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近水平红砂岩隧道钻爆法施工超欠挖控制技术研究
| 论文题名： | 近水平红砂岩隧道钻爆法施工超欠挖控制技术研究 |
| 关键词： | 近水平层状围岩;红砂岩隧道;钻爆法施;控制技术 |
| 摘要： | 近水平层状围岩中进行钻爆施工,层间存在软弱夹层,光面爆破效果较差,难以形成设计要求的拱形轮廓,渣堆中大块率高,超、欠挖现象严重。本文采用理论分析、数值模拟、现场测试相结合的研究方法,对近水平层状围岩隧道钻爆法施工超欠挖控制问题进行系统研究,达到了控制工程超欠挖、节约生产成本、提高开采作业效率的目的。主要研究内容包括: (1)从层状岩体的三类结构面入手,研究了层状岩体的典型地质特征,分析了各种结构面对层状岩体工程性质的影响;在此基础上,对隧道层状岩体的变形破坏类型、破坏特征及破坏机理进行了探讨。 (2)通过炸药破岩机理以及应力波通过节理、夹层传播规律来分析产生超欠挖现象的原因,研究发现节理、软弱夹层在很大程度上影响了爆炸应力波以及爆生气体对岩石的作用,使光面爆破抵抗线以及岩石裂纹扩展方向发生变化,从而产生不规整的爆破轮廓线。 (3)基于光面爆破设计的基本原理,针对近水平层状红砂岩钻爆施工超欠挖控制中存在的主要问题,结合爆破开挖进行现场爆破测试,从而对爆破参数进行优化,逐步调整并最终提出不同围岩条件下炮眼布置图及其爆破设计参数,达到了合理控制超欠挖的目的。 (4)对隧道围岩原爆破方案和改进的爆破方案的隧道围岩动力稳定性和地震动效应进行了分析和比较,研究表明改进的爆破方案减小了对隧道围岩的地震动效应和屈服区域,能够一定程度上控制超挖,具有较大的优越性和科学性。 (5)归纳了超欠挖的危害、超欠挖的影响因素,并鉴于现场钻爆施工的方便性及可操作性,提出了从提高钻孔精度、控制装药参数、规范装药结构和加强施工管理四方面来控制近水平层状红砂岩隧道的超欠挖。 |
| 作者： | 黄金旺 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 阳军生;周应麟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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