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公路小净距隧道爆破振动控制技术研究

何章义  
【摘要】:小净距隧道的主要特点是比分离式隧道占地少,比连拱式隧道造价低,造型美观;但施工难度大,技术含量高。目前,对于小净距隧道的研究工作已经全面的展开,但是研究成果处于探索阶段,所涉及的部分问题没有统一的认识和结论,所以对小净距隧道进行细致、系统的研究具有重要的理论与实际意义。 本文以浙江黄衢南高速公路小净距隧道工程为背景,根据其中3座有代表性的小净距隧道所处位置及岩性特点,重点研究了岩石振动爆破对小净距隧道的影响。本文以数值模拟计算为主要研究手段,以现场爆破振动监测为辅助,两者相互比较,对比分析。运用有限元软件LS-DYNA,从隧道爆破地震速度传播场入手,对钻爆施工过程中造成的爆破地震波进行影响研究,探讨在隧道掘进爆破过程中,不同围岩级别下小净距隧道关键点的振速大小,得出失稳判据。分析了小净距隧道常规爆破方法引起的围岩扰动范围,研究了隧道中岩柱的振动特征及其变化规律。通过对实测结果和计算数据的对比分析,证明了应用此计算方法进行振动强度分析的可行性。本文阐述了岩石爆破破坏机理的理论,评价了它们的适用性;并对掘进爆破理论进行了简要介绍。阐明了爆破地震波的产生机理、种类及特征。 论文主要包括以下各部分: 1.确定了不同围岩级别小净距隧道的在爆破振动影响下的最小合理净距; 2.用数值模拟分析方法,对爆破振动作用下公路小净距隧道的力学特征进行了分析; 3.结合现场测试,对比分析了数值计算结果,给出了振动检测的一些建议;


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