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深厚强风化高边坡下隧道爆破与切坡施工耦合效应研究
| 论文题名： | 深厚强风化高边坡下隧道爆破与切坡施工耦合效应研究 |
| 关键词： | 隧道爆破施工;上部边坡;振动效应;稳定性 |
| 摘要： | 隧道进行爆破施工时产生的振动对临近建筑物以及其上部边坡稳定性造成不利影响，对此展开深入研究，有利于控制爆破振动带来的危害，确保施工安全。以104国道长兴李家巷至湖州施家桥段戚家山隧道为例，采用数值模拟的分析方法，得到了隧道爆破循环进尺各不同工况下对上部边坡的振动效应，然后提取最不利时间段的节点力，运用有限元强度折减法（SRM）对天然和降雨两种工况下，隧道上部深厚强风化高边坡的稳定性系数进行计算，研究隧道进洞与切坡施工耦合效应。本文主要工作及取得的主要成果如下： （1）查阅了山体隧道及爆破相关的文献，分析总结了爆破振动的传播特性、爆破振动波的特征，分析了影响隧道爆破强度的因素，探究了工程爆破中边坡的振动安全判据。 （2）根据戚家山隧道及上部深厚强风化高边坡勘察数据进行建模，以开挖进尺2m为一个工况，共设置20个工况，采用直接积分法的动力时程分析对各工况进行爆破数值模拟分析并得到各工况下爆破引起的边坡最大位移时间段，最后分别提取各工况最不利时间段产生的节点力。 （3）将爆破产生的最大节点力和重力代入到有限元强度折减法（SRM）中对天然状态下边坡稳定性进行分析，得到每个工况下边坡稳定性系数、边坡岩土体位移情况、最大剪切应变变化。然后根据工程项目要求进行边坡卸荷，边坡按八级开挖，坡率均为1：1.45，级间设置2米平台。得到各工况下边坡需要几级卸荷方可达到稳定性要求。其中开挖进尺20m时边坡稳定性系数最低，需要进行到五级开挖后边坡可达到稳定性要求。 （4）采用VG独立非饱和特性函数并结合有限元强度折减法（SRM）中对降雨状态下边坡稳定性进行分析。得到了每个工况下边坡稳定性系数、边坡岩土体位移情况、最大剪切应变变化。得到各工况下边坡的稳定性系数以及需要几级卸荷方可达到稳定性要求，其中开挖进尺20m时边坡稳定性系数最低，需要进行四级开挖后边坡稳定性Fs达到稳定性要求。 |
| 作者： | 张秉诺 |
| 专业： | 土木工程;岩土工程 |
| 导师： | 叶四桥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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