超小净距下穿高铁隧道钻爆施工技术研究.doc

超小净距下穿高铁隧道钻爆施工技术研究国家经济快速发展的同时,也促进了交通设施的建设,但由于线路规划和地质条件限制,交叠隧道如雨后春笋不断涌现。小净距交叠隧道受力复杂、施工难度大,如何有效的解决这一难题已成为工程界所关心的热点。本文以沪昆高铁客运专线贵州段小高山泄水隧洞超小净距下穿小高山隧道的开挖为工程背景,通过应用理论计算、数值模拟及实测信号精细分析等方法,系统的研究了超小净距下穿既有隧道钻爆减震施工技术,建立了超小净距下穿既有隧道减震爆破技术体系,保障了既有隧道结构在下穿过程中的安全,为类似工程提供了宝贵的施工参考价值。主要研究工作及成果如下:1、依据工程实际和减震爆破理论设计了四套爆破方案,并对其可能造成的围岩损伤做了理论计算,同时制定了完善的爆破监测方案。2、借助有限元软件ANSYS/DYNA建立三维数值计算模型,研究缓冲层的减震机理及对减震层进行优化设计,并完成了新建泄水洞钻爆下穿过程的仿真模拟试验。3、实现了下穿施工的全过程监控,获得了大量宝贵的爆破振动与岩体声波测试数据。4、通过小波包+稳健回归的信号精细分析方法,从振动速度幅值和爆破能量两个方面分析振动信号。5、在振动分区理论的基础上,建立了隧道振动近区的BP小波神经网络预测模型。6、分析了现场围岩声波波速的变化情况,得到围岩的累积损伤及爆破松动圈范围。7、建立了超小净距下穿隧道减震爆破技术体系,能够很好的应用于超小净距下穿隧道的施工指导,并有效的保障既有隧道结构的安全。