隧道掘进爆破对某巨型干溶洞洞壁危岩体的扰动作用研究
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新建京张高铁八达岭隧道长城站爆破开挖微损伤及降振技术研究中国矿业大学(北京)中铁五局集团有限公司北京中大爆破工程有限公司二零一九•北京目录第一部分绪论 (1)第一章工程概况 (1)1.1 项目简介 (1)1.2 工程地质 (3)1.3 工程难点 (4)第二章研究内容与研究思路 (7)2.1研究内容 (7)2.2研究思路 (8)第二部分隧道围岩爆破损伤研究 (11)第一章隧道围岩爆破损伤的测试分析 (11)1.1损伤研究的意义 (11)1.2 岩体损伤声学判定 (12)1.3 岩体爆破损伤现场测试 (13)1.4监测结果与分析 (21)第二章岩体力学模型与参数的确定 (32)2.1 Hoek-Brown强度准则的修正 (32)2.2 花岗岩岩石物理力学参数 (36)2.3 花岗岩岩体强度参数确定 (41)2.4 花岗岩岩体RHT模型参数研究 (46)第三章毫秒延期爆破围岩累积损伤数值模拟研究 (57)3.1 数值计算模型 (57)3.2 毫秒延期爆破围岩累积损伤特性 (62)3.3 小净距隧道围岩累积损伤数值模拟 (68)第三部分隧道爆破地表振动研究 (76)第一章敏感地带地表振动监测方案 (76)1.1 振动测试系统 (76)1.2 地表振动测点布置 (77)第二章地表爆破监测数据分析 (78)2.1 测试波形分析 (78)2.2 振动速度峰值参数统计分析 (79)2.3 主振频率及主振频带统计分析 (88)2.4 低频带能量统计分析 (94)第三章地表振动速度影响因素分析 (104)3.1 灰色关联理论分析方法 (104)3.2 振动速度影响因素的灰色关联分析 (109)3.3 地表振动速度预测方法 (110)第四章爆破振动控制技术 (114)4.1隧道爆破降振控制 (115)4.2 降振效果对比分析 (123)第四部分研究结论 (127)第一部分绪论第一章工程概况1.1 项目简介新建北京至张家口铁路位于北京市西北、河北省北部,起自北京北站,经北京市海淀区、昌平区、延庆县,跨官厅水库,河北省怀来县、下花园区、宣化区,西迄张家口南站。
特别策划·铁路安全铁路隧道洞口高陡边坡危岩落石危害分析及整治措施贾跃军1,沈鹍2,王东妍2(1.中国铁路上海局集团有限公司宁波工务段,浙江宁波315012;2.中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所,北京100081)摘要:危岩落石是山区常见的地质灾害之一,对铁路运营安全造成威胁。
以某铁路隧道洞口边坡危岩落石为研究对象,通过现场勘察对危岩体的分布特征、类别、结构面等信息进行相关的获取、测量工作,在此基础上对落石的优势路径进行预测,利用数值模拟对研究区内不同区域的危岩落石运动特性进行分析研究,并针对性地提出“分区治理、分级防护”的综合治理整治措施,为类似工程的设计思路和治理措施提供指导和建设性借鉴。
关键词:铁路安全;铁路隧道;隧道洞口;危岩落石;高陡边坡;整治措施中图分类号:U458.3 文献标识码:A 文章编号:1001-683X(2023)09-0009-09 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.30.0060 引言随着我国高速铁路事业的发展,逐渐由平原地区向地形复杂的高边坡山区修建,山区存在的崩塌落石现象随时威胁着铁路安全[1]。
危岩落石已成为威胁我国铁路安全的主要地质灾害之一[2]。
因此,对山区高边坡危岩体的稳定性及运动特征进行研究很有必要。
针对危岩落石灾害问题,国内外诸多学者对此进行了大量研究。
杨少军等[3]结合危岩落石的运动规律,对桥梁工程防治危岩落石设计标准制定的关键技术问题进行探讨;吴红刚等[4]基于模型试验,对不同结构面及不同形态的危岩体进行碰撞试验,研究落石结构面对坡面冲击的不同作用影响;何思明等[5-6]针对崩塌滚石灾害的力学机理及落石在坡面上的运动特性进行研究,揭示落石在坡面上的回弹规律,并提出一些防治关键技术;Spadari等[7]对澳大利亚新南威尔士的滚石开展原位坡面试验,研究滚石在坡面上的运动特性;Buzzi等[8]基于室内试验对落石在边坡上的回弹恢复系数进行研究;Asteriou等[9]研究了地质条件和运动参数对落石恢复系数的影响。
