高速公路小净距隧道爆破震害控制技术研究

摘要

小净距隧道以其环境破坏小、占地少、便于线路勘察规划等独特优势被越来越广泛的在国内山岭高速公路隧道中采用。公路隧道的开挖截面面积达90m2，加宽道更会超过100 m2，开挖后围岩塑性区范围很大，大量应力将集中分布在开挖轮廓边界附近，如不能较好的保护围岩的自承能力，支护成本将大量增加才能做到隧道建设的质量与安全。小净距隧道中中岩墙厚度较小，受力情况更为复杂，需要对中岩墙的爆破震害进行重点监测和控制。
　　本文以宜张高速公路中的十三尖隧道的爆破开挖工程为依托，从爆破震动的主动控制技术和被动控制技术着手，通过理论研究、试验分析、数值模拟计算与现场监测相结合的方法，对高速公路小净距隧道爆破震害的控制技术进行了研究，较好的解决了十三尖隧道开挖过程中遇到的一些问题，其研究结果可以为类似工程的建设提供一定的参考。
　　1.以依托工程的设计锚杆参数为参考工况，运用FLAC3D数值计算软件分别对十三尖隧道Ⅲ级围岩的四种工况和Ⅴ级围岩的三种工况进行了计算，分别得出了一组可使隧道对爆破震动的动力响应最合理的锚杆布置参数。
　　2.对十三尖隧道爆破开挖后围岩破碎、地下水较多的特殊地段，为了加固围岩，降低灰岩遇水后软化的强度损失，对注浆方法和浆液参数进行了研究，获得了比较适合十三尖隧道地质情况的双浆液配比参数，通过地质雷达对注浆质量的探测分析，得出了隧道不同部位的不同注浆方法，为隧道的精准注浆提供了依据。
　　3.对隧道开挖爆破过程中围岩特别是中岩墙峰值震动速度较大，围岩软弱破碎，对爆破损伤很敏感的地段，本文对隧道炮孔设计的减震技术进行了研究和应用，并尝试将爆破时产生震动较大的掏槽孔布置于远离中岩墙的一侧，通过现场试爆和监测分析，得出了一个可以有效降低中岩墙震动峰值的炮孔方案设计。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题来源及意义

1.3 国内外研究现状

1.4主要内容及技术路线

第二章 爆破震害评估方法和测试技术

2.1 引言

2.2 岩体与结构损伤形式分类

2.3 围岩损伤检测技术发展概况与研究现状

2.4 数值模拟分析爆破损伤

2.5 本章小结

第三章 小净距隧道震害控制的锚杆加固措施

3.1 隧道概况

3.2 锚杆加固减震原理

3.3 锚杆加固减震效果数值模拟分析

3.4 本章小结

第四章 小净距隧道震害控制的注浆加固措施

4.1 引言

4.2 注浆加固减震原理

4.3 十三尖隧道注浆加固

4.4注浆加固效果评价

4.5本章小结

第五章 爆破方案优化设计

5.1 隧道爆破方案设计原则［72-73］

5.2 爆破减震措施［74］

5.3孔网布置及参数优化设计［75-76］

5.4 本章小结

第六章 结论及展望

6.1 主要研究成果

6.2 需进一步研究的工作

参考文献

个人简历 在读期间参加的主要科研项目

致谢