發(fā)布時間：2017-08-05 20:20

  本文關(guān)鍵詞：超小凈距下穿高鐵隧道鉆爆施工技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 超小凈距 下穿隧道 緩沖層減震 累積損傷 BP小波 數(shù)值模擬

【摘要】：國家經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,也促進了交通設(shè)施的建設(shè),但由于線路規(guī)劃和地質(zhì)條件限制,交疊隧道如雨后春筍不斷涌現(xiàn)。小凈距交疊隧道受力復(fù)雜、施工難度大,如何有效的解決這一難題已成為工程界所關(guān)心的熱點。本文以滬昆高鐵客運專線貴州段小高山泄水隧洞超小凈距下穿小高山隧道的開挖為工程背景,通過應(yīng)用理論計算、數(shù)值模擬及實測信號精細分析等方法,系統(tǒng)的研究了超小凈距下穿既有隧道鉆爆減震施工技術(shù),建立了超小凈距下穿既有隧道減震爆破技術(shù)體系,保障了既有隧道結(jié)構(gòu)在下穿過程中的安全,為類似工程提供了寶貴的施工參考價值。主要研究工作及成果如下:1、依據(jù)工程實際和減震爆破理論設(shè)計了四套爆破方案,并對其可能造成的圍巖損傷做了理論計算,同時制定了完善的爆破監(jiān)測方案。2、借助有限元軟件ANSYS/DYNA建立三維數(shù)值計算模型,研究緩沖層的減震機理及對減震層進行優(yōu)化設(shè)計,并完成了新建泄水洞鉆爆下穿過程的仿真模擬試驗。3、實現(xiàn)了下穿施工的全過程監(jiān)控,獲得了大量寶貴的爆破振動與巖體聲波測試數(shù)據(jù)。4、通過小波包+穩(wěn)健回歸的信號精細分析方法,從振動速度幅值和爆破能量兩個方面分析振動信號。5、在振動分區(qū)理論的基礎(chǔ)上,建立了隧道振動近區(qū)的BP小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。6、分析了現(xiàn)場圍巖聲波波速的變化情況,得到圍巖的累積損傷及爆破松動圈范圍。7、建立了超小凈距下穿隧道減震爆破技術(shù)體系,能夠很好的應(yīng)用于超小凈距下穿隧道的施工指導(dǎo),并有效的保障既有隧道結(jié)構(gòu)的安全。
【關(guān)鍵詞】：超小凈距 下穿隧道 緩沖層減震 累積損傷 BP小波 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題意義及背景10-12
• 1.1.1 課題意義10
• 1.1.2 課題背景10-12
• 1.2 超小凈距定義12-13
• 1.3 超小凈距隧道爆破施工現(xiàn)狀13-14
• 1.4 超小凈距下穿隧道爆破施工關(guān)鍵問題研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 隧道爆破地震波傳播規(guī)律14
• 1.4.2 超小凈距下穿時既有隧道動力響應(yīng)14-15
• 1.4.3 爆破振動荷載作用下圍巖累積損傷計算及預(yù)測15-16
• 1.4.4 隧道爆破減震設(shè)計理論與技術(shù)16-18
• 1.5 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線18-20
• 1.5.1 研究的主要內(nèi)容18
• 1.5.2 技術(shù)路線18-20
• 第2章 小高山隧道泄水洞開挖爆破減震技術(shù)現(xiàn)場測試20-42
• 2.1 泄水洞爆破減震技術(shù)方案設(shè)計20-24
• 2.1.1 減震方案20-21
• 2.1.2 爆破方案21-24
• 2.2 爆破振動實時監(jiān)測方案24-26
• 2.2.1 監(jiān)測目的24
• 2.2.2 監(jiān)測儀器24-25
• 2.2.3 測點布置25-26
• 2.3 圍巖累積損傷測試方案26-29
• 2.3.1 測試目的26
• 2.3.2 測試儀器26-28
• 2.3.3 測點布置與測試步驟28-29
• 2.4 測試成果29-40
• 2.4.1 既有隧道振動響應(yīng)29-34
• 2.4.2 既有隧道累積損傷測試34-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第3章 隧道爆破緩沖層減震效果初步分析42-50