Value Engineering1工程概况及施工技术难点新建铁路湖州至杭州西至杭黄铁路连接线工程鹿山隧道位于浙江省杭州市富阳境内,为铁路单线隧道,隧道起讫里程DK107+471~DK113+076.03,全长5605.03m 。
隧道进口洞口地表为第四系残坡积粉质黏土,下伏为全~强风化粉砂岩、泥质粉砂岩、石英砂岩,岩石中等风化,为Ⅴ级围岩。
进口段埋深较浅,隧道进口端附近,垂直于隧道DK107+536处地面上左侧为高压(110kV 高压)输电铁塔(位置关系如图1所示),铁路塔采用钢筋混凝土矩形分离式基础,基础尺寸为0.8×0.8×5.0m ,该处隧道埋深为17.1m ,铁塔边缘与隧道边缘的水平垂直距离为14.6m ,则计算得隧道开挖边缘线距铁塔最近为22.5m 。
洞身岩石为中-弱风化的石英砂岩,为Ⅳ级围岩,整体性较好。
铁塔距离隧道非常近,因该段隧道围岩为中-弱风化的石英砂岩,围岩较为完整且坚硬,需采取爆破法开挖掘进。
因当地生产企业密集,如果因爆破振动危及铁塔,并导致停电,不仅造成极大经济损失,也带来极大的社会不良影响。
故在隧道掘进时如何控制爆破振动的危害,确保铁塔的安全稳固是本隧道施工的技术难题。
在进行方案制定时,考虑采用铣挖机进行该段(长度约为60m )的无振动开挖,但经评估,铣挖机施工工期过长,无法满足工期要求。
故决定还是采用爆破法掘进,该段爆破开挖前,进行振动控制的技术研究及攻关,以确保铁塔安全。
2爆破地震效应产生的原因及影响因素分析2.1爆破地震效应产生的原因炸药被引爆后,炸药剧烈的化学反应产生的高压气体和振动冲击波作用于岩体上,使岩石产生破碎及发生裂缝。
破碎岩石的作用消耗了大量的爆破能量。
但同时也有部分能量扰动了岩石,即产生振动,出现地震效应,且以地震波的形式向四周传递,地震波强度随着距爆破中心点距离的加大而衰减。
2.2影响因素分析大量岩石爆破实践及研究表明,爆破中心处质点的振速受到岩石特性、齐爆装药量、装药不藕合系数、炸药爆速、微差时间、临空面情况等诸多因素的影响;传播过程中的衰减则主要受路径上地质情况的影响。
溶洞处理措施溶洞是以岩溶水的溶蚀作用为主,间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。
溶洞是岩溶现象的一种。
岩溶是指可溶性岩层,如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等,受水的化学和机械作用产生沟槽、裂缝和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用。
我国石灰岩分布极广,常会遇到溶洞。
因此,在这些地区修建隧道,必须予以注意。
一、溶洞的类型及对隧道施工的影响溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。
死、干、小的溶洞比较容易处理,而活、湿、大的溶洞,处理方法则较为复杂。
当隧道穿过可溶性岩层时,有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌.有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,使隧道基底难于处理。
有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至使地表开裂下沉,山体压力剧增。
有时遇到大的水囊或暗河,岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道。
有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难.二、隧道遇到溶洞的处理措施(1)隧道通过岩溶区,应查明溶洞分布范围和类型,岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况,据以确定施工方法。
