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地下洞室群爆破开挖对于相邻洞室松动圈影响研究
| 论文题名： | 地下洞室群爆破开挖对于相邻洞室松动圈影响研究 |
| 关键词： | 振动测试;爆炸地震波;相邻洞室;松动圈;地下洞室群;数值模拟 |
| 摘要： | 地下洞室开挖主要采用钻孔爆破法，在爆破开挖的过程中，不可避免的对周围保留的岩体造成扰动，尤其在洞距较近的地下洞室群爆破开挖的过程中，存在对于相邻洞室围岩和开挖洞室本身的影响问题。洞室围岩受到爆破开挖扰动后，其内部出现微裂纹，形成沿开挖边界分布的围岩损伤区，即为松动圈。确定出松动圈的范围对于围岩支护具有重要意义。目前大多采用质点峰值振动速度作为地下洞室爆破开挖时的安全判据，通过现场爆破振动测试得到爆炸地震波在地下洞室群内的传播规律，为后续采取的安全措施提供依据。 本文在阅读了大量国内外文献的基础上，结合溪洛渡地下导流洞群现场爆破振动测试和导流洞中层拉槽爆破参数，并利用动力有限元软件研究爆炸地震波在导流洞群内的传播规律以及爆破开挖对于相邻洞室围岩松动圈的影响机制。所完成的主要工作如下: (1)对现场爆破振动测试得出的质点水平、垂直向振动速度利用萨道夫斯基公式进行回归分析。结果表明，质点水平向速度比垂直向速度大，而且衰减的慢.在后续的爆破振动控制措施中，应着重考虑将质点水平向振动速度控制在安全阈值之内。 (2)运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对爆炸地震波在导流洞群之间的传播规律进行研究。本文分别采用了两种不同的材料模型进行数值计算，研究结果表明使用考虑应变率效应的随动强化模型比不考虑应变率效应的理想弹塑性模型得出的结果与实测数据更为接近。 (3)对导流洞中层拉槽爆破开挖导致相邻洞室的围岩扰动进行数值模拟研究。在数值模拟过程中将拉槽爆破中分段起爆的炮孔产生的爆炸冲击荷载，依次作用于岩体结构中，利用累积损伤的思想，得出拉槽爆破开挖过程中邻近洞室围岩松动圈的演化规律。单段炮孔起爆后，在炮孔近区岩体主要造成压剪损伤，对于爆炸远区存在自由面的岩体以拉裂损伤为主。预裂缝的存在降低了爆破开挖对于周边保护岩体的扰动。 (4)拉槽爆破对于相邻洞室围岩松动圈总的影响机制为:相邻洞室迎爆侧直墙中段岩体损伤范围最大，为保证施工安全，应对此部位进行重点监测，并布置相应支护措施。在拉槽爆破过程中，相邻洞室两侧的拱脚和墙脚岩体都出现损伤区域，而洞室迎爆侧拱脚和墙脚损伤范围比背爆侧更大。相邻洞室拱顶和底板也出现损伤区，其中拱顶的损伤区域随着拉槽开挖分段炮孔爆破向迎爆一侧延伸。 |
| 作者： | 董千 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 李新平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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