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隧道与地下工程钻爆法施工围岩破坏临界振速计算方法研究
| 论文题名： | 隧道与地下工程钻爆法施工围岩破坏临界振速计算方法研究 |
| 关键词： | 隧道工程;钻爆法;围岩临界振速;计算模型 |
| 摘要： | 隧道与地下工程施工过程中，由于钻爆法施工具有简单、高效、快捷等特点，因而被常常采用。一般情况下，在炸药爆破瞬间，产生大量冲击波，引起隧道围岩的剧烈振动。当振速达到一定值就会引起围岩的破坏，此振速被称为临界振速。如何确定临界振速，已经成为工程界研究的热点问题之一。由于爆破是瞬间发生的且无法还原性，加上隧道围岩的地质条件极其复杂，很难得出具有普遍代表性的围岩临界振速计算方法。由于岩石爆破的主要破坏是拉伸破坏，本文拟通过围岩的极限拉应变来确定破坏的位置，进而确定围岩临界振速。 本文拟采用动力有限元软件LS-DYNA拟模钻爆法施工的爆破过程，通过取不同岩石的的材料参数，不同光面爆破工艺参数，建立20组有限元模型，然后分别进行加载、求解，最后采用LS-PREPOST后处理程序进行后处理。然后分别计算出围岩达到拉伸破坏（断裂）状态时的临界振速以及围岩的振动速度，并引入多元线性回归算法和人工智能技术分别获得具有普适性的隧道工程钻爆法施工围岩破坏的临界振速和围岩上任意点振速的经验计算公式。运用此公式，就可以在隧道爆破施工前，通过隧道围岩的材料参数与光面爆破工艺参数，即可快速计算围岩破坏的临界振速以及围岩的振动速度，通过二者对比，可以大致确定围岩松动圈的范围。再者，通过现场测定的围岩材料参数结合围岩临界振速和围岩的振动速度两个计算模型，可以用来优化光面爆破的工艺参数。 |
| 作者： | 刘朋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘开云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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