隧道拱顶预裂缝振动传播规律的数值模拟研究

发布时间：2025-06-27 02:52

　　城市的迅速发展加剧了交通运输压力,地铁建设较大程度缓解了交通拥挤问题。由于地质及机械设备等原因的限制,地铁建设中多使用矿山法施工,爆破振动是此施工方法最明显的问题。论文以青岛地铁沧安路站横通道爆破施工为背景,将地表预裂缝减振技术应用到隧道爆破减振施工中,运用数值模拟软件,对预裂缝存在隧道模型掌子面上方爆破振动传播规律及预裂缝减振效果进行研究。通过研究得出了以下结论:(1)在地表以下5m范围内爆破振动速度存在不符合萨道夫斯基随着爆源距离的增大爆破振动逐渐减小的规律,局部有爆破振动突然增大的现象,但是地表处的爆破振动明显大于地表以下5m范围内的振速。由此规律可知,在进行爆破振动监测时监测地表处的振动就可以达到保护地表下管线安全的目的。(2)在隧道拱顶上方5m范围内爆破振动速度和地表相同,存在振动衰减不正常的现象。在隧道拱顶上方2.0～4.0m的范围内爆破振动速度有明显增大趋势,对于使用锚网支护的隧道应尽量达到这一支护长度,防止爆破振动导致支护失稳;使用钢拱架初期支护时,拱架的支护强度达到上覆不稳定岩层的厚度。(3)隧道爆破在拱顶范围内布置环形预裂缝,预裂缝的存在不影响拱顶上方及地表以下范围内...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１应力波在介质界面上的入射??Ｆｉｇ?１．１?Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｓｔｒｅｓｓ?ｗａｖｅ?ａｔｍｅｄｉｕｍ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??

??而变的位移曲线获得。应力波在这种分层面上的入射可参见图１．１。图中Ｐ、ＳＶ??分别代表纵波和横波，／、／、ｒ分别代表入射、透射及反射波。??ｚ??ＳＶｒ??图１．１应力波在介质界面上的入射??Ｆｉｇ?１．１?Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｓｔｒｅｓｓ?ｗａｖｅ?ａｔｍｅｄｉｕｍ?....

图1.2实验模型设计图

图１．１应力波在介质界面上的入射??ｉｇ?１．１?Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ?ｏｆ?ｓｔｒｅｓｓ?ｗａｖｅ?ａｔｍｅｄｉｕｍ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??岩石力学、爆炸力学和弹性力学的理论，针破设计的基本参数公式。主要包括炮孔压力包直径、炮孔间距，推导出相应的公式用来公式也需要后期现场施工中进....

图１．３预裂缝减振示意图??Ｆｉｇ．?１．３?ｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅ－ｃｒａｃｋ?ｖｉｂｒａｔｉｏｎ??

围内的振动；Ｃ点下面的其他应力波为缝底之下应力波，被称为底面应力波，??它们到达Ｃ点后发生分裂，出现杂乱的波特征，其中一部分波产生绕射进入边??坡，造成边坡的振动，而对其产生损害作用。应力波的划分如图１．３所示。并??分别使用节理刚度模型和应力波理论说明了预裂缝对其削弱和隔断作用....

图１．４技术路线??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??采用分析质点峰值振动速度，研宄不同参数预裂缝的减振能力，指出隧道??

运用有限元分析软件，建立不同状态下的预裂缝，设置匹配的参数??进行数值计算，使用后处理软件提取相应节点的振动曲线及炮孔内炸药爆炸后??应力云图穿过预裂缝的状况。论文研究技术路线如图１．４。??地觀麗裂腿丨｜查阅相关文献，总结随屋预??方￥设计?丨裂獅綱律巧观状????１?￣￣??....

本文编号：4053689