对尚在发育或穿越暗河水囊等地质条件复杂的岩溶区,应查明情况审慎选定施工方案。
对有可能发生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等,必须事先制定措施,确保施工安全.(2)隧道穿过岩溶区,如岩层比较完整、稳定,溶洞已停止发育,有比较坚实的填充,且地下水量小,可采用探孔或物探等方法,探明地质情况,如有变化便于采取相应的措施。
如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时,则必须探明地下水量大小、水流方向等,先要解决施工中的排水问题,一般可采用平行导坑的施工方案,以超前钻探方法,向前掘进。
当出现大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况时,平导可作为泄水通道,正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面,不致正洞停工。
(3)岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法,有“引、堵、越、绕”四种。
隧道施工中岩爆的成因及预防探讨摘要:岩爆是高地应力条件下地下岩体工程开挖过程中, 由于开挖卸荷引起围岩的弹性应变能突然释放,并产生爆裂、松脱、剥离、弹射甚至抛掷等破坏现象的一种动力失稳地质灾害。
它是埋深大隧道施工中发生频率较高的突发性地质灾害。
本文就隧道施工中岩爆的成因及预防进行探讨,为隧道施工中岩爆预防提供参考。
关键词:隧道施工岩爆成因预防探讨在平常的隧道施工过程中经常会出现各式各样的岩体失稳的现象, 而岩爆就这样一种十分特殊的岩体失稳现象, 它是岩体里聚集着的高弹性应变能, 岩爆一般多发生在完整且坚硬的岩体上。
一般而言,完整的岩体相对比较稳定, 不会跟块裂岩体或者碎裂岩体一样, 容易沿着脆弱的结构面发生结构体的滑动及坍塌。
因而,在平常的隧道施工工程中, 我们往往会加强不良地质地段的防范并采取措施, 可是当挖掘到完整且坚硬的岩层地段的时候, 常常容易忽略岩爆——这一特殊的地质灾害。
一、有关岩爆的特点1.岩爆在未发生前并无明显的预兆。
一般认为不会掉落岩块的地方也会突然发生岩石爆裂声响, 石块有时应声而下, 有时暂不坠落, 这与塌顶和侧壁坍塌现象有明显的区别。
2.岩爆时, 岩块自洞壁围岩母体弹射出来,一般呈中厚边薄的不规则片状, 块度大小多呈几厘米长宽的薄片, 个别达几十厘米长宽。
严重时,成吨重的岩石从拱部弹落, 造成岩爆性坍方。
3.岩爆多发生在新开挖工作面及其附近,也有个别发生在距新开挖工作面较远处。
岩爆发生的频率随围岩暴露时间的延长而降低。
岩爆可瞬间突然发生, 也可持续几天到几个月。
二、有关隧道施工中岩爆的因成分析1.有五大内在因素影响岩爆的发生:第一最大初始应力/岩石单轴抗压强度>1/7;第二岩石抗压强度较高(>80MPAa);第三岩石完整性好;第四较大隧道埋深;第五岩石干燥无水;施工中若具备三个因素以上便容易产生岩爆, 在具备岩爆条件的情况下, 其发生的概率同时与洞室跨度相关,跨度越大, 发生岩爆的概率就越大。
隧道工程1、什么叫单位工程、分部工程和分项工程?隧道工程是什么工程?隧道的分部工程怎么划分?答案:(1)在建设项目中,根据签订的合同,具有独立施工条件、可以单独作为成本计算对象的工程叫单位工程。
(2)在单位工程中,按结构部位、路段长度及施工特点或施工任务划分为若干个分部工程。
(3)在分部工程中,按不同的施工方法、材料、工序及路段长度等划分若干分项工程。
(4)隧道由于具有独立施工条件,可以单独作为成本计算对象,所以隧道工程被划分为单位工程。
长隧道每座隧道为一个单位工程,多个中、短隧道可合并为一个单位工程。
(5)在隧道工程中又可划分若干下列分部工程:总体、明洞、洞口工程、洞身开挖、洞身衬砌、防排水、隧道路面、装修、辅助施工措施。
