【碩士】巖溶隧道開挖爆破對圍巖及溶洞的影響研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：長沙理工大學　　學位年度： 2009年　　隨著我國高等級公路的不斷發(fā)展，在巖溶地區(qū)修建公路隧道將是不可以避免的。巖溶區(qū)隧道開挖過程中的最大危害就是爆破對隧道和溶洞圍巖產(chǎn)生的損傷，使臨近溶洞和隧道之間產(chǎn)生裂隙貫通，降低圍巖承載力，破壞了原有應力場，使局部圍巖產(chǎn)生應力集中，對施工和圍巖的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響?！　”疚囊郧?遠)連(州)一級公路升級改造(高速)工程B4標段的白須公隧道所遭遇的特大溶洞為背景，主要研究了以下幾個方面：1)溶洞段隧道開挖時溶洞圍巖及其支頂結(jié)構(gòu)的應力重分布情況；2)溶洞支頂結(jié)構(gòu)以及溶洞頂板和側(cè)壁在附近隧道開挖過程中的位移變化；3)爆破荷載作用下溶洞圍巖中地震波的傳播規(guī)律，并結(jié)合現(xiàn)場實測溶洞壁質(zhì)點振動峰值，初步探討附近隧道爆破開挖時溶洞質(zhì)點安全振動速度標準?！　⊥ㄟ^數(shù)值模擬分析及其與實測結(jié)果的對比分析，對溶洞段隧道的爆破震動分析取得的主要成果如下：　　(1)靠近主隧道側(cè)的溶洞圍巖和支撐墻的水平位移要大于其豎向位移，溶洞左側(cè)壁的水平位移最大，而豎向位移在隧道上臺階開挖過程中逐漸增大，下臺階開挖對圍巖沉降影響較小。支撐墻頂?shù)某两荡蠹s是其附近溶洞項板的56．3％，并且支撐墻頂承受的圍巖壓力較大，該處為應力集中區(qū)域?！　?2)溶洞隧道前段的應力和位移比“老虎嘴"處變化復雜，溶洞區(qū)隧道前段拱頂位移和圍巖應力明顯要比“老虎嘴"處大，而且開挖上臺階比開挖下臺階時位移增加的快，當隧道開挖斷面遠離所測斷面約20m后位移趨于穩(wěn)定?！　?3)救援通道前段開挖時靠近其一側(cè)的溶洞壁質(zhì)點振速超過了《爆破安全規(guī)程》中交通隧道質(zhì)點振動速度不大于lO～20cm／s的規(guī)定。調(diào)整爆破參數(shù)后振速基本控制在lOcm／s以下，大大減小了溶洞圍巖的擾動?！　?4)質(zhì)點爆破峰值振速隨單段最大藥量的增加而增大或距爆源的減小而增大，應根據(jù)爆破安全振速確定最大單段爆破藥量，嚴格控制在其安全范圍之內(nèi)。即對救援通道掘進時溶洞圍巖振速峰值應不大于8cm／s，主洞爆破時圍巖的峰值振速應不大于6cm／s

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