原文传递
大跨度隧道开挖及爆破对地表沉降影响的数值模拟研究
| 论文题名： | 大跨度隧道开挖及爆破对地表沉降影响的数值模拟研究 |
| 关键词： | 大跨度隧道开挖;爆破震动;地表建筑物;地表沉降;有限差分分析 |
| 摘要： | 大跨度、浅埋隧道施工方法主要采用钻爆法，开挖及爆破过程产生的地表沉降和变形对地表建筑物有着不可忽视的影响，为了保证隧道施工的进行以及隧道周围建筑物的安全，对隧道施工过程进行力学分析、预测隧道开挖引起的地表沉降及变形，研究隧道合理的开挖方法具有重大的社会经济效应。 本文在收集并阅读大量相关文献和资料的基础上，对隧道开挖和爆破产生的地表沉降进行了较为深入的研究。以李家冲隧道为工程依托，运用三维显式有限差分分析软件FLAC3D，建立了隧道开挖施工过程的模型，对影响地表沉降的各因素如开挖断面、地层因素、隧道埋深等进行了探讨，同时考虑隧道地表上方的高压铁塔，分析了爆破对其的影响。最后将数值模拟结果与现场实测数据进行对比分析，得出李家冲隧道开挖和爆破对地表沉降影响的规律。并根据工程实际提出实用的控制地表沉降的措施。 论文研究得出: (1)有限差分软件FLAC3D模拟分析李家冲隧道施工产生的地表沉降值与工程实测的监测数据基本吻合，说明本文数值分析结果具有较高的可靠性(2)采用了三台阶七步开挖与双侧壁开挖两种不同施工模拟方法，结果表明:三台阶七步开挖引起的地表沉降值最大点位于隧道开挖中线上，其值为2.35mm;双侧壁开挖可有效减小地表沉降，其值为1.54mm。 (3)爆破震动导致围岩应变、应力的重分布，一定程度上增大了地表沉降;地表质点振速与隧道开挖中线距离有关，距隧道开挖中线距离越近质点振速越大，反之则越小。铁塔塔基质点在安全震速范围之内，故单次爆破不会对塔基产生较明显影响。但由于隧道采用三台阶七步开挖法，即隧道会经历多次循环爆破，所以需要对铁塔塔基采取加固措施以保证塔基的安全。 |
| 作者： | 肖欣欣 |
| 专业： | 地下空间科学与工程 |
| 导师： | 李夕兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
