小净距隧道爆破施工安全性及其控制机理研究结题摘要

随着交通设施的快速发展，由于受地形条件的限制，出现大量小净距隧道，研究小净距隧道爆破施工安全性及其控制机理具有重要的实用性和理论价值。结合隧道施工，测试了隧道爆破近区质点振动速度，研究近区爆破振动衰减规律；根据爆破振动衰减规律，研究降低爆破振动的机理，形成隧道爆破减振技术；通过模态试验，研究隧道爆破近区楼房自身特性，研究爆破对楼房损伤机理，形成爆破减振技术；研究隧道围岩及支护的爆破振动损伤机理，形成控制隧道爆破施工时围岩稳定控制标准及技术。最终形成小净距隧道爆破振动衰减规律及周围环境影响机理和控制措施，研究成果应用于重庆高铁交通枢纽、广深港高铁隧道、京张高铁八达岭地下车站及隧道和大连等市区隧道的建设中，取得了良好的社会和经济效益。 2100433B

本研究中，小净距隧道是指隧道之间岩墙厚度为5m的隧道，隧道爆破近区是指距爆源5m范围内的区域。针对新建小净距隧道爆破施工对中间岩墙和既有隧道产生的安全问题，采用现场试验、测试、理论分析研究和数值计算相结合的方法，进行如下试验研究：测试新建隧道爆破近区围岩振动速度，揭示隧道爆破近区围岩振动规律；测试新建小净距隧道围岩的损伤破坏范围，研究隧道围岩在爆炸应力和围岩静应力相互作用下的损伤破坏机理；测试中间岩墙的爆破振动速度、损伤破坏范围和内部位移，研究隧道爆破次数和隧道爆破部位对中间岩墙的累计损伤效应，进而研究在爆炸应力和围岩静应力相互作用下的损伤破坏机理；研究中间岩墙和新建小净距隧道围岩的损伤破坏范围、程度与其安全性的关系；测试既有隧道结构的爆破振动速度，研究其振速与隧道爆破近区振动规律的关系，进而研究其产生裂缝或掉块的临界条件。最后，提出保证新建隧道围岩、中间岩墙和既有隧道结构安全的控制理论。

《深部巷道围岩破裂演化过程及其稳定控制机理》采用大尺度三维模拟试验、原位测试和数值模拟，对深部巷道围岩破坏过程中的应力、变形演化规律和破坏机制进行了探讨，同时对支护结构作用和承载结构形成机理进行了分析，在此基础上，提出了深部高应力巷道破裂岩体的过程控制机理与技术。

《深部巷道围岩破裂演化过程及其稳定控制机理》可为岩土工程相关研究生教学参考，亦可作为从事深部岩土工程研究人员的参考用书。

为达到学习情境中典型工作任务的教学目标，本教材设计采用视频、实际案例、情境模拟、实训任务单、课后拓展与提高作业等多种教学手段，根据地下工程与隧道技术专业爆破施工中的工作任务所需知识的深度及广度来组织编写。教材编写分8个教学情境，主要包括：学习情境1，地下工程爆破施工；学习情境2，矿井爆破施工；学习情境3，露天爆破施工；学习情境4，建筑物拆除爆破施工；学习情境5，水下爆破施工；学习情境6，爆破器材管理；学习情境7，爆破有害效应分析与防治；学习情境8，常见爆破故障处理及重大爆破事故防治等内容。