隨著我國城市化水平不斷提高,地鐵系統(tǒng)已經(jīng)成為綠色公共交通的主體部分。與此同時面臨的施工環(huán)境也越來越復雜,在東部沿海地區(qū),盾構(gòu)隧道區(qū)間都不同程度地存在孤石或基巖侵入情況,影響了盾構(gòu)工程的正常施工。目前主要采用“地面鉆孔,孔內(nèi)微差爆破”的預處理技術,但因無臨空面的存在,大部分能量以振動的形式傳遞,不可避免地會威脅地面結(jié)構(gòu)的安全,因此提高爆炸能量利用率,保護結(jié)構(gòu)的安全至關重要。本文從創(chuàng)造臨空面的角度出發(fā),結(jié)合具體工程背景,主要研究了盾構(gòu)隧道基巖爆破施工中人造臨空面的作用機理和參數(shù)優(yōu)化,并進行了現(xiàn)場實測,所得以下主要結(jié)論:（1）從理論上分析了爆炸應力波在巖石與人造臨空面界面處的傳播特性,以及盾構(gòu)隧道基巖爆破中人造臨空面的主要作用,包括應力集中作用、自由面效應以及能量衰減作用,發(fā)現(xiàn)空孔直徑越大,對于爆破效果的改善越明顯。（2）通過基本物理力學性能試驗,得到了花崗巖的基本力學參數(shù),以及試樣單軸壓縮荷載下的破壞規(guī)律。借助分離式SHPB裝置,對不同加載速率下花崗巖的動態(tài)力學特性進行了分析,發(fā)現(xiàn)花崗巖的動態(tài)抗壓強度和破碎特征具有較強的應變率效應。（3）通過對比試驗和人造臨空面參數(shù)優(yōu)化試驗,發(fā)現(xiàn)人造臨空面... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

花崗巖巖樣Figure3-1Granitesample

3花崗巖力學性能試驗與分析21沖擊壓縮試驗中所用花崗巖試樣的直徑為50mm，長度為25mm，長徑比為0.5左右，其不平行度和不垂直度誤差控制在0.02mm以內(nèi)。整個過程用鉆孔機、巖石切割機對花崗巖巖芯進行取芯、切割和打磨，如圖3-3b示。（a）立式鉆孔機（b）巖石切割機圖3-2花崗巖試件加工設備Figure3-2Granitespecimenprocessingequipment（a）50mm×100mm試樣（b）50mm×25mm試樣圖3-3花崗巖試樣Figure3-3Granitesample3.2花崗巖密度測試（DensityDdeterminationofGranite）花崗巖試樣已經(jīng)制備成規(guī)則形狀，宜采用量積法對其進行密度測試。因此對花崗巖進行自然狀態(tài)下的密度測試，試驗記錄如表3-1所示。表3-1花崗巖密度測試記錄Table3-1Granitedensitytestrecord試件編號直徑（mm）長度（mm）質(zhì)量（g）實測密度（g/cm3）平均密度（g/cm3）DY149.80100.10524.422.692.71DY249.91100.20529.032.70DY349.71100.15530.622.69DY449.69100.21544.212.75DY549.79100.35540.812.68

工程碩士專業(yè)學位論文223.3花崗巖試樣單軸壓縮試驗（UniaxialCompressionTestofGraniteSample）3.3.1試驗設備本文對花崗巖試樣的單軸壓縮試驗是在中國礦業(yè)大學深部巖土國家重點實驗室完成的，試驗采用MTS-815電液伺服巖石試驗系統(tǒng)，如圖3-4所示，其技術指標如表3-2所示。圖3-4MTS-815電液伺服巖石試驗系統(tǒng)Figure3-4MTS-815Electrohydraulicservorocktestsystem表3-2MTS-815電液伺服巖石試驗系統(tǒng)主要技術參數(shù)Table3-2MaintechnicalparametersofMTS-815electro-hydraulicservorocktestsystem指標參數(shù)最大軸向力1700KN三軸圍壓45MPa載荷測量精度±0.5%變形測量范圍0～10mm（軸向），0～5mm（環(huán)向）數(shù)據(jù)采集頻率5KHz3.3.2試樣單軸壓縮試驗實驗前對制備完成的花崗巖試樣進行檢查，選取光滑平整，平行度、平直度和垂直度均符合要求，沒有明顯的節(jié)理、裂隙等缺陷的試樣進行試驗。利用MTS-815電液伺服巖石試驗系統(tǒng)對花崗巖試樣進行單軸壓縮試驗，本次試驗共進行5組，具體試驗步驟如下：（1）選取符合上述要求的試樣，在試驗前完成對花崗巖試樣質(zhì)量、高度、長度的測量；（2）在測量完成后，將試樣套上熱縮膜，放上實驗臺；（3）試驗開始前，先將環(huán)向應變計進行校準，然后將花崗巖試樣置于壓力室中，軸向先施加1KN的力以避免試樣偏移；（4）通過巖石試驗系統(tǒng)以0.002mm/s的加載速率，對花崗巖試樣進行加載，

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3433255