循環(huán)爆破荷載下隧道圍巖及錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 03:39
在隧道爆破開挖過(guò)程中,爆炸產(chǎn)生的沖擊荷載會(huì)造成圍巖的損傷,影響初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在循環(huán)爆破荷載作用下,圍巖的損傷會(huì)不斷加劇,致使圍巖中裂隙不斷地?cái)U(kuò)展、延伸乃至失穩(wěn)。同時(shí)隨著圍巖穩(wěn)定性逐漸變差,初期支護(hù)結(jié)構(gòu)承載的圍巖應(yīng)力也不斷增加,從而影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“循環(huán)爆破荷載作用下隧洞圍巖損傷演化機(jī)理研究”�；诶碚摲治�,利用有限元軟件MIDAS GTS NX建立循環(huán)爆破荷載作用下圍巖及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力模型,進(jìn)行不同工況下的數(shù)值模擬研究。主要的研究?jī)?nèi)容及成果如以下:（1）基于爆破振動(dòng)波對(duì)圍巖及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)影響的理論分析,從圍巖質(zhì)點(diǎn)位移角度分析爆破振動(dòng)對(duì)圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響,并在一次爆破的基礎(chǔ)上建立了圍巖在有無(wú)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)兩種情況下受循環(huán)爆破荷載作用后質(zhì)點(diǎn)位移累積公式,以及混凝土噴層的位移累積公式。（2）分別模擬分析了Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在2米開挖進(jìn)尺工況下經(jīng)過(guò)5次循環(huán)爆破后1-1剖面處各測(cè)點(diǎn)的最大位移和最大振速累積值。從測(cè)點(diǎn)最大位移分析:在第一次爆破的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)后續(xù)4次循環(huán)爆破,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖1-1剖面各測(cè)點(diǎn)最大位移累積值增幅分別為4mm左右、9.5mm左右...
【文章來(lái)源】：山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
爆破振動(dòng)波在巖石中的傳播演變[54]
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文為△V；第三階段，由于爆破引發(fā)介質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生的能量對(duì)沖波的傳播速度得以提高變?yōu)?2△V，其狀態(tài)參數(shù)變?yōu)?P0+2△P，ρ0+2△得出第 n 道壓縮波的狀態(tài)參數(shù)為 P0+（n-1）△P，ρ0+（n-1）△ρ，以看出壓縮波的狀態(tài)參數(shù)逐漸增加，當(dāng)最后一道的壓縮波與之前的壓縮波實(shí)現(xiàn)了疊加，使得氣體的狀態(tài)參數(shù)產(chǎn)生急劇的變化，此時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)程可簡(jiǎn)化為圖 2.2 所示。
圖 2.2 爆破沖擊波的形成圖破應(yīng)力波的生成在其傳播過(guò)程中因受到壓縮波的影響，內(nèi)部能量增加，動(dòng)能隨之降在較短的時(shí)間內(nèi)衰減為應(yīng)力波，其影響范圍不大，大部分只作用于爆減而成的應(yīng)力波可近似的認(rèn)其為彈性波，作用于爆源中區(qū)，根據(jù)波力波分為體波及面波。于波源，是一種可在介質(zhì)中傳播的波。體波可分為 P 波（縱波）和標(biāo)準(zhǔn)是體波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是否相同。P 波的傳播方相同，S 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相垂直，根據(jù) S 波在兩種上的傳播方式不同，橫波又可分為 SH 波和 SV 波，如圖 2.3 所示
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含自由面巖體預(yù)裂爆破控制技術(shù)[J]. 李衛(wèi)平. 煤礦安全. 2015(04)
[2]高地應(yīng)力條件下爆破開挖誘發(fā)圍巖損傷的特性研究[J]. 楊棟,李海波,夏祥,羅超文. 巖土力學(xué). 2014(04)
[3]基于巖體爆破累積損傷效應(yīng)的Hoek-Brown準(zhǔn)則修正公式[J]. 閆長(zhǎng)斌,李國(guó)權(quán),陳東亮,劉振紅,劉建磊. 巖土力學(xué). 2011(10)
[4]中國(guó)鐵路、隧道與地下空間發(fā)展概況[J]. 王夢(mèng)恕. 隧道建設(shè). 2010(04)
[5]深井開采爆破對(duì)巷道影響的數(shù)值模擬分析[J]. 史秀志,曾志林,田建軍,董凱程. 工程爆破. 2010(02)
[6]一維動(dòng)靜組合加載下巖石沖擊破壞試驗(yàn)研究[J]. 李夕兵,宮鳳強(qiáng),高科,尹土兵. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]圍壓對(duì)砂巖動(dòng)態(tài)沖擊力學(xué)性能的影響[J]. 呂曉聰,許金余,葛洪海,趙德輝,白二雷. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]循環(huán)加、卸載下鹽巖變形特性試驗(yàn)研究[J]. 楊春和,馬洪嶺,劉建鋒. 巖土力學(xué). 2009(12)
[9]爆破振動(dòng)對(duì)砂漿錨桿的影響研究[J]. 易長(zhǎng)平,盧文波. 巖土力學(xué). 2006(08)
[10]巖石爆破的相對(duì)損傷與損傷累積計(jì)算[J]. 馬建軍. 巖土力學(xué). 2006(06)
博士論文
[1]循環(huán)荷載作用下巖石疲勞特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 肖建清.中南大學(xué) 2009
