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仙女岩隧道出口下穿油气管道降振控制爆破技术研究
| 论文题名： | 仙女岩隧道出口下穿油气管道降振控制爆破技术研究 |
| 关键词： | 隧道工程;掘进爆破技术;油气管道;振动控制 |
| 摘要： | 仙女岩隧道出口段附近有4条埋地输油（气）管道，并且穿越中广线输气管道。在隧道掘进爆破施工过程中，爆破产生的地震效应必会对附近管道，尤其是正上方输气管道造成损伤，甚至破坏。所以，下穿管道的隧道工程掘进爆破技术的研究对现场施工具有巨大意义，同时，进一步的丰富了爆破降振设计理论。 本文以上述工程为背景，通过现场爆破试验测得管道上方地表处的振动强度，对其的进行分析发现，其并不符合萨道夫斯基公式。在对爆破振动影响因素以及隧道掘进爆破技术研究的基础上，提出了孔内分段装药的掏槽爆破降振技术方案，并通过有限元软件进行了掏槽孔连续装药和分段装药数值模拟。模拟结果表明掏槽孔分段装药相比于连续装药具有明显的降振效果，掌子面地表处水平X方向最大峰值振动速度的降低约44％，垂直Y方向最大峰值振动速度降低约44.3％，隧道轴线Z方向最大峰值振动速度降低约32.9％;掏槽孔分段装药爆破产生的两段波形在传播过程中出现波形叠加，最大峰值振动速度位置后移，其衰减成波动形式变化。另外，在掏槽孔分段装药的情况下，管道—土体接触处管道和土体的振动情况具有很大的差别，管道的振动速度和频率均大土体，其顶部最大峰值振动速度约为土体的1.21倍，中部最大峰值振动速度约为1.41倍，底部最大峰值振动速度约为1.39倍;同一时刻管道的Von-Mises应力的最大值出现在管道顶部，并且不同时刻的Von-Mises应力分布规律并不一样。 结合现场施工情况，以数值模拟结果为基础，对仙女岩隧道进行上台阶掏槽孔分段装药爆破设计。在现场进行爆破设计方案的试验应用，管道正上方地表处的最大峰值振动速度为0.907 cm/s，在安全允许标准范围内，同时具有工程经济效益。 以仙女岩隧道为背景，研究了掏槽孔不同分段装药参数的爆破振动情况。在药量相同的情况下，外侧装药小于内侧装药更有利于降低爆破振动;在距爆源较远处的振动峰值受到内装药量的影响。 |
| 作者： | 江鸿 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 张继春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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