發(fā)布時(shí)間：2017-08-05 20:20

  本文關(guān)鍵詞：超小凈距下穿高鐵隧道鉆爆施工技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 超小凈距 下穿隧道 緩沖層減震 累積損傷 BP小波 數(shù)值模擬

【摘要】：國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),也促進(jìn)了交通設(shè)施的建設(shè),但由于線(xiàn)路規(guī)劃和地質(zhì)條件限制,交疊隧道如雨后春筍不斷涌現(xiàn)。小凈距交疊隧道受力復(fù)雜、施工難度大,如何有效的解決這一難題已成為工程界所關(guān)心的熱點(diǎn)。本文以滬昆高鐵客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)貴州段小高山泄水隧洞超小凈距下穿小高山隧道的開(kāi)挖為工程背景,通過(guò)應(yīng)用理論計(jì)算、數(shù)值模擬及實(shí)測(cè)信號(hào)精細(xì)分析等方法,系統(tǒng)的研究了超小凈距下穿既有隧道鉆爆減震施工技術(shù),建立了超小凈距下穿既有隧道減震爆破技術(shù)體系,保障了既有隧道結(jié)構(gòu)在下穿過(guò)程中的安全,為類(lèi)似工程提供了寶貴的施工參考價(jià)值。主要研究工作及成果如下:1、依據(jù)工程實(shí)際和減震爆破理論設(shè)計(jì)了四套爆破方案,并對(duì)其可能造成的圍巖損傷做了理論計(jì)算,同時(shí)制定了完善的爆破監(jiān)測(cè)方案。2、借助有限元軟件ANSYS/DYNA建立三維數(shù)值計(jì)算模型,研究緩沖層的減震機(jī)理及對(duì)減震層進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并完成了新建泄水洞鉆爆下穿過(guò)程的仿真模擬試驗(yàn)。3、實(shí)現(xiàn)了下穿施工的全過(guò)程監(jiān)控,獲得了大量寶貴的爆破振動(dòng)與巖體聲波測(cè)試數(shù)據(jù)。4、通過(guò)小波包+穩(wěn)健回歸的信號(hào)精細(xì)分析方法,從振動(dòng)速度幅值和爆破能量?jī)蓚�(gè)方面分析振動(dòng)信號(hào)。5、在振動(dòng)分區(qū)理論的基礎(chǔ)上,建立了隧道振動(dòng)近區(qū)的BP小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。6、分析了現(xiàn)場(chǎng)圍巖聲波波速的變化情況,得到圍巖的累積損傷及爆破松動(dòng)圈范圍。7、建立了超小凈距下穿隧道減震爆破技術(shù)體系,能夠很好的應(yīng)用于超小凈距下穿隧道的施工指導(dǎo),并有效的保障既有隧道結(jié)構(gòu)的安全。
【關(guān)鍵詞】：超小凈距 下穿隧道 緩沖層減震 累積損傷 BP小波 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U455.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題意義及背景10-12
• 1.1.1 課題意義10
• 1.1.2 課題背景10-12
• 1.2 超小凈距定義12-13
• 1.3 超小凈距隧道爆破施工現(xiàn)狀13-14
• 1.4 超小凈距下穿隧道爆破施工關(guān)鍵問(wèn)題研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 隧道爆破地震波傳播規(guī)律14
• 1.4.2 超小凈距下穿時(shí)既有隧道動(dòng)力響應(yīng)14-15
• 1.4.3 爆破振動(dòng)荷載作用下圍巖累積損傷計(jì)算及預(yù)測(cè)15-16
• 1.4.4 隧道爆破減震設(shè)計(jì)理論與技術(shù)16-18
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)18-20
• 1.5.1 研究的主要內(nèi)容18
• 1.5.2 技術(shù)路線(xiàn)18-20
• 第2章 小高山隧道泄水洞開(kāi)挖爆破減震技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試20-42
• 2.1 泄水洞爆破減震技術(shù)方案設(shè)計(jì)20-24
• 2.1.1 減震方案20-21
• 2.1.2 爆破方案21-24
• 2.2 爆破振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案24-26
• 2.2.1 監(jiān)測(cè)目的24
• 2.2.2 監(jiān)測(cè)儀器24-25
• 2.2.3 測(cè)點(diǎn)布置25-26
• 2.3 圍巖累積損傷測(cè)試方案26-29
• 2.3.1 測(cè)試目的26
• 2.3.2 測(cè)試儀器26-28
• 2.3.3 測(cè)點(diǎn)布置與測(cè)試步驟28-29
• 2.4 測(cè)試成果29-40
• 2.4.1 既有隧道振動(dòng)響應(yīng)29-34
