針對(duì)福州地鐵2號(hào)線洋里站礦山法段爆破施工優(yōu)化問題,采用數(shù)值軟件計(jì)算不同工況下小凈距隧道的力學(xué)響應(yīng);以左右洞錯(cuò)開距離、爆破開挖進(jìn)尺、上臺(tái)階長(zhǎng)度為試驗(yàn)因素,以后行洞右側(cè)拱腰水平位移峰值、中隔巖有效應(yīng)力峰值、地表振速峰值以及雙洞貫通時(shí)長(zhǎng)為評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)三因素四水平的正交試驗(yàn);采用灰色關(guān)聯(lián)度分析和組合賦權(quán)法進(jìn)行結(jié)果數(shù)據(jù)處理,并獲得最優(yōu)參數(shù)組合。研究結(jié)果表明:左右洞錯(cuò)開20 m,爆破開挖進(jìn)尺3 m,上臺(tái)階長(zhǎng)度10 m為小凈距隧道爆破施工最優(yōu)化方案,且與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采用的爆破方案對(duì)比,隧道中隔巖拱腰水平位移、中隔巖有效應(yīng)力峰值、地表振速峰值分別降低11.4%,33.7%和12.84%;基于正交試驗(yàn)的灰色關(guān)聯(lián)度分析可以通過少次數(shù)的試驗(yàn)獲得最優(yōu)化參數(shù)方案,具有良好的應(yīng)用前景。 

【文章來(lái)源】：鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

數(shù)值網(wǎng)格模型

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)試驗(yàn)時(shí)，由于隧道凈距較小，同時(shí)斷面較小，因此現(xiàn)場(chǎng)初步方案一致采用上下臺(tái)階爆破開挖方式。此次現(xiàn)場(chǎng)爆破測(cè)試具體情況為：左右洞掌子面錯(cuò)開距離為10 m，上臺(tái)階爆破進(jìn)尺為4 m，上臺(tái)階長(zhǎng)度為12 m，分為7段，且上下臺(tái)階隔天起爆，其中每段爆孔個(gè)數(shù)以及爆孔裝藥量見表2。圖2為現(xiàn)場(chǎng)上臺(tái)階炮孔布置圖。在隧道掘進(jìn)爆破過程中，一般是分布在一定空間內(nèi)的多孔裝藥起爆，圍巖內(nèi)壁任意一處由爆破產(chǎn)生的應(yīng)力是多個(gè)應(yīng)力波疊加的結(jié)果，目前還沒有一種理論方法能較為準(zhǔn)確地計(jì)算多孔裝藥起爆在圍巖內(nèi)壁產(chǎn)生的應(yīng)力。由于掏槽孔距離隧道輪廓面較遠(yuǎn)，對(duì)圍巖的擾動(dòng)較小，因此，本文主要考慮周邊眼所產(chǎn)生的爆破荷載，即對(duì)應(yīng)于上臺(tái)階中的15段，并認(rèn)為爆破荷載均勻的作用在開挖面輪廓線各單元節(jié)點(diǎn)上，作用方向?yàn)槎粗芊ň�方向。周邊眼裝藥量是根據(jù)周邊眼炮孔的數(shù)目，炮孔的深度，裝藥的耦合度來(lái)確定的，本文中近似認(rèn)為炮孔深度代表開挖進(jìn)尺。由于現(xiàn)場(chǎng)多采用不耦合裝藥，根據(jù)文獻(xiàn)[12]可知，在不耦合裝藥情況下，爆孔巖石壁受到爆破荷載時(shí)程函數(shù)為：

式中：ρ0為炸藥密度；D為炸藥炮轟速度；lc為炮孔長(zhǎng)度；lb為裝藥長(zhǎng)度；dc為炮孔直徑；db為裝藥直徑；?為阻尼系數(shù)；t為作用時(shí)間；n為爆轟產(chǎn)物撞擊內(nèi)壁時(shí)的壓力增大倍數(shù)，取值多為8～11，這里取10。周邊眼的具體裝藥結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中l(wèi)b=lb1+lb2+lb3+lb4+lb5+lb6+lb7。本文中，當(dāng)作用時(shí)間t=tr=6 ms時(shí)，爆破荷載達(dá)到峰值P0，爆破荷載時(shí)程曲線如圖4所示。圖4 爆破荷載時(shí)程曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2974888