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原文传递炮孔钻进探测室内试验研究

论文题名：	炮孔钻进探测室内试验研究
关键词：	炮孔钻进探测;室内试验;隧道施工;地质勘探
摘要：	在隧道施工中由于现场勘察资料不全面，不能准确反映隧道掌子面前方地质结构情况。若盲目施工则会出现不可预测的地质灾害，包括突泥、涌水在内的塌方，有毒气体或岩爆等，在施工过程中，随着隧道开挖的深入，地质灾害往往具有毫无征兆性、无法选择性、难以治理性等。灾害一旦发生，轻则淹没隧道，冲坏机器设备，中断正常施工;重则机毁人亡，造成巨大经济损失，甚至被迫改线或重建成了严重影响施工进度的因素。气动凿岩机是普遍使用的钻进机具，钻进过程中钻具与岩土体进行直接接触，炮孔钻进信息综合反映了岩土体的力学性质，钻进信息中隐藏的大量地质资料可用于分析、判断不同介质和围岩级别。传统的加深炮孔钻进依靠工人来“感觉岩体好坏”，严重依赖个人经验。本项目室内炮孔钻进探测试验是利用已经研发的随钻设备直接采集气动凿岩机钻进模拟地质体时的钻进信息，通过对钻进信息的分析，构建了抗钻模型，实现对钻进试块的界面识别，在隧道钻进短距离超前地质预报中进行应用和验证。取得了一些创新研究成果如下: 　　(1)利用空压机和气罐作为动力系统，连接气动凿岩机，借助随钻设备“两支传感器+监测单元”对不同介质进行钻进研究，建立了炮孔室内钻进试验系统。　　(2)模拟了不同强度和不同介质的地质体试块，利用已经建立的炮孔室内钻进试验系统进行钻进。对不同炮孔钻进的速率，振动加速度和振动频率进行分析，利用构建的抗钻模型研究分析了不同强度地质体的抗钻系数变化规律。　　(3)将室内不同介质中炮孔钻进的结论在广东百花岭隧道进行应用，现场采集百花岭隧道炮孔钻进信息进行分析验证，实现了隧道钻进短距离超前地质预报，取得了较好的效果。
作者：	杨秋收
专业：	建筑与土木工程
导师：	张国华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽理工大学
学位年度：	2021