄰近既有隧道結(jié)構(gòu)安全的影響分析與控制研究[D];中南大學(xué);2011年

2 趙鎮(zhèn)林;三孔小凈距隧道合理凈距確定與爆破振動(dòng)響應(yīng)研究[D];中南大學(xué);2011年

3 呂國(guó)磊;長(zhǎng)大山嶺隧道監(jiān)控量測(cè)及信息化施工技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 王繼槐;小凈距隧道開挖數(shù)值模擬及動(dòng)力特性研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

5 張超;既有隧道對(duì)臨近爆破的振動(dòng)響應(yīng)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1070683