本文關(guān)鍵詞：隧道爆破沖擊波傳播機(jī)制及危害控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的日益提高,對(duì)運(yùn)輸?shù)囊笕找婕觿?公路、鐵路建設(shè)事業(yè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展,特別是伴隨著各城市地鐵的發(fā)展建設(shè),出現(xiàn)了大量的市政隧道。隧道施工爆破作業(yè)中產(chǎn)生的爆破沖擊波、爆破噪音將會(huì)影響周圍居民人身財(cái)產(chǎn)安全以及生活舒適感。為減輕隧道爆破沖擊波對(duì)環(huán)境的影響,保障周圍居民的安全舒適,必須對(duì)隧道爆破沖擊波進(jìn)行深入研究,并采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧�。常用的爆破沖擊波研究方法有理論分析、數(shù)值模擬和模擬實(shí)驗(yàn),目前數(shù)值模擬仿真計(jì)算是被最為廣泛采用的手段。本文總結(jié)了公路隧道爆破沖擊波研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和存在的問題,闡述了爆破沖擊波形成和傳播的基本原理,分析了隧道內(nèi)空氣狀態(tài),以CFD軟件FLUENT作為工具結(jié)合雙碑隧道實(shí)際施工情況建立了雙洞隧道爆破沖擊波傳播二維有限元模型,運(yùn)用所建立的模型對(duì)爆破沖擊波傳播特性、各位置超壓分布規(guī)律及超壓衰減影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究,利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了模擬和理論研究的準(zhǔn)確度,介紹了兩種控制隧道爆破施工中沖擊波超壓的裝置。得出主要結(jié)論如下：1)隧道內(nèi)壓強(qiáng)場(chǎng)穩(wěn)定前,沖擊波超壓分布在炸藥填充區(qū)邊緣存在著一條很明顯的分界線,炸藥填充區(qū)內(nèi)部的壓強(qiáng)相對(duì)較小,填充區(qū)外緣壓強(qiáng)較大；超壓穩(wěn)定過程中,馬赫反射逐漸消失,沖擊波陣面逐漸由曲面波發(fā)展成為平面波。2)當(dāng)x170m后,隧道內(nèi)沖擊波的超壓趨于穩(wěn)定,在相同的初始條件下,在x=200m處的超壓值,ΔP無△P人△P車,表明橫通道的存在,在一定程度上加快了爆破沖擊波的衰減速度,且車行橫通道效果更明顯。3)爆破沖擊波模擬衰減曲線與理論衰減曲線基本吻合,x15m時(shí),兩條曲線可認(rèn)為基本重合,當(dāng)x15m時(shí),兩條曲線的分歧較大,此時(shí)理論公式誤差較大,掌子面附近的超壓模擬值更為準(zhǔn)確。4)當(dāng)轉(zhuǎn)角為45°和60°時(shí),巷道內(nèi)的沖擊波整體超壓都要大于沒有轉(zhuǎn)角時(shí)的超壓,當(dāng)轉(zhuǎn)角為90°和135°時(shí),巷道內(nèi)的沖擊波整體超壓小于沒有轉(zhuǎn)角時(shí)的超壓；當(dāng)有轉(zhuǎn)角存在時(shí),沖擊波傳播經(jīng)過90°轉(zhuǎn)角時(shí)超壓削弱最多；當(dāng)0090時(shí),沖擊波超壓衰減幅度隨著轉(zhuǎn)角的增大而增大,當(dāng)900180時(shí),沖擊波超壓衰減幅度隨著轉(zhuǎn)角的增大而減小。
【關(guān)鍵詞】：空氣沖擊波 超壓衰減 數(shù)值模擬 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 控制措施
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀評(píng)價(jià)15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及方法15-19
• 1.3.1 工程背景15-16
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.3 研究方法17-19
• 第2章 隧道爆破沖擊波數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)19-36
• 2.1 引言19
• 2.2 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)理論19-25
• 2.2.1 CFD理論概述19-21
• 2.2.2 CFD軟件FLUENT介紹21-23
• 2.2.3 流體力學(xué)理論基礎(chǔ)23-25
• 2.3 爆破沖擊波理論25-30
• 2.3.1 沖擊波的形成25-27
• 2.3.2 沖擊波特性27
• 2.3.3 沖擊波的傳播27-30
• 2.4 爆破沖擊波的理論計(jì)算30-35
• 2.4.1 沖擊波超壓理論計(jì)算公式推導(dǎo)30-33
• 2.4.2 沖擊波理論衰減曲線33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 隧道爆破沖擊波傳播機(jī)制的數(shù)值模擬36-56
• 3.1 引言36
• 3.2 模型建立36-40
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型的確定36-37
• 3.2.2 幾何模型的建立37-38
• 3.2.3 邊界及初始條件的確定38-39
• 3.2.4 計(jì)算網(wǎng)格的劃分39-40
• 3.2.5 求解方法的選取40
• 3.3 隧道爆破沖擊波傳播規(guī)律模擬40-50
• 3.3.1 單洞隧道爆破沖擊波傳播規(guī)律40-43
• 3.3.2 橫通道附近沖擊波傳播規(guī)律43-48
• 3.3.3 模擬衰減曲線與理論曲線對(duì)比48-50
• 3.4 不同轉(zhuǎn)角對(duì)爆破沖擊波傳播的影響50-54
• 3.4.1 不同轉(zhuǎn)角時(shí)沖擊波超壓分布規(guī)律50-52
• 3.4.2 不同轉(zhuǎn)角時(shí)沖擊波超壓衰減規(guī)律52-53
• 3.4.3 不同轉(zhuǎn)角對(duì)沖擊波超壓衰減的影響53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 第4章 隧道爆破沖擊波的監(jiān)測(cè)與危害控制56-72
• 4.1 引言56
• 4.2 爆破沖擊波現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)56-63
• 4.2.1 監(jiān)測(cè)儀器簡(jiǎn)介56-57
• 4.2.2 監(jiān)測(cè)方案57-58
• 4.2.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析58-63
• 4.3 爆破沖擊波危害控制63-70
• 4.3.1 爆破沖擊波的破壞準(zhǔn)則63-66
• 4.3.2 爆破沖擊波危害控制措施66-68
• 4.3.3 爆破沖擊波控制措施效果模擬68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 第5章 總結(jié)與展望72-75
• 5.1 全文總結(jié)72-73
• 5.2 展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文79

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