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钻爆法施工下穿既有隧道的影响研究
| 论文题名： | 钻爆法施工下穿既有隧道的影响研究 |
| 关键词： | 隧道施工;钻爆法;既有隧道;衬砌结构;数值模拟 |
| 摘要： | 钻爆法是硬岩隧道、短隧道等掘进施工的主要手段，主要由于其经济、施工方便灵活，但是其也可能会引起围岩、地表的强烈震动，这个问题在围岩软弱、衬砌质量差等情形中更显突出。同时，近年来随着我国交通基础设施建设的发展，平行、交叉小间距隧道工程增多，当两隧道距离较近时，由于爆破施工的振动影响，新建隧道在施工时可能导致既有隧道围岩与衬砌结构的变形甚至损坏从而危及行车安全。研究工程爆破影响的参数规律并依此制定相应的施工对策可以保证工程的安全性及其顺利完成。因此，本文采用数值模拟手段对典型的钻爆法正交下穿既有隧道情形进行参数影响分析并结合青岛地铁二号线斜交下穿的工程实例提出相应的施工对策。本文所做的主要工作: 1.本文以岩石爆破与应力波传播理论为基础，采用有限元软件Abaqus建立了钻爆施工下穿既有隧道的三维典型数值模型，详细讨论了模型建立涉及的材料模型以及材料的动力参数使用、体系阻尼设置、荷载施加、动力边界条件以及单元选择与网格划分等问题。对直交下穿情形的数值计算结果从能量角度并参考已有的类似情形实测结果讨论了可靠性。 2.参考大量文献，对交通隧道的爆破安全评价指标进行归纳，以衬砌的最大振速以及主拉应力值作为文中判断既有隧道安全性的指标。对直交隧道情形水平距、竖向距以及围岩级别进行了参数研究，讨论了这三种参数变化时既有隧道衬砌的最大振速、最大主拉应力的出现部位以及值的变化规律。 3.对青岛地铁二号线工程中新建隧道贴近下穿既有隧道的斜交情形进行了数值计算，提出此种紧贴下穿的施工对策，得出全断面爆破施工时的两个极限距离。 |
| 作者： | 孙箭林 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王星华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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