2、试述隧道衬砌的组成及作用。
答案:隧道衬砌习惯上认为由拱部、边墙和仰拱组成。
拱部主要支撑隧道上面的荷载,边墙主要抵抗水平方向的围岩压力,仰拱主要承受地层向上的压力。
拱墙组成闭合的结构称为衬砌环,它能改善衬砌的内力分布,有效地抵抗围岩压力和限制围岩变形。
3、洞内施工测量时,监理工作重点是什么?答案:(1)审查承包人的施工测量计划或施工测量方案。
(2)验证承包人每期增设的固定测点是否符合精度要求。
(3)定期校核包括洞外基准点在内的各测点。
(4)检查贯通误差和贯通误差调整结果。
(5)检查施测条件和施测方法。
4、公路隧道洞口设施应具备什么基本要求?公路隧道洞口设施应具备如下基本要求:(1)应根据情况在洞口边坡、仰坡顶面及其周围设置排水沟,并和路堑排水系统综合考虑布置。
(2)应根据实际情况,对洞口边坡、仰坡采取坡面保护措施,做到不留后患、保证安全、经济合理。
(3)当洞口处有落石与泥石流时,应采取清刷、、延伸洞口设置明洞或支挡构造物等措施。
5、在某高速公路隧道工程项目进口段的施工中,在掌子面隧道右侧发生大坍方,显示为一个大型漏斗的底部,造成大量黏土充填物涌出,导致价值数万元的设备完全损坏,幸无人员伤亡。
岩溶隧道底板突涌水灾害注浆治理技术研究及应用发布时间:2021-06-11T09:32:05.467Z 来源:《基层建设》2021年第5期作者:谭江[导读] 摘要:近年来,随着隧道数量的增加,地质条件变得越来越复杂。
重庆垫忠高速公路有限公司重庆 408300摘要:近年来,随着隧道数量的增加,地质条件变得越来越复杂。
隧道施工期间发生了岩溶水文地质灾害,造成隧道结构不稳定,严重影响了隧道施工和运营的安全。
本文结合隧道岩溶水流工程实例,采用地质结构检测、局部周边帷幕、底板加固、岩溶发育带径向加固、熔孔密充填等综合管理技术,实现良好的管理效果。
关键词:岩溶隧道;涌水;地质构造探查;治理技术;应用分析;前言:随着国民经济的迅速发展,我国隧道建设进入了前所未有的繁荣时期。
隧道穿越西部复杂的地质区和岩溶发育区,由于复杂的地质条件、突发灾害原因和突变过程,容易发生突发性地质灾害。
注射是岩溶水文灾害中最常用的有效处理方法。
在注水管理中,探测地下水的流通途径和洪泛区周围的岩石状况是洪水灾害管理的基础。
制定有效的管理方案和选择适合地质事件和洪水灾害特点的注入程序和材料,对于确保有效的洪水管理至关重要。
因此,研究复杂地质条件下隧道岩溶应力的机理和处理以及岩溶地区隧道施工是关键的科学技术问题。
1 岩溶隧道注浆治理意义分析岩溶发育地质区岩石强度低,便于在发生突发性灾害时开通和连接水道。
此外,含有水的灾害源头的引力潜力可能在周围的岩石体内形成塑性区,化学运输造成的侵蚀也可能加速断层的发展,这是突然发生水灾害的先决条件。
对拆除开挖的强烈干扰可能会在隧道的手掌后面形成岩石松弛圈。
当岩石之间的裂缝穿过灾害的源头和隧道的空地时,大量高压水迅速流入隧道。
因此,隧道中的人为干扰已成为突发灾害的直接原因。
高度限制、高水压和人为干扰的多重耦合效应的复杂性表明,突发水灾害机制是减灾工作的一个优先事项。
利用工程地质理论在宏观经济一级查明易受灾害地区和划定易受水灾害地区,对隧道建设十分重要。
安徽建筑中图分类号:U451+.2文献标识码:A文章编号:1007-7359(2024)1-0154-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.1.0570前言山区高速公路由于线路布置等原因,难免会遇到隧道进出口危岩落石等灾害。
根据现场调查,该危岩体位于隧道出口端隧道洞顶正上方,方量约22000m 3,属特大型危岩体。
在大规模的隧道爆破、开挖等活动下,会对危岩体造成扰动,极有可能诱发其失稳,影响项目施工的进度。
近年来,许多学者在危岩稳定性及防治上开展了诸多研究。
何建军[1]采用静力分析法计算极端工况下边坡危岩的稳定性,针对不同高程的落石提出了工程治理措施。
李胜等[2]利用k 近邻算法与基于密度比S 的评价准则实现了优势结构面与产状赤平投影的快速分析。
