【摘要】：本文主要采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,以江北區(qū)萬(wàn)興路隧道為工程背景,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)、理論原理分析、數(shù)據(jù)分析整理和數(shù)值模擬研究,研究大跨度隧道臺(tái)階法施工時(shí),其上臺(tái)階爆破進(jìn)尺對(duì)隧道開(kāi)挖的安全性影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、根據(jù)萬(wàn)興路隧道工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),得到臺(tái)階法施工下隧道上臺(tái)階爆破監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)測(cè)值。利用回歸分析得出該爆破工況下振速和爆心距的V-R曲線,為后期類似工況下大跨度隧道臺(tái)階法爆破施工提供工程依據(jù)。2、對(duì)不同工況下大跨度隧道臺(tái)階法開(kāi)挖模擬,分析大跨度隧道臺(tái)階法爆破施工中上臺(tái)階初期支護(hù)質(zhì)點(diǎn)的爆破振動(dòng)規(guī)律。結(jié)果表明上臺(tái)階爆破進(jìn)尺越大,關(guān)鍵點(diǎn)的爆破振動(dòng)峰值越大。3、分析初期支護(hù)質(zhì)點(diǎn)在爆破過(guò)程中的振動(dòng)響應(yīng)規(guī)律,綜合考慮隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況、隧道施工的安全和經(jīng)濟(jì)成本等因素,提出大跨度萬(wàn)興路隧道上臺(tái)階爆破施工,在III、IV級(jí)圍巖時(shí),其最優(yōu)開(kāi)挖進(jìn)尺為2m;在V級(jí)圍巖時(shí),隧道最優(yōu)開(kāi)挖進(jìn)尺為1.5m。4、根據(jù)模擬隧道上臺(tái)階爆破進(jìn)尺為1.5m的應(yīng)力分析,驗(yàn)證該進(jìn)尺下大跨度隧道臺(tái)階法施工上臺(tái)階初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 2-1 巖石中爆破破壞的分區(qū)1—藥室 2—壓碎區(qū) 3—裂隙區(qū) 4—震動(dòng)區(qū)密閉巖體中爆破時(shí)，所產(chǎn)生的爆轟壓力能在數(shù)微妙內(nèi)急劇高達(dá) 3000℃以上，并在藥包周圍的巖壁上激發(fā)形成沖擊波動(dòng)抗壓強(qiáng)度，因此在炮孔周圍幾到幾十毫米的范圍內(nèi)巖石流動(dòng)形，堅(jiān)硬的巖石會(huì)形成粉碎區(qū)，松軟的巖石常被壓縮，此情況下的粉碎區(qū)又稱之為壓縮區(qū)。由于粉碎區(qū)周圍存約束，且沖擊波的能量在巖石的塑性變形、粉碎與高溫中面壓力減小到不夠粉碎巖石。因此粉碎區(qū)的半徑往往只有奇認(rèn)為，柱形裝藥于巖石介質(zhì)中產(chǎn)生粉碎區(qū)半徑一般是倍，球裝藥于巖石介質(zhì)中產(chǎn)生的粉碎區(qū)半徑為裝藥半徑的 1雖小，，但耗能卻很大，因此巖石爆破過(guò)程中，應(yīng)盡量避免形紹兩種粉碎區(qū)范圍的計(jì)算方法，整理以供參考。

所產(chǎn)生的彈性能量波被巖體材料的阻尼效益消耗殆盡，此區(qū)域稱之為彈性振動(dòng)區(qū)或地震區(qū)[13]。振動(dòng)區(qū)所具有的振動(dòng)效應(yīng)亦可引起地面及地下建（構(gòu)）筑物的破壞。彈性振動(dòng)區(qū)的半徑可按下式估算:Rs=(1.5~2.0) Q3 (2.8)上式有：Rs——彈性振動(dòng)區(qū)半徑(m)；Q——裝藥量(kg)。2.2.2 臨近自由面條件下炸藥的爆破作用當(dāng)爆源靠近一個(gè)自由面時(shí)，由于爆破產(chǎn)生的應(yīng)力波會(huì)在自由面上產(chǎn)生反射，所以炸藥爆破后不僅會(huì)在爆源周圍產(chǎn)生傳統(tǒng)的三個(gè)區(qū)域，即壓碎區(qū)、裂隙區(qū)以及彈性振動(dòng)區(qū)，而且還會(huì)在巖體的自由面上因?yàn)椴ǖ姆瓷渥笥耶a(chǎn)生拋擲、鼓包及破裂等現(xiàn)象。而當(dāng)爆源和巖石自由面形成一定距離之后，爆破作用就會(huì)在巖體中造成漏斗狀的爆破坑，這種漏斗狀的爆破坑也叫做爆破漏斗[17,18]。如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U455.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 易菁;張欣艷;;多溶洞隧道圍巖應(yīng)力解析解研究[J];公路工程;2014年04期

2 胡英國(guó);盧文波;陳明;嚴(yán)鵬;周創(chuàng)兵;;巖石爆破損傷模型的比選與改進(jìn)[J];巖土力學(xué);2012年11期

3 陶劉群;于亞倫;;爆破振動(dòng)安全判據(jù)三大核心問(wèn)題研究[J];金屬礦山;2012年10期

4 郝亞飛;李海波;劉愷德;楊風(fēng)威;夏祥;鄒飛;朱小明;;單自由面爆破振動(dòng)特征的炮孔堵塞長(zhǎng)度效應(yīng)[J];巖土力學(xué);2011年10期

5 羅憶;盧文波;陳明;舒大強(qiáng);;爆破振動(dòng)安全判據(jù)研究綜述[J];爆破;2010年01期

6 張國(guó)華;陳禮彪;夏祥;劉明貴;李祺;;大斷面隧道爆破開(kāi)挖圍巖損傷范圍試驗(yàn)研究及數(shù)值計(jì)算[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年08期

7 呂濤;石永強(qiáng);黃誠(chéng);李海波;夏祥;周青春;李俊如;;非線性回歸法求解爆破振動(dòng)速度衰減公式參數(shù)[J];巖土力學(xué);2007年09期

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9 劉晶波;谷音;杜義欣;;一致粘彈性人工邊界及粘彈性邊界單元[J];巖土工程學(xué)報(bào);2006年09期

10 榮耀,趙明階,黃紅元;公路隧道爆破荷載的計(jì)算分析[J];公路交通技術(shù);2005年01期

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1 王慶國(guó);隧道巖石爆破理論研究與數(shù)值模擬[D];西南交通大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2627330