隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各大區(qū)域間的資源流動性升級需求愈發(fā)迫切,完善和加強(qiáng)各類交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的任務(wù)勢在必行。在交通線路設(shè)計之初,往往會綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口聚集、工程建設(shè)、國家戰(zhàn)略等因素。因此,在隧道修建的過程中,不可避免會遇到穿越斷層破碎帶等不良地質(zhì)段的情況。大量工程實(shí)踐和研究表明,隧道圍巖的變形和破壞較大程度上受斷層破碎帶等軟弱結(jié)構(gòu)面的控制,軟弱結(jié)構(gòu)面一旦發(fā)生相對錯動,將會造成隧道結(jié)構(gòu)破壞、圍巖失穩(wěn)坍塌等重大災(zāi)害。針對上述問題,本文以新疆北天山隧道某斷層破碎帶段為工程背景,以ANSYS/LS-DYNA軟件模擬作為分析手段,研究深埋隧道跨斷層區(qū)域爆破開挖動力響應(yīng)規(guī)律,并進(jìn)行斷層寬度、地應(yīng)力大小和圍巖等級對隧道爆破開挖動力響應(yīng)敏感性的探究,對隧道設(shè)計和施工具有重要的理論指導(dǎo)意義,其主要研究成果如下:1.以新疆北天山隧道某斷層破碎帶段為工程背景,基于隧道斷面及巖體分布特征,運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA對含斷層隧道爆破開挖進(jìn)行三維仿真模擬,討論隧道跨斷層區(qū)域圍巖中具有代表性的關(guān)鍵點(diǎn)的豎向振速峰值、豎向位移峰值和最大主應(yīng)力附加值峰值的分布特征。2.總結(jié)在爆破開挖推進(jìn)下隧道結(jié)構(gòu)橫斷面方向與沿軸... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題
        1.2.1 含斷層隧道爆破開挖設(shè)計施工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 含斷層隧道爆破開挖理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 含斷層隧道爆破開挖數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.4 含斷層隧道爆破開挖模型試驗研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 含斷層隧道爆破的基本理論與爆破方案設(shè)計
    2.1 含斷層隧道爆破的基本理論
        2.1.1 斷層的形成及其對隧道建設(shè)的影響
        2.1.2 斷層對爆破作用的影響
        2.1.3 爆炸地震波傳播特征
        2.1.4 斷層對巖體變形和破壞的影響
    2.2 工程概況
        2.2.1 北天山公路隧道簡介
        2.2.2 自然地理概況
        2.2.3 公路沿線主要斷層構(gòu)造
    2.3 隧道施工爆破方案設(shè)計
        2.3.1 隧道施工爆破方案選取
        2.3.2 隧道施工爆破參數(shù)選取
        2.3.3 隧道施工炮孔布置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 隧道斷層區(qū)域爆破開挖動力響應(yīng)分析
    3.1 動力有限元軟件簡介
        3.1.1 Drucker-Prager本構(gòu)模型
        3.1.2 顯式式積分算法
        3.1.3 隱式積分算法
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 爆破荷載的確定
        3.2.2 斷層模擬方法
        3.2.3 邊界條件及阻尼設(shè)置
        3.2.4 數(shù)值計算模型
        3.2.5 模擬方案
    3.3 模擬結(jié)果分析
        3.3.1 斷層對圍巖的動力響應(yīng)影響分析
        3.3.2 爆破開挖進(jìn)尺下圍巖動力響應(yīng)分析
        3.3.3 隧道斷面橫向爆破開挖動力響應(yīng)規(guī)律分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 跨斷層隧道爆破開挖動力響應(yīng)的敏感性研究
    4.1 正交試驗理論基礎(chǔ)及方案設(shè)計
        4.1.1 正交試驗設(shè)計的主要指標(biāo)
        4.1.2 正交試驗的基本程序
        4.1.3 正交試驗結(jié)果分析的方法
    4.2 斷層隧道動力響應(yīng)敏感因素研究方案設(shè)計
    4.3 數(shù)值模擬條件及監(jiān)測點(diǎn)布置
        4.3.1 數(shù)值計算的物理力學(xué)參數(shù)
        4.3.2 監(jiān)測點(diǎn)分布
    4.4 數(shù)值正交試驗的結(jié)果分析
        4.4.1 隧道爆破振動響應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
        4.4.2 隧道圍巖振速峰值結(jié)果分析
        4.4.3 隧道圍巖峰值位移結(jié)果分析
        4.4.4 隧道圍巖最大主應(yīng)力結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的主要科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隧道穿越片巖斷層破碎帶塌方涌水機(jī)理及處治技術(shù)[J]. 王章瓊,晏鄂川,王亞軍.  施工技術(shù). 2018(24)
[2]巷道穿過斷層影響破碎帶支護(hù)技術(shù)研究[J]. 伊麗娟,趙洪,徐青云.  煤炭工程. 2018(04)
[3]影響斷層活化的破碎帶特征參數(shù)敏感性分析[J]. 李鵬飛,劉啟蒙,陳秀艷.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(05)
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[8]跨斷層隧道圍巖漸進(jìn)性破壞模型試驗及數(shù)值模擬[J]. 徐前衛(wèi),程盼盼,朱合華,丁文其,李元海,王婉婷,羅云.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(03)
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博士論文
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[2]穿越斷層帶隧道建設(shè)關(guān)鍵力學(xué)問題研究[D]. 李科.上海交通大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]加卸載應(yīng)力波對深部地下洞室變形和破壞影響規(guī)律的研究[D]. 宋凱文.武漢理工大學(xué) 2018
[2]斷層區(qū)域隧道圍巖穩(wěn)定性分析[D]. 丁少梅.蘭州大學(xué) 2017
[3]隧道穿越斷層破碎帶圍巖變形規(guī)律研究[D]. 常喬磊.西南交通大學(xué) 2017
[4]FLAC3D斷層模擬中接觸面法與弱化法的研究及應(yīng)用[D]. 蔡勝海.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]跨斷層隧道減震結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)研究[D]. 靳宗振.西南交通大學(xué) 2014
[6]斷層區(qū)域隧道爆破開挖的動力響應(yīng)分析及注漿方案優(yōu)化[D]. 李潔.長沙理工大學(xué) 2014
[7]淺埋隧道爆破開挖與監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 劉民.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[8]隧道穿越斷層破碎帶施工風(fēng)險分析及圍巖變形規(guī)律研究[D]. 王魯南.山東大學(xué) 2012
[9]穿越斷層隧道震害機(jī)理以及抗減震技術(shù)研究[D]. 張維慶.西南交通大學(xué) 2012
[10]抗震縫及相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造在隧道抗震減震中的研究[D]. 黃博.重慶交通大學(xué) 2012



本文編號：3022146