刘宝臣等[3-5]基于离散元模拟法分析了危岩的发育特征和破坏情况,指出对岩块体积小的危岩采用静态爆破进行清理,体积较大危岩选用锚杆支护进行加固。
文兴祥[6]利用Rockfall 软件模拟典型危岩体落石运动特征,提出“凹腔嵌补+锚固”“清除+拦截”和主动防护网3类治理措施。
1工程概况1.1项目概况道真至武隆高速公路项目是贵州省“678”高速公路网中“第三纵”道真至新寨的首段,项目起于渝黔交界的子母岩,经枣子坪、丘家湾与道真至瓮安高速公路道真支线顺接,全线位于道真自治县境内,该隧道为一分离式特长隧道,全长7530m ,贵州境内全长5280m ,重庆境内2250m 。
1.2水文及地质项目区属长江流域-乌江水系-芙蓉江支流-梅江二级支流。
场区地形高差大,地表沟谷切割较深,沟谷内常有地表水分布,多为季节性溪流,流量受大气降雨控制。
项目区地处黔北高原北部,为大娄山延伸段向四川盆地过渡的斜坡地带。
主要山脉呈南北走向。
其地理特点是低纬度、高海拔、深切割,多中低山丘陵。
地貌类型复杂多样,以山地、丘陵、河谷、峡谷、山间坝地和槽谷为主。
1.3洞顶危岩概况该隧道出口段洞顶危岩体(“错落体”位于东经107°44′54.40″、北纬29°5′18.41″)地属贵州省道真县洛龙镇,危岩体位于隧道出口端隧道右幅YK42+425~YK42+455段洞顶正上方,与隧道洞门水平距离约140m ,垂直高差约100m ,危岩体长约30m ,宽约25m ,高约29m ,总体积约21750m 3,面貌如图1、图2所示。
隧道的工程地质环境——特殊地质地段环境隧道工程中,常常会遇到一些不利于工程的特殊地质地段环境。
如膨胀土围岩、黄土、溶洞、松散地层、流沙、岩爆、高地温、高地热环境、瓦斯等。
在开挖、支护和衬砌过程中.由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌,坑道受压支撑变形,衬砌结构断裂和各种特殊施工问题.严重影响施工进度、安全和质量。
隧道穿越含有瓦斯的地层,更严重地威胁着施工安全。
下面就对上面提到的九种特殊地质环境进行描述:Ⅰ、膨胀土围岩:膨胀土系指上中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性,且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。
决定膨胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。
我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一。
现已发现有膨胀土发育的地区达20余个省、市、自治区,遍及西南、西北、东北、长江与黄河中下游及东南河海地区。
其中,主要有:云南、贵州、四川、湖北、安徽、广东、广西、陕西、山西、河南、山东和河北等省区,分布是十分广泛的。
隧道穿过膨胀土地层,隧道开挖后不久,常常可以见到围岩因开挖而产生变形,或者因浸水而膨胀,或因风化而开裂等现象。
使坑道的顶部及两侧向内挤入,底部膨起,随着时间的增长导致围岩失稳,支撑、衬砌变形和破坏。
这些现象说明膨胀土围岩性质是极其复杂的。
它与膨胀土质的围岩性质有着根本的区别。
膨胀土围岩的基本特性,主要有以下三方面:(一)膨胀土围岩大多具有原始地层的超固结特性,使土体中储存有较高的初始应力。
当隧道开控后,引起围岩应力释放,强度降低,产生卸荷膨胀。
因此,膨胀土围岩常常具有明显的塑性流变特性,开挖后将产生较大的塑性变形。
(二)膨胀土中发育有各种形态的裂隙,形成土体的多裂隙性。
膨胀土围岩实际上是土块与各种裂隙和结构面相互组合形成的膨胀土体。
由于膨胀土体在天然原始状态下具有高强度的特性,隧道开控后洞壁土体失去边界支撑而产生浓缩,同时因风干脱水使原生隐裂隙张弛,使围岩强度急剧衰减。
浅谈铁路隧道溶洞处理技术谢素洁(中铁七局集团第一工程有限公司,河南洛阳471100)喃要】本文根据某隧道为例,介绍了,}瞎洞处理方法,以期对溶洞处理方案与施工有一定借鉴意义。
睽I篷词]钱路隧道;溶洞;处理方法1工程概况某隧道为贵州省某单线铁路隧道,全长541m,设计行车速度为120km/h。
