發(fā)布時間：2024-05-21 21:27

　　近年來,隨著國民經濟的飛速發(fā)展,各種工程建設的規(guī)模也日益擴大。鐵路、公路,特別是高速公路和許多城市地鐵的建設,都有許多隧道和地下工程。在進行隧道工程施工的時候,為了不對隧道圍巖,特別是地表建筑造成破壞,或是過大的擾動,就需要采用振動強度較小的爆破技術。隧道的爆破損傷范圍如果過大會影響圍巖的穩(wěn)定性。爆破對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響主要分為三個區(qū)域:一是在爆破近區(qū)(破碎區(qū));二是爆破中區(qū)(破裂區(qū));三是爆破遠區(qū)(震動區(qū))。通過控制三個區(qū)域的圍巖疊加損傷范圍,達到控制隧道爆破超欠挖的目的。本文以猴子巖隧道工程為依托,采用理論分析和ANSYS/LS-DYNA有限元程序,研究爆破參數對隧道圍巖的損傷,主要內容及結果如下:①在保證炸藥和周邊眼抵抗距不變的情況下,通過炮眼直徑和炮眼間距的改變來對軟巖進行數值模擬分析,確定爆破參數炮孔間距和炮眼直徑的合理取值。②基于爆破參數的合理取值,估算光面爆破引起圍巖的損傷范圍。③根據監(jiān)控量測結果,得到爆破近區(qū)質點的峰值振動速度衰減公式,在不考慮群孔影響系數的條件下,根據振動速度安全上限,確定光面爆破引起的損傷范圍。④通過猴子巖隧道的數值模擬和監(jiān)控結果的損傷范圍進行對比...

【文章頁數】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 選題的目的與意義
        1.2.1 選題的目的
        1.2.2 選題的意義
    1.3 光面與預裂爆破施工研究現狀
        1.3.1 國外光面與預裂爆破研究
        1.3.2 國內光面與預裂爆破研究
        1.3.3 隧道爆破施工特點
        1.3.4 隧道爆破數值模擬計算研究現狀
    1.4 本文主要研究內容和方法
        1.4.1 主要研究內容
        1.4.2 研究方法
第二章 巖石的爆破機理
    2.1 巖石的爆破破巖機理
        2.1.1 巖石爆破破巖機理
        2.1.2 巖石爆破的三種理論
        2.1.3 巖石的可爆性
        2.1.4 爆破作用三個階段和巖石破壞的五種模式
    2.2 爆轟理論
        2.2.1 爆轟波結構及其基本方程
        2.2.2 爆轟波參數
        2.2.3 爆轟速度的影響因素
    2.3 本章小結
第三章 巖石爆破損傷判斷依據
    3.1 爆破遠區(qū)的安全判斷方法
    3.2 爆破近區(qū)的圍巖損傷判定方法
    3.3 其他判定方法
    3.4 猴子巖隧道光面爆破損傷范圍估計
    3.5 本章小結
第四章 隧道掘進爆破技術與爆破參數
    4.1 掏槽方法和炮眼布置
        4.1.1 直眼掏槽
        4.1.2 斜眼掏槽
        4.1.3 混合掏槽
        4.1.4 炮眼布置
    4.2 爆破參數的確定
        4.2.1 炮眼直徑
        4.2.2 炮眼深度
        4.2.3 裝藥結構
        4.2.4 裝藥量
        4.2.5 炮眼堵塞
        4.2.6 最小抵抗線
        4.2.7 不耦合系數
        4.2.8 孔距
    4.3 光面爆破設計的優(yōu)點
    4.4 本章小結
第五章 隧道爆破模擬數值分析
    5.1 ANSYS/LS-DYNA軟件
        5.1.1 顯示動力分析求解
        5.1.2 關鍵字K文件
        5.1.3ALE和EULER方法簡介
        5.1.4 狀態(tài)方程
        5.1.5 無反射邊界條件
    5.2 材料模型及狀態(tài)方程
        5.2.1 炸藥材料模型及狀態(tài)方程
        5.2.2 空氣材料模型及其狀態(tài)方程
        5.2.3 巖石材料模型
    5.3 爆破參數的合理選擇
        5.3.1 炮眼直徑的選取
        5.3.2 炮眼間距的選取
    5.4 猴子巖隧道工程
        5.4.1 猴子巖隧道工程概況
        5.4.2 地質構造
        5.4.3 隧道圍巖及其開挖方式
        5.4.4 圍巖炸藥炮孔布置情況
        5.4.5 猴子巖隧道數值模擬及結果分析
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 本文主要結論
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
在學校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果



本文編號：3979945