聚能水壓光面爆破技術(shù)是近年來在實(shí)際工程中已被采用的控制爆破新工藝。盡管聚能水壓光面爆破的原理有待進(jìn)一步研究,但是對(duì)爆破設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和優(yōu)化是工程實(shí)踐中必須解決的最根本問題。本文以汕湛高速南昆山隧道為工程依托,結(jié)合聚能水壓光面爆破施工工藝,運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA商用顯式動(dòng)力分析軟件,對(duì)聚能效應(yīng)下光面爆破的周邊眼參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并研究了Ⅴ級(jí)大理巖圍巖的動(dòng)力響應(yīng)特性。首先,本文簡(jiǎn)單闡述了普通光面爆破的破巖理論、聚能效應(yīng)理論以及數(shù)值模擬中施加爆破荷載的等效方法。采用流固耦合方法及ALE算法對(duì)聚能效應(yīng)下單炮孔的爆破過程進(jìn)行了研究,分析了在不同徑向不耦合系數(shù)、有無聚能管以及不同不耦合介質(zhì)條件下單炮孔起爆過程中聚能射流的擴(kuò)展特性,并得到了相應(yīng)的孔壁峰值壓力。同時(shí),等效應(yīng)力分布及炮孔壓力的分析結(jié)果有效驗(yàn)證了聚能水壓光面爆破可以減小爆破能量損耗、增大爆破荷載,從而達(dá)到定向擴(kuò)槽的目的。其次,在已得到單孔孔壁峰值壓力的基礎(chǔ)上,使用等效荷載方法進(jìn)行計(jì)算,重點(diǎn)開展了Ⅳ、Ⅴ級(jí)大理巖圍巖中周邊眼參數(shù)的優(yōu)化研究。在具體參數(shù)的優(yōu)化分析中,本文通過對(duì)塑性區(qū)的擴(kuò)展、最大主應(yīng)力分布時(shí)程以及振速分布特性等基本規(guī)律的研究... 

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
2 聚能爆破機(jī)理及數(shù)值模擬研究
    2.1 普通光面爆破的破巖理論
    2.2 爆破中的聚能裝藥作用原理
    2.3 爆炸荷載特征及模擬方法
    2.4 本章小結(jié)
3 聚能效應(yīng)下單孔爆破動(dòng)力響應(yīng)
    3.1 顯式動(dòng)力有限元簡(jiǎn)介
    3.2 爆炸問題的研究方法
    3.3 數(shù)值模型的建立及求解
    3.4 單孔爆破結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 聚能光面爆破周邊孔參數(shù)優(yōu)化分析
    4.1 有限元模型的建立
    4.2 荷載時(shí)程曲線的加載
    4.3 Ⅳ級(jí)圍巖中周邊眼參數(shù)計(jì)算
    4.4 Ⅴ級(jí)圍巖中周邊眼參數(shù)計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
5 南昆山隧道Ⅴ級(jí)大理巖圍巖動(dòng)力響應(yīng)分析
    5.1 工程概況
    5.2 光面爆破方案
    5.3 南昆山隧道全斷面建模及加載
    5.4 圍巖動(dòng)力響應(yīng)分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤礦巖巷掘進(jìn)聚能水壓光面爆破新技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 謝文強(qiáng),常志祥,王修輝.  能源與環(huán)保. 2017(08)
[2]聚能水壓光面爆破技術(shù)在崤山隧道施工中的應(yīng)用研究[J]. 王軍.  鐵道建筑技術(shù). 2017(05)
[3]地鐵暗挖隧道聚能水壓光面爆破新技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 沈顯才.  鐵道建筑技術(shù). 2017(05)
[4]水壓爆破應(yīng)力波傳播及破煤巖機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[J]. 蔡永樂,付宏偉.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]聚能水壓光面爆破技術(shù)在米林隧道中的應(yīng)用[J]. 陳嚴(yán)生.  山西建筑. 2017(08)
[6]無煤柱自成巷聚能切縫技術(shù)及其對(duì)圍巖應(yīng)力演化的影響研究[J]. 何滿潮,高玉兵,楊軍,郭志飚,王二雨,王亞軍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]聚能水壓爆破控制技術(shù)在城市地鐵中的應(yīng)用[J]. 鄒瑾.  價(jià)值工程. 2017(07)
[8]隧道掘進(jìn)聚能水壓光面爆破新技術(shù)與應(yīng)用[J]. 劉海波,白宗河,劉學(xué)攀,陳磊.  工程爆破. 2017(01)
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[10]隧道及地下工程光面爆破技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 王建秀,鄒寶平,胡力繩.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2013(04)

博士論文
[1]橢圓雙極線型聚能藥柱爆炸理論及預(yù)裂爆破技術(shù)研究[D]. 李必紅.中南大學(xué) 2013
[2]露天轉(zhuǎn)地下開采邊坡爆破動(dòng)力特性研究[D]. 蔣楠.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]爆破荷載作用下隧洞圍巖動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式研究[D]. 盧珊珊.天津大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3673081