【摘要】：本文主要采用現(xiàn)場實測試驗與數(shù)值模擬相結合的手段,以江北區(qū)萬興路隧道為工程背景,通過現(xiàn)場監(jiān)控量測、理論原理分析、數(shù)據(jù)分析整理和數(shù)值模擬研究,研究大跨度隧道臺階法施工時,其上臺階爆破進尺對隧道開挖的安全性影響。主要研究內(nèi)容如下:1、根據(jù)萬興路隧道工程的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),得到臺階法施工下隧道上臺階爆破監(jiān)控數(shù)據(jù)的實測值。利用回歸分析得出該爆破工況下振速和爆心距的V-R曲線,為后期類似工況下大跨度隧道臺階法爆破施工提供工程依據(jù)。2、對不同工況下大跨度隧道臺階法開挖模擬,分析大跨度隧道臺階法爆破施工中上臺階初期支護質點的爆破振動規(guī)律。結果表明上臺階爆破進尺越大,關鍵點的爆破振動峰值越大。3、分析初期支護質點在爆破過程中的振動響應規(guī)律,綜合考慮隧道結構的安全狀況、隧道施工的安全和經(jīng)濟成本等因素,提出大跨度萬興路隧道上臺階爆破施工,在III、IV級圍巖時,其最優(yōu)開挖進尺為2m;在V級圍巖時,隧道最優(yōu)開挖進尺為1.5m。4、根據(jù)模擬隧道上臺階爆破進尺為1.5m的應力分析,驗證該進尺下大跨度隧道臺階法施工上臺階初期支護結構的穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 2-1 巖石中爆破破壞的分區(qū)1—藥室 2—壓碎區(qū) 3—裂隙區(qū) 4—震動區(qū)密閉巖體中爆破時，所產(chǎn)生的爆轟壓力能在數(shù)微妙內(nèi)急劇高達 3000℃以上，并在藥包周圍的巖壁上激發(fā)形成沖擊波動抗壓強度，因此在炮孔周圍幾到幾十毫米的范圍內(nèi)巖石流動形，堅硬的巖石會形成粉碎區(qū)，松軟的巖石常被壓縮，此情況下的粉碎區(qū)又稱之為壓縮區(qū)。由于粉碎區(qū)周圍存約束，且沖擊波的能量在巖石的塑性變形、粉碎與高溫中面壓力減小到不夠粉碎巖石。因此粉碎區(qū)的半徑往往只有奇認為，柱形裝藥于巖石介質中產(chǎn)生粉碎區(qū)半徑一般是倍，球裝藥于巖石介質中產(chǎn)生的粉碎區(qū)半徑為裝藥半徑的 1雖小，，但耗能卻很大，因此巖石爆破過程中，應盡量避免形紹兩種粉碎區(qū)范圍的計算方法，整理以供參考。

所產(chǎn)生的彈性能量波被巖體材料的阻尼效益消耗殆盡，此區(qū)域稱之為彈性振動區(qū)或地震區(qū)[13]。振動區(qū)所具有的振動效應亦可引起地面及地下建（構）筑物的破壞。彈性振動區(qū)的半徑可按下式估算:Rs=(1.5~2.0) Q3 (2.8)上式有：Rs——彈性振動區(qū)半徑(m)；Q——裝藥量(kg)。2.2.2 臨近自由面條件下炸藥的爆破作用當爆源靠近一個自由面時，由于爆破產(chǎn)生的應力波會在自由面上產(chǎn)生反射，所以炸藥爆破后不僅會在爆源周圍產(chǎn)生傳統(tǒng)的三個區(qū)域，即壓碎區(qū)、裂隙區(qū)以及彈性振動區(qū)，而且還會在巖體的自由面上因為波的反射左右產(chǎn)生拋擲、鼓包及破裂等現(xiàn)象。而當爆源和巖石自由面形成一定距離之后，爆破作用就會在巖體中造成漏斗狀的爆破坑，這種漏斗狀的爆破坑也叫做爆破漏斗[17,18]。如圖 2-2 所示。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U455.4

【參考文獻】

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本文編號：2627330