【摘要】：地下工程巖體受到結(jié)構(gòu)面和開挖面的切割,形成大小不同,形狀各異的鑲嵌塊體,往往會(huì)造成硐室的局部失穩(wěn)。塊體的穩(wěn)定性分析多采用不考慮爆破振動(dòng)的靜力方式來分析,然而,爆破作用對塊體的動(dòng)力作用效應(yīng)與靜作用效應(yīng)是存在一定的差異,爆破的動(dòng)力作用效應(yīng)也是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。本文通過構(gòu)建地下硐室塊體三維模型,用數(shù)值方法分析爆破動(dòng)力作用對地下硐室塊體穩(wěn)定性的影響,同時(shí)與擬靜力法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相對應(yīng)的對比。本文主要研究的成果如下:(1)以實(shí)際工程中的實(shí)際問題為背景,依據(jù)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,通過結(jié)構(gòu)面與硐室開挖面的相互切割形成棱錐塊體,應(yīng)用塊體理論,判斷塊體的可動(dòng)性,然后運(yùn)用全空間赤平投影并結(jié)合塊體運(yùn)動(dòng)學(xué),得出了塊體的失穩(wěn)類型。(2)利用正交數(shù)值試驗(yàn)分析了各因素對塊體穩(wěn)定性的影響和顯著性順序。直觀分析中黏聚力、內(nèi)摩擦角和爆破振動(dòng)的極差分別為:0.79、0.73、0.84,可見各因素對塊體穩(wěn)定性影響次序是:爆破振動(dòng)黏聚力內(nèi)摩擦角。其次,為了區(qū)分試驗(yàn)結(jié)果的差異是源于因素水平變動(dòng)還是試驗(yàn)誤差,并在極差分析的基礎(chǔ)上找出影響結(jié)果的關(guān)鍵因素和次要因素,對此進(jìn)行了方差分析,黏聚力、內(nèi)摩擦角和爆破振動(dòng)的F值分別為64.3972、54.9178、72.7123均大于臨界F值19,說明各因素對塊體穩(wěn)定均有明顯影響,爆破振動(dòng)對塊體的穩(wěn)定性影響是最顯著的,黏聚力次之,內(nèi)摩擦角影響最小。(3)利用有限元研究了爆破動(dòng)荷載作用下關(guān)鍵塊體的動(dòng)力時(shí)程力學(xué)效應(yīng),并通過坐標(biāo)軸矢量轉(zhuǎn)換建立了穩(wěn)定性判別方法。分析0.5m、1.0m、1.5m結(jié)構(gòu)弱面切割的塊體在爆破動(dòng)力作用下測點(diǎn)應(yīng)力的變化和安全系數(shù)時(shí)程變化過程,其中工況1安全系數(shù)是11.9,工況2的安全系數(shù)是12.5,工況3的安全系數(shù)是13.4,得知結(jié)構(gòu)弱面寬度越大,能量阻隔越明顯,塊體安全性越大。(4)通過分析擬靜力法結(jié)構(gòu)面的剪應(yīng)力特性和安全度并與動(dòng)力時(shí)程的對比分析。工況1的剪應(yīng)力是6.8kPa,工況2的剪應(yīng)力是6.5kPa,工況3的剪應(yīng)力是5.9kPa,可知隨著結(jié)構(gòu)弱面寬度的增加,剪應(yīng)力減小;其原因是巖體中結(jié)構(gòu)面的存在會(huì)阻隔和吸收爆破波能量,導(dǎo)致透射過結(jié)構(gòu)面的能量衰減,對塊體的影響減小,塊體安全性隨之增大。
【圖文】：

逑ｇ［６１］邋0逡逑例如，下圖１．１所示為ＭＡＤＩＳ創(chuàng)建的ＸＹ平面的二}Ｐ�，通过蕜Θ�(dān)常╁義蝦停ǎ擔(dān)矗┣蟮玫上凳茫瀉停茫�，其中模型的左／右侧生成的弹簧系数＆的为疙d劐義匣模茫兄擔(dān)�，Ｃ嗋当于（：５謸�(dān)壞撞康逑凳茫儐啵佑冢ǎ海藎局擔(dān)撞康上凳板義系扔

本文編號(hào)：2703510