發(fā)布時間：2020-08-25 19:52

【摘要】：近年來我國地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛,盾構(gòu)法具有安全、高效等優(yōu)點,在地鐵建設(shè)中應(yīng)用廣泛。然而復(fù)雜多變的地質(zhì)情況常給盾構(gòu)施工帶來困難,其中孤石是一種典型的不良地質(zhì)現(xiàn)象,在盾構(gòu)施工過程中,孤石極易帶來不良影響。為消除孤石帶來的隱患,工程中常采用鉆孔爆破法處理孤石,然而爆破所產(chǎn)生的振動沖擊,可能會損壞盾構(gòu)機或鄰近建筑。由于孤石分布隨機不易被發(fā)現(xiàn),勘察過程中可能會存在遺漏現(xiàn)象,當(dāng)盾構(gòu)機遇到這些未進(jìn)行預(yù)處理孤石時,由于盾構(gòu)機緊鄰孤石,考慮到爆破對盾構(gòu)機的影響,在處理盾構(gòu)施工過程中遭遇的孤石時,通常無法使用爆破法,需采用其他較為保守的措施處理孤石,而這些措施往往效率低,成本高。如何在不影響盾構(gòu)機和周邊建筑的前提下,快速高效的處理孤石是工程中的一大難題。針對地鐵盾構(gòu)掘進(jìn)過程中遭遇孤石這一特殊的工況,本文結(jié)合課題“廈門地鐵盾構(gòu)孤石和突出巖石爆破技術(shù)研究”,提出了一種新的孤石處理技術(shù),即聚能裝藥爆破孤石,通過聚能裝藥起爆后產(chǎn)生的聚能效應(yīng),在炸藥藥量減少的情況下,提升炸藥對巖石的破碎效果,降低爆破所帶來的有害效應(yīng)。本文通過理論分析、現(xiàn)場試驗以及數(shù)值模擬等方法,對聚能裝藥技術(shù)在孤石處理中的應(yīng)用進(jìn)行了探索性的研究。研究內(nèi)容主要包括:首先,對聚能裝藥作用原理進(jìn)行介紹,總結(jié)了射流形成理論和侵徹理論。其次,通過現(xiàn)場試驗,驗證聚能裝藥技術(shù)處理孤石的可行性,利用聚能射孔彈對花崗巖進(jìn)行爆破處理,由鉆孔取芯結(jié)果可以看出,經(jīng)過聚能裝藥爆破處理后的巖石塊度及RQD值滿足盾構(gòu)機通過的要求,且相對于傳統(tǒng)柱狀裝藥,單孔藥量可減少60%以上。最后,通過數(shù)值模擬對聚能射流成型以及侵徹巖石靶體的過程進(jìn)行了模擬分析,研究了藥型罩錐角、藥型罩壁厚、裝藥口徑以及炸高對破巖效果的影響,并基于正交試驗法,以侵徹深度和裂紋數(shù)量作為評判標(biāo)準(zhǔn),對聚能裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U231.3;U455.6
【圖文】：

廈門大學(xué)碩士學(xué)位論文邐第一章緒論逡逑物［８］，見圖１－１。逡逑孤石形狀各異，大小不等，風(fēng)化程度以中風(fēng)化和微風(fēng)化為主，微風(fēng)化與中風(fēng)逡逑化的花崗巖，結(jié)構(gòu)相對完整、巖質(zhì)堅硬、強度大難以處理。孤石與周邊地層強度逡逑差異大，造成地質(zhì)情況不均勻，極易給工程帶來不良影響。如何提升勘探的準(zhǔn)確逡逑性，精確的揭露孤石分布情況，并經(jīng)濟高效的處理孤石仍然是工程的一大難點問逡逑題。逡逑圖１－１裸露于地表的球狀風(fēng)化物逡逑１．２．２孤石處理方法逡逑孤石的處理方法多種多樣，不同的方法適用范圍有所不同。施工過程中需要逡逑根據(jù)孤石的強度、分布情況、大小以及周邊環(huán)境等因素選擇合適的孤石處理方法。逡逑目前孤石處理的方法主要包括盾構(gòu)機直接推進(jìn)、鉆孔爆破、靜態(tài)爆破、人工進(jìn)倉逡逑處理、人工挖孔破碎、沖孔破碎等［９］。逡逑１．盾構(gòu)機直接推進(jìn)逡逑該方法不對孤石進(jìn)行預(yù)處理，因為盾構(gòu)機具有一定的孤石處理能力，依靠盾逡逑構(gòu)機的刀具直接切削破碎孤石，使盾構(gòu)機通過孤石區(qū)域。因為該方法不需要對孤逡逑石進(jìn)行預(yù)處理

孤石風(fēng)化程度統(tǒng)計餅狀圖

、，ｖ，ｄ邐微風(fēng)化’逡逑中風(fēng)化，邐１８３個４６％逡逑１９７個邋５０％逡逑Ｉ逡逑圖２－１孤石風(fēng)化程度統(tǒng)計餅狀圖逡逑４孤石分布層位逡逑－２是孤石樣本的分布地層統(tǒng)計分析圖，如圖２－２所示：逡逑積層、全風(fēng)化層、強風(fēng)化層以及中風(fēng)化層均有發(fā)現(xiàn)孤石的存在。孤強風(fēng)化層和全風(fēng)化層中。其中，分布在強風(fēng)化層的孤石共２１７個，５５％，分布在全風(fēng)化層的孤石共１１６個占２９％，分布在殘積層的孤１５％，極個別分布在中風(fēng)化層中。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2804126