• 2.4.2 既有隧道累積損傷測(cè)試34-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第3章 隧道爆破緩沖層減震效果初步分析42-50
• 3.1 不同爆破方案的典型振動(dòng)波形42-45
• 3.2 爆破振動(dòng)效果分析45-47
• 3.2.1 爆破振動(dòng)時(shí)程分析45
• 3.2.2 不同爆破方案的頻譜分析45-47
• 3.3 多次爆破隧道圍巖累積損傷分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 超小凈距下穿隧道爆破振動(dòng)響應(yīng)特性精細(xì)分析50-68
• 4.1 爆破振動(dòng)特性精細(xì)分析方法50-55
• 4.1.1 穩(wěn)健回歸方法50-52
• 4.1.2 薩氏經(jīng)驗(yàn)公式的線(xiàn)性化52-53
• 4.1.3 小波包分析理論53
• 4.1.4 分段位的穩(wěn)健回歸分析53-55
• 4.2 隧道爆破地震波幅值傳播規(guī)律精細(xì)分析55-61
• 4.2.1 遠(yuǎn)爆源的爆破地震波衰減分析55-58
• 4.2.2 近爆源的爆破地震波衰減分析58-61
• 4.3 隧道爆破地震波傳播能量分布精細(xì)分析61-63
• 4.3.1 不同減震效果的頻帶能量分布61-62
• 4.3.2 不同減震效果的通道能量分布特性62-63
• 4.4 既有隧道爆破地震波軸向能量分布特性63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 緩沖層減震機(jī)理及其設(shè)計(jì)理論研究68-90
• 5.1 ANSYS/LS-DYNA動(dòng)力分析方法簡(jiǎn)介68-69
• 5.2 爆破振動(dòng)主要影響區(qū)域數(shù)值計(jì)算模型69-76
• 5.2.1 巖體本構(gòu)模型70
• 5.2.2 炸藥爆炸模型70-71
• 5.2.3 砂質(zhì)緩沖層材料模型71-72
• 5.2.4 混凝土材料模型72
• 5.2.5 模型計(jì)算控制72-73
• 5.2.6 模型結(jié)果分析73-76
• 5.3 緩沖層減震機(jī)理76-81
• 5.3.1 未設(shè)緩沖層時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)76-78
• 5.3.2 爆破主要參數(shù)對(duì)緩沖層減震效果影響78-81
• 5.4 緩沖層材料優(yōu)化設(shè)計(jì)81-84
• 5.4.1 緩沖層采用壓實(shí)土81-83
• 5.4.2 緩沖層采用泡沫鋁層83-84
• 5.5 緩沖層幾何參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)84-88
• 5.5.1 緩沖層厚度影響84-86
• 5.5.2 緩沖層軸向長(zhǎng)度影響86-88
• 5.6 既有隧道加固板對(duì)減震效果影響分析88-89
• 5.7 本章小結(jié)89-90
• 第6章 超小凈距下穿既有隧道爆破振動(dòng)響應(yīng)特性研究90-114
• 6.1 實(shí)體隧道數(shù)值計(jì)算模型90-91
• 6.2 模型數(shù)值計(jì)算結(jié)構(gòu)驗(yàn)證91-93
• 6.3 緩沖層對(duì)既有隧道結(jié)的動(dòng)力響應(yīng)特性93-112
• 6.3.1 新建隧道施工對(duì)既有隧道的影響因素93-94
• 6.3.2 無(wú)減震時(shí)既有隧道的動(dòng)力響應(yīng)94-103
• 6.3.3 減震時(shí)既有隧道的動(dòng)力響應(yīng)103-112
• 6.4 本章小結(jié)112-114
• 第7章 超小凈距下穿隧道減震爆破技術(shù)及應(yīng)用研究114-130
• 7.1 既有隧道緩沖層減震技術(shù)應(yīng)用114-115
• 7.2 爆破技術(shù)與參數(shù)調(diào)整優(yōu)化115
• 7.3 基于分區(qū)理論的爆破振動(dòng)預(yù)測(cè)方法115-123
• 7.3.1 遠(yuǎn)爆源振動(dòng)分區(qū)結(jié)果116-118
• 7.3.2 近爆源振動(dòng)分區(qū)結(jié)果118-119
• 7.3.3 隧道近區(qū)爆破振動(dòng)預(yù)測(cè)方法119-123
• 7.4 滬昆高鐵小高山隧道泄水洞爆破施工效果評(píng)價(jià)123-127
• 7.4.1 泄水洞爆破振動(dòng)評(píng)價(jià)124-125
• 7.4.2 既有高鐵隧道圍巖損傷評(píng)價(jià)125-127
• 7.5 本章小結(jié)127-130
• 第8章 結(jié)論與展望130-134
• 8.1 主要結(jié)論130-131
• 8.2 展望131-134
• 參考文獻(xiàn)134-140
• 致謝140-141
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果141

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