• 3.1 不同爆破方案的典型振動波形42-45
• 3.2 爆破振動效果分析45-47
• 3.2.1 爆破振動時程分析45
• 3.2.2 不同爆破方案的頻譜分析45-47
• 3.3 多次爆破隧道圍巖累積損傷分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 超小凈距下穿隧道爆破振動響應(yīng)特性精細分析50-68
• 4.1 爆破振動特性精細分析方法50-55
• 4.1.1 穩(wěn)健回歸方法50-52
• 4.1.2 薩氏經(jīng)驗公式的線性化52-53
• 4.1.3 小波包分析理論53
• 4.1.4 分段位的穩(wěn)健回歸分析53-55
• 4.2 隧道爆破地震波幅值傳播規(guī)律精細分析55-61
• 4.2.1 遠爆源的爆破地震波衰減分析55-58
• 4.2.2 近爆源的爆破地震波衰減分析58-61
• 4.3 隧道爆破地震波傳播能量分布精細分析61-63
• 4.3.1 不同減震效果的頻帶能量分布61-62
• 4.3.2 不同減震效果的通道能量分布特性62-63
• 4.4 既有隧道爆破地震波軸向能量分布特性63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 緩沖層減震機理及其設(shè)計理論研究68-90
• 5.1 ANSYS/LS-DYNA動力分析方法簡介68-69
• 5.2 爆破振動主要影響區(qū)域數(shù)值計算模型69-76
• 5.2.1 巖體本構(gòu)模型70
• 5.2.2 炸藥爆炸模型70-71
• 5.2.3 砂質(zhì)緩沖層材料模型71-72
• 5.2.4 混凝土材料模型72
• 5.2.5 模型計算控制72-73
• 5.2.6 模型結(jié)果分析73-76
• 5.3 緩沖層減震機理76-81
• 5.3.1 未設(shè)緩沖層時的動力響應(yīng)76-78
• 5.3.2 爆破主要參數(shù)對緩沖層減震效果影響78-81
• 5.4 緩沖層材料優(yōu)化設(shè)計81-84
• 5.4.1 緩沖層采用壓實土81-83
• 5.4.2 緩沖層采用泡沫鋁層83-84
• 5.5 緩沖層幾何參數(shù)優(yōu)化設(shè)計84-88
• 5.5.1 緩沖層厚度影響84-86
• 5.5.2 緩沖層軸向長度影響86-88
• 5.6 既有隧道加固板對減震效果影響分析88-89
• 5.7 本章小結(jié)89-90
• 第6章 超小凈距下穿既有隧道爆破振動響應(yīng)特性研究90-114
• 6.1 實體隧道數(shù)值計算模型90-91
• 6.2 模型數(shù)值計算結(jié)構(gòu)驗證91-93
• 6.3 緩沖層對既有隧道結(jié)的動力響應(yīng)特性93-112
• 6.3.1 新建隧道施工對既有隧道的影響因素93-94
• 6.3.2 無減震時既有隧道的動力響應(yīng)94-103
• 6.3.3 減震時既有隧道的動力響應(yīng)103-112
• 6.4 本章小結(jié)112-114
• 第7章 超小凈距下穿隧道減震爆破技術(shù)及應(yīng)用研究114-130
• 7.1 既有隧道緩沖層減震技術(shù)應(yīng)用114-115
• 7.2 爆破技術(shù)與參數(shù)調(diào)整優(yōu)化115
• 7.3 基于分區(qū)理論的爆破振動預(yù)測方法115-123
• 7.3.1 遠爆源振動分區(qū)結(jié)果116-118
• 7.3.2 近爆源振動分區(qū)結(jié)果118-119
• 7.3.3 隧道近區(qū)爆破振動預(yù)測方法119-123
• 7.4 滬昆高鐵小高山隧道泄水洞爆破施工效果評價123-127
• 7.4.1 泄水洞爆破振動評價124-125
• 7.4.2 既有高鐵隧道圍巖損傷評價125-127
• 7.5 本章小結(jié)127-130
• 第8章 結(jié)論與展望130-134
• 8.1 主要結(jié)論130-131
• 8.2 展望131-134
• 參考文獻134-140
• 致謝140-141
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果141

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本文編號：626770