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隧道钻爆施工对初期支护的影响及控制标准的研究
| 论文题名： | 隧道钻爆施工对初期支护的影响及控制标准的研究 |
| 关键词： | 隧道爆破;钻爆施工;初期支护;爆破振动;喷射混凝土;振动衰减规律;水泥砂浆;砂浆锚杆;应力波;研究成果;抗拉强度;网喷混凝土;掏槽眼;山隧道;棋盘山;作用机理;最大振速;振动监测;控制标准;监测试验 |
| 摘要： | 随着铁路工程建设的迅猛发展,钻眼爆破法将会越来越多地被应用于铁路隧道的开挖。因此,研究爆破振动对初期支护的影响及其控制标准具有十分重要的现实意义。本文以贵州至广州铁路棋盘山隧道的钻爆施工为依托,结合“铁道部重大课题子课题:钻爆施工对围岩及支护的影响及控制标准的研究”,在已有的研究成果的基础之上进行了系统的研究。 本文介绍了棋盘山隧道爆破振动监测试验情况,利用爆破振动实测数据进行回归分析,得出了近区和远区的爆破振动衰减规律。对比分析不同作用炮孔引起的振动,得出最大振速主要由掏槽眼爆破引起的结论,分析其原因主要有两个方面:(1)在所有不同作用炮孔之中,掏槽眼单段药量最大;(2)掏槽眼爆破的临空面条件较差,受到了较大的央制作用,导致爆炸波能向岩体内部传播,从而引起了较大的爆破振动强度。 利用实测的全断面爆破振动数据,对隧道拱顶、拱腰和边墙三者的质点振动速度的关系进行了初步的分析。 在回归分析爆破振动衰减规律的基础之上,分别对远区和近区的爆破振动特性进行了分析,并阐述了爆破振动对喷射混凝土的影响特点。同时,对比近区、远区的爆破振动衰减规律,得出隧道爆破振动衰减规律具有区域性特点的结论,并参考已有的研究成果,结合本次爆破振动监测试验获取的数据,对棋盘山隧道爆破振动作用分区进行了初步的划分。 利用应力波理论,通过分析应力波在不同介质中的反射、透射过程,研究爆破振动对喷射混凝土的作用机理,认为在爆破应力对喷射混凝土的作用过程中,最先是应力波产生的拉应力大于喷射混凝土的抗拉强度,然后是反射拉伸波所产生的拉应力大于混凝土与围岩的粘结强度。因此,在爆破应力波的作用下,喷射混凝土支护的破坏主要由喷射混凝土的抗拉强度所控制。通过计算,给出了喷射混凝土所允许的质点最大振速。同时,通过分析网喷混凝土的作用机理,给出网喷混凝土在爆破振动荷载作用下最大安全振速的建议值。 总结了爆破振动对水泥砂浆锚杆的研究现状,通过分析应力波在围岩、砂浆、锚杆之间的反射和透射过程来研究隧道爆破振动对水泥砂浆锚杆的影响机理,得出了水泥砂浆锚杆在爆破振动荷载作用下的破坏主要是由水泥砂浆的抗拉强度所控制的结论,并在此基础之上通过计算给出了水泥砂浆锚杆所允许的最大安全振速的建议值。 在本次试验研究成果的基础之上,提出了几条降低爆破振动对初期支护影响的具体措施。 |
| 作者： | 饶增 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 傅洪贤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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