该隧道位于贵州南部与广西境内交界处,施工地段为低山峰丛溶蚀谷地地貌,基岩裸露,植被不发育,基岩以灰岩夹白云质灰岩、灰色、浅灰色、灰白色,厚至巨厚层状,弱风化,岩体较完整,岩溶发育极为强烈,多见溶洞、溶沟、溶槽、石芽、溶隙遍布。
岩性单一,岩层产状平缓。
地下岩溶水发育,对砼无侵蚀性。
I.I溶洞的概况该隧道溶洞发育较为强烈,全隧道共计出现大小溶洞共计14处,其中出口段施工至某里程时,掌子面围岩为Ⅲ级,岩性为灰岩、白云质灰岩,厚层状,岩层层理清晰,岩体完整。
在开挖后发现上半断面发育有一个溶洞,洞内充填块石、碎石夹黏土随爆破开挖自溶洞洞口涌出,涌出量于150m3,洞径约65米,块石直径为02—12m,最大块经3_5m,含泥(粉砂)量约占80%;有少量的浑浊的岩溶水沿洞壁流出。
经在掌子面布设5个水平探孔探明,前方溶洞无水,充填物主要为块石、碎石、粉砂、黏士等,判断为充填型溶洞。
12隧道溶洞处理方案12.1处理方案选择原则1)安全性。
确保施工安全与运营安全,围岩累计变形量不大于8c m,衬砌完工后隧道不渗不漏。
2)可操作性强。
要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平,并尽可能阿瞄缸[难度。
3)灵活性。
根据断面形状和尺寸,因地制宜地选择施工方案,而不局限于一种固定的模式,一旦一种方案不能实时或实时效果差时,能鞍向制媾换为智|代方案。
4)具有可连续性。
需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同,制顺利地进行旋工工艺、工序的转换。
122处理施工方案首先保留并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全:管棚施做完成后挖除F}塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理,增强隧底承载力:溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。
中国矿业大学力学与建筑工程学院2014~2015学年度第1学期科研训练学号15115686班级越崎11-2姓名陈升力学与建筑工程学院教学管理办公室爆破对隧道围岩与衬砌结构的影响效应研究(中国矿业大学孙越崎学院11-2班陈升)摘要:在钻爆法施工的隧道中,炸药的爆破效应或多或少会对保留的岩体和衬砌结构产生不利影响。
国内外学者对于判断围岩与衬砌结构在爆破作用下是否发生破坏的研究成果较多,而用以描述不同因素下影响效应的变化情况相对较少,对于影响效应一般规律的探索恰是在工程实践中尤为重要的。
本文以大型有限元程序ANSYS数值计算为基础,根据工程和地质资料建立隧道开挖模型,选用位移和加速度值作为表征量,探索不同支护情况下爆破对围岩与衬砌结构的影响沿着不同方向上的变化规律。
关键词:围岩;衬砌结构;影响效应;ANSYS;支护情况1选题背景及研究意义我国社会经济在不断发展,对交通运输的要求越来越高,尤其是对于关系国民经济命脉的铁路。
方便快捷并且运量大,是最主要的原因之一。
另外,它的安全性并且廉价,则是货物运输最主要的选择因素。
最后,对于国防建设,铁路也是不可替代的。
就以青藏铁路为例,除了它对经济建设有着巨大推力之外,还非常重要的军事战略意义。
铁路要修建在远离城市的地方并且尽量选择最近路线,这样在山岭地带的修建则是在所难免的了。
所以,隧道工程在山岭地区的应用可以克服掉地形的障碍,还可以改善铁路线形,提高行进速度,缩短行驶路程,节省燃料和时间,并且能有效地保护生态环境。
除此之外,还能避免因落石、坍方、雪崩、雪堆等自然因素对铁路的伤害,从而保证行车安全性、提高驾驶和乘坐的舒适性,提高对铁路的防护能力。
我国内地地区山区起伏很多,当铁路穿越山区时,经常面临高程带来的障碍。
而铁路的修建限制在平缓的坡形,因为就铁路本身的性质而言,它无法拔起或下降需要的高程。
并且,难以用绕避的方式消除高程障碍,此时选择直接穿山开挖隧道是最为合理的方式。