深部巖體爆破開挖是高地應(yīng)力和炸藥爆炸產(chǎn)生的動應(yīng)力共同作用的結(jié)果。伴隨著炸藥的爆破進(jìn)行,在巖體開始破碎并形成新的臨空開挖面的同時開挖面上的巖體地應(yīng)力也進(jìn)行劇烈釋放,這一過程即為地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷的力學(xué)過程。深埋隧洞爆破開挖過程中,開挖掌子面循環(huán)向前推進(jìn),在每一個開挖循環(huán)進(jìn)尺內(nèi)又多采用毫秒延遲爆破全斷面開挖的起爆順序,各圈炮孔由里向外依次起爆逐層爆除斷面上的巖體,其間存在爆破荷載和地應(yīng)力重分布反復(fù)擾動的問題。準(zhǔn)確把握高地應(yīng)力條件下隧洞全斷面多次毫秒延遲爆破開挖以及開挖掌子面連續(xù)循環(huán)推進(jìn)過程中在爆破荷載、地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷及爆破荷載與地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷耦合作用下,圍巖損傷的時空動態(tài)孕育機制及演化規(guī)律,是深埋隧洞施工期圍巖穩(wěn)定性評價與變形控制的基礎(chǔ)。本文基于已有的研究成果系統(tǒng)介紹了柱狀裝藥炮孔炸藥起爆后洞壁壓力變化歷程及開挖面上地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷的起始持續(xù)時間。確定了本文中地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷的作用方式,以及爆破荷載、地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷及二者耦合作用的數(shù)值模擬方法。以錦屏地下實驗室實驗洞爆破開挖為工程背景,采用理論分析、數(shù)值計算和工程驗證相結(jié)合的方法,分別研究在爆炸荷載、地應(yīng)力瞬態(tài)卸荷及二者耦合作用下的深埋隧洞連續(xù)爆破...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1深埋隧道圍巖典型破壞形式

（a）巖爆（b）板裂、片幫圖1-1深埋隧道圍巖典型破壞形式目前鉆爆開挖法任然是深部巖體開挖工程的主要手段，對于高地應(yīng)力賦存條件下的深埋巖體的爆破開挖，在炮孔中的炸藥起爆之后，巖體在爆破荷載作用下開裂破碎及拋擲并形成新的開挖面，爆破開挖面上的保留巖體的初始地應(yīng)力在巖體破碎、拋....

圖2-1爆破荷載力學(xué)過程

(a)爆破前(b)爆轟傳播(c)空腔膨脹(d)氣體逸出圖2-1爆破荷載力學(xué)過程對于爆破荷載的時間歷程目前主要有四種描述方式，其中三角形函數(shù)或雙指數(shù)函數(shù)的半經(jīng)驗半理論公式，是實際工程當(dāng)中采用最多的用來描述爆破荷載變化的時間歷程曲線函數(shù)[63]。雙指數(shù)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)....

圖2-2爆破荷載壓力變化歷程曲線

圖2-2爆破荷載壓力變化歷程曲線荷力學(xué)過程論認(rèn)為，地應(yīng)力開挖卸荷是一個發(fā)生的應(yīng)力釋放和應(yīng)力重新調(diào)整的準(zhǔn)靜態(tài)數(shù)年甚至更長時間。事實上深埋隧洞

圖2-3開挖面上應(yīng)力瞬態(tài)卸荷示意圖

（a）爆破開挖前（b）爆破破巖過程中（c）爆破開挖完成后圖2-3開挖面上應(yīng)力瞬態(tài)卸荷示意圖根據(jù)嚴(yán)鵬[64]研究，可以把開挖面上應(yīng)力瞬態(tài)卸荷看做，在開挖面上施加一個大小等于開挖面上的應(yīng)力σr方向荷載，爆破開挖出現(xiàn)臨空面后相當(dāng)于以某種方式將該荷載快速卸除到零的力學(xué)過程，如圖....

本文編號：3918851