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《河南理工大学》 2010年
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关角隧道断层破碎带周边控制爆破技术研究

路耀邦  
【摘要】: 本文以青藏铁路关角隧道断裂破碎带爆破施工为依托,针对关角隧道特殊的地质条件,采用一种针对破碎岩层的控制爆破开挖的方法,达到减少超欠挖、提高断面轮廓成型质量,以及减小爆破对围岩损伤的目的。 理论上,从断裂力学成缝理论、Griffith的脆性破裂理论和复合型气楔效应对周边孔成缝理论进行研究,根据炮孔壁上初始裂纹形成机制和方式的不同,对切槽孔岩石定向断裂爆破、聚能药包岩石定向断裂爆破和切缝药包岩石定向断裂爆破三种方法进行论述,并对高地应力断裂破碎条件下岩石的强度准则进行了阐述,为后续的数值模拟及现场试验奠定了理论基础。 借助动力有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,通过采用数值模拟的方法,对普通光面爆破和定向断裂控制爆破进行模拟计算,周边控制爆破模拟结果表明:切缝处有效应力明显增大,垂直于炮孔连线方向上有效应力明显减小,为两炮孔连线上裂缝的形成提供了有利条件,同时,模拟结果也为现场爆破参数的设计提供理论依据。 现场试验中,通过采用普通光面爆破与周边孔控制爆破对比发现:当采用周边控制爆破技术时,在炮孔连线方向上成型比较完整,且炮孔四周的随机的径向裂纹明显较少,说明能量在切缝处产生了聚集,使切缝处有效应力明显增大,在炮孔连线方向上优先形成了裂缝,同时,爆破震动效应明显减小,说明炮孔连线以外的有效应力减小,这与数值模拟的结果相一致。 在爆破开挖过程中,选取典型地段对不同爆破条件下的爆破地震波进行现场测试,分析测试成果,确定高地应力破碎隧道爆破地震波传播规律,并提出控制围岩损伤的安全控制标准。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD235

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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