[2]爆破地震累積效應(yīng)理論和應(yīng)用初步研究[D]. 陽(yáng)生權(quán).中南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]循環(huán)爆破荷載下圍巖損傷的試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 劉亮亮.山東建筑大學(xué) 2017
[2]多次爆破振動(dòng)下巖體開挖累積損傷的研究[D]. 陳亞楠.安徽理工大學(xué) 2016
[3]隧道爆破沖擊波傳播機(jī)制及危害控制研究[D]. 曾昌.西南交通大學(xué) 2016
[4]爆破振動(dòng)對(duì)巖巷混凝土噴層影響數(shù)值模擬研究[D]. 郝海明.安徽理工大學(xué) 2013
[5]非均勻應(yīng)力場(chǎng)下巷道圍巖變形規(guī)律及支護(hù)研究[D]. 潘陽(yáng).安徽理工大學(xué) 2012
[6]爆破對(duì)隧道圍巖及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響研究[D]. 彭高殿.廣西大學(xué) 2012
[7]煤體中爆炸應(yīng)力波及爆破作用的試驗(yàn)研究[D]. 王衛(wèi)超.河南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào)：2906197
【文章來(lái)源】：山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
爆破振動(dòng)波在巖石中的傳播演變[54]
山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文為△V；第三階段，由于爆破引發(fā)介質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生的能量對(duì)沖波的傳播速度得以提高變?yōu)?2△V，其狀態(tài)參數(shù)變?yōu)?P0+2△P，ρ0+2△得出第 n 道壓縮波的狀態(tài)參數(shù)為 P0+（n-1）△P，ρ0+（n-1）△ρ，以看出壓縮波的狀態(tài)參數(shù)逐漸增加，當(dāng)最后一道的壓縮波與之前的壓縮波實(shí)現(xiàn)了疊加，使得氣體的狀態(tài)參數(shù)產(chǎn)生急劇的變化，此時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)程可簡(jiǎn)化為圖 2.2 所示。
圖 2.2 爆破沖擊波的形成圖破應(yīng)力波的生成在其傳播過(guò)程中因受到壓縮波的影響，內(nèi)部能量增加，動(dòng)能隨之降在較短的時(shí)間內(nèi)衰減為應(yīng)力波，其影響范圍不大，大部分只作用于爆減而成的應(yīng)力波可近似的認(rèn)其為彈性波，作用于爆源中區(qū)，根據(jù)波力波分為體波及面波。于波源，是一種可在介質(zhì)中傳播的波。體波可分為 P 波（縱波）和標(biāo)準(zhǔn)是體波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是否相同。P 波的傳播方相同，S 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相垂直，根據(jù) S 波在兩種上的傳播方式不同，橫波又可分為 SH 波和 SV 波，如圖 2.3 所示
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含自由面巖體預(yù)裂爆破控制技術(shù)[J]. 李衛(wèi)平. 煤礦安全. 2015(04)
[2]高地應(yīng)力條件下爆破開挖誘發(fā)圍巖損傷的特性研究[J]. 楊棟,李海波,夏祥,羅超文. 巖土力學(xué). 2014(04)
[3]基于巖體爆破累積損傷效應(yīng)的Hoek-Brown準(zhǔn)則修正公式[J]. 閆長(zhǎng)斌,李國(guó)權(quán),陳東亮,劉振紅,劉建磊. 巖土力學(xué). 2011(10)
[4]中國(guó)鐵路、隧道與地下空間發(fā)展概況[J]. 王夢(mèng)恕. 隧道建設(shè). 2010(04)
[5]深井開采爆破對(duì)巷道影響的數(shù)值模擬分析[J]. 史秀志,曾志林,田建軍,董凱程. 工程爆破. 2010(02)
[6]一維動(dòng)靜組合加載下巖石沖擊破壞試驗(yàn)研究[J]. 李夕兵,宮鳳強(qiáng),高科,尹土兵. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]圍壓對(duì)砂巖動(dòng)態(tài)沖擊力學(xué)性能的影響[J]. 呂曉聰,許金余,葛洪海,趙德輝,白二雷. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]循環(huán)加、卸載下鹽巖變形特性試驗(yàn)研究[J]. 楊春和,馬洪嶺,劉建鋒. 巖土力學(xué). 2009(12)
[9]爆破振動(dòng)對(duì)砂漿錨桿的影響研究[J]. 易長(zhǎng)平,盧文波. 巖土力學(xué). 2006(08)
[10]巖石爆破的相對(duì)損傷與損傷累積計(jì)算[J]. 馬建軍. 巖土力學(xué). 2006(06)
博士論文
[1]循環(huán)荷載作用下巖石疲勞特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 肖建清.中南大學(xué) 2009
[2]爆破地震累積效應(yīng)理論和應(yīng)用初步研究[D]. 陽(yáng)生權(quán).中南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]循環(huán)爆破荷載下圍巖損傷的試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 劉亮亮.山東建筑大學(xué) 2017
[2]多次爆破振動(dòng)下巖體開挖累積損傷的研究[D]. 陳亞楠.安徽理工大學(xué) 2016
[3]隧道爆破沖擊波傳播機(jī)制及危害控制研究[D]. 曾昌.西南交通大學(xué) 2016
[4]爆破振動(dòng)對(duì)巖巷混凝土噴層影響數(shù)值模擬研究[D]. 郝海明.安徽理工大學(xué) 2013
[5]非均勻應(yīng)力場(chǎng)下巷道圍巖變形規(guī)律及支護(hù)研究[D]. 潘陽(yáng).安徽理工大學(xué) 2012
[6]爆破對(duì)隧道圍巖及初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響研究[D]. 彭高殿.廣西大學(xué) 2012
[7]煤體中爆炸應(yīng)力波及爆破作用的試驗(yàn)研究[D]. 王衛(wèi)超.河南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào)：2906197
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