齐力论文网:分析力场地应力瞬态卸荷对围岩损伤特点的影响本科毕业论文范文
摘要:我国西南、西北地区在建和即将兴建的一批大型、特大型水电工程均需进行高地应力条件下的大跨度地下洞室群或超长隧洞的大规模、高强度开挖。同时,核废料处置工程、交通、采矿等工程领域也都涉及到深部岩体的开挖。爆破作为岩体开挖的主要模式,有着爆炸荷载和地应力瞬态卸荷等动力对深部工程围岩的扰动不足。针对围岩损伤的两大诱因:爆炸荷载和地应力瞬态卸荷,探讨其意义机理及岩体的动态响应等不足,对深部岩体开挖办法的改善、安全度的评价从及降低工程造价等方面都有重大的论述作用和工程运用价值。本论文主要探讨了高地应力条件下地下洞室钻爆开挖历程中爆炸荷载、地应力瞬态卸荷及二者耦合意义激发的围岩动态应力场,在此基础上进一步确定了不同动载意义下围岩损伤区的分布特点。基于爆炸力学、断裂力学、流体力学等相关论述,结合有限元办法,计算了炮孔柱状装药爆炸荷载的峰值大小、持续时间与意义历程。根据岩体爆破开挖历程中爆炸荷载的意义特点及开挖面岩体的力学边界条件,进一步确定了地应力瞬态卸荷的起始时刻、持续时间与意义历程。采取论述办法求解了钻孔附近岩体在爆炸荷载意义下的应变率分布规律,结果表明,钻孔附近岩体的应变率较高,且随爆心距的增多,应变率急剧衰减,衰减速度随爆心距的增大而降低。按照岩石动、静态力学不足划分的应变率判据,确定了岩石爆破数值仿真中围岩动、静态力学强度参数取值的分区。综合分析了动载意义历程中洞室围岩可能有着的应力状态,并针对不同的破坏方式提出了相应的安全判剧。提出并建立了不同动载意义激发围岩动态应力场的计算模型,采取论述计算办法探讨了静水应力场中圆形断面隧洞开挖历程中地应力瞬态卸荷意义激发的围岩动态应力场,分析了卸荷持续时间、岩体介质特性等因素对动态应力场的影响规律。结果表明,地应力瞬态卸荷具有明显的动力效应,径向应力快速卸荷回弹,体现出“超松弛”现象,而在切向则出现动态应力集中,体现出“超集中”现象。采取动力有限元办法,计算了非均匀应力场条件下、不同断面形状的洞室围岩在地应力瞬态卸荷意义下的动态应力时程曲线。结果表明,地应力瞬态卸荷的动力效应在应力值较大的方向上更为明显,对围岩的扰动也更大。同时,洞室结构也能影响瞬态卸荷应力场的分布,在城门洞形断面隧洞边墙处产生径向拉应力,且卸荷边界上对应的开挖荷载越大,在围岩中激发的拉应力值也越大。对于动载耦合意义激发的围岩动态应力场,由于爆炸应力波峰值高、衰减快,故耦合应力场在爆源近区从爆炸应力波为主,远区则从卸荷应力波为主。基于深埋洞室爆破开挖历程中围岩的动态应力分布,结合不同应力状态下岩体的损伤机理及相应的安全判剧,探讨了不同动载意义诱发的围岩损伤区分布规律。不同地应力条件下,爆炸荷载诱发的围岩损伤主要限于围岩表层,深度较小,受围岩中二次应力场的切向压应力影响明显。在高地应力条件下,地应力瞬态卸荷所形成的损伤区范围大于准静态卸荷条件,二者形状相似,均由围岩二次应力场的形态决定。围岩的最终损伤范围可视为由一定地应力条件下的爆炸荷载诱发的围岩损伤区和地应力瞬态卸荷意义诱发的围岩区损伤叠加组成,且地应力瞬态卸荷意义是围岩中大范围损伤区形成的主要理由。从锦屏二级水电站引水隧洞爆破开挖历程中的实测围岩振动信号为基础,采取小波分析的模极大值法和时能密度法,证明了实际工程中地应力瞬态卸荷动力效应的有着。通过对锦屏二级辅助洞爆破开挖损伤区的检测和数值计算,对比了分别由地应力瞬态卸荷及地应力重分布(地应力准静态卸荷)所造成的围岩损伤,分析了不同损伤区的形成机理及分布特点。为制约和减小地应力瞬态卸荷意义对围岩的扰动,针对深埋大型洞室岩体的爆破开挖,以开挖程序和爆破网络两个方面出发,提出了具体的优化措施。 关键词:地下洞室论文 高地应力论文 爆破论文 瞬态卸荷论文 动态应力场论文 损伤论文
本论文由http://www.qllunwen.com整理提供,需要 可从关系客服人员哦。

    摘要7-9

    Abstract9-15

    第1章 绪论15-25

    1.1 不足的提出15-17

    1.2 国内外探讨近况17-22

    1.2.1 岩体开挖卸荷效应18-19

    1.2.2 岩体开挖动态卸荷效应19-20

    1.2.3 岩体动力损伤机理20-22

    1.3 目前探讨有着

    齐力论文网专注高质、原创 ,如有需要请联系我们。