一、地下洞室开挖爆破综述（论文文献综述）
樊启祥,汪志林,何炜,林鹏,王红彬,徐建荣,段杭[1]（2021）在《金沙江白鹤滩水电站地下厂房玄武岩洞室群施工技术创新》文中研究表明白鹤滩水电站地下厂房基本对称布置在金沙江下游高山峡谷河段左右岸的玄武岩山体内,各安装8台单机1000 MW的水轮发电机组,其单机容量、总装机容量、主厂房跨度（34 m）、穹顶型尾调室直径（最大48 m）及地下洞室群规模均居世界地下厂房之首.厂房洞室群布置复杂、相互关联、挖空率高,位于以水平构造应力为主的高地应力区,围岩隐裂隙发育、坚硬性脆、起裂强度低,局部发育柱状节理玄武岩,多处围岩被长大软弱缓倾角错动带切割,洞室群开挖施工的安全稳定面临严峻挑战.针对高地应力环境下白鹤滩地下厂房脆硬玄武岩内部破裂、错动带不连续变形、洞室群围岩时空变形联动效应的响应特征和演化规律,遵循地下厂房洞室群"认识围岩、利用围岩、保护围岩、监测围岩、反馈优化"的建设思路和"开挖一层、分析一层,预测一层,验收一层"的工作程序,提出了"超前预控制、垂直薄分层、平面细分区、进尺短步长、爆破精细严、快速强支护、全程勤量测、数据快反馈、动态反演优化"的玄武岩洞室群围岩时空变形调控全过程施工技术,确保了白鹤滩地下厂房的安全优质有序建设,促进了中国水电工程建设技术进步,对同类工程具有指导意义.
樊启祥,林鹏,蒋树,魏鹏程,李果[2]（2020）在《金沙江下游大型水电站岩石力学与工程综述》文中研究表明中国西南地区金沙江下游已建和在建的4座梯级水电站工程规模巨大,地质环境复杂,构造活动强烈,面临诸多岩石力学与工程建设难题。该文结合4座电站建设中的成功经验,对枢纽工程布置、坝基勘察分析及处理、巨型地下洞室群关键岩石力学问题及开挖支护、高边坡稳定以及精细爆破技术等方面进行总结,对建设过程中遇到的问题和处理方法形成的关键技术进行了论述。4座水电工程的坝基、地厂开挖等关键单元顺利建设得益于"认识岩体、利用岩体、保护岩体、监测反馈"的岩石力学与工程的指导思想及严格贯彻实施"开挖一层,分析一层,验收一层,预测一层"的程序,成功经验对类似的大型岩石工程建设具有借鉴意义。
周玉纯[3]（2019）在《地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究》文中研究表明随着全球经济的发展和国际环境的巨大变化,能源问题日益突出,石油作为重要的能源之一,其战略储备在经济、政治和军事领域都扮演着重要角色,为此迫切需要建造大型地下水封油库。对于大型地下洞室开挖,钻爆法仍然是主要施工方法。在地下洞室群开挖爆破过程中,由于炸药爆炸时巨大能量瞬间释放,难免会对爆破洞室保留岩体和邻近洞室结构造成冲击并引起振动效应,若控制不当极易造成洞室结构的动力损伤,进而对地下洞室群整体稳定性造成不利影响。当前,针对地下水封油库开挖爆破技术和振动安全控制的研究成果明显不足,且主要集中于爆破方案优选、爆破振动监测和爆破振动预测与控制等方面,对地下水封油库洞室爆破损伤效应、动力响应特征及动力稳定性等基础理论鲜有涉及。此外,由于地下水封油库洞室群的储油功能需求,其洞室结构在规模、空间分布、开挖形式及支护方式上具有一定的独特性,这也让针对其他地下工程的相关研究成果难以在该领域推广使用。因此,深入开展地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究,对完善地下水封油库开挖爆破施工技术、指导爆破设计和振动安全防护具有重要理论价值和现实意义。本文以地下水封油库洞室爆破损伤机理和动力响应机制为研究核心,以山东某地下水封油库开挖爆破工程为研究背景,以丙烷储库洞室开挖爆破工程为研究对象,采用现场调查、现场测试、数值模拟、理论分析相结合的综合方法,开展了地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究,论文主要研究内容和成果如下:（1）地下水封油库开挖爆破振动传播规律研究:在现场精细调研和开挖爆破方案分析基础上,开展了地下水封油库洞室开挖爆破振动现场测试,获取了主洞室开挖爆破作用下邻近水幕巷道和邻近主洞室振动传播规律。结果表明:对于邻近主洞室,传统萨道夫斯基经验公式可以在一定程度上对爆破振动速度衰减规律进行描述。而对于邻近水幕巷道,基于量纲分析考虑高程效应的萨道夫斯基修正公式能更好的反映其爆破振动传播规律。（2）循环爆破荷载作用下地下洞室围岩累积损伤效应研究:通过引入损伤因子,建立了爆破动力损伤分析模型,模拟了地下洞室开挖单次爆破荷载作用下围岩损伤演化过程,获取了围岩的损伤分布规律,并与理论计算结果进行对比,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,利用重启动技术,模拟实现了地下洞室循环推进式爆破过程,揭示了循环爆破荷载作用下围岩累积损伤演化规律。结果表明:循环推进爆破围岩累积损伤与爆破次数存在非线性关系,爆破荷载作用下岩体存在累积损伤弱化效应。对地下丙烷储库主洞室和水幕巷道研究区进行现场声波测试,获取了丙烷库主洞室和水幕巷道研究断面位置扰动区范围和岩体力学参数,其中扰动深度分别为3.3m和2.9m。（3）爆破损伤作用下岩体力学参数计算及应用研究:基于爆破作用下岩体性质劣化效应,通过建立岩体纵波波速VP与地质强度指标GSI值和损伤因子D值之间关系,提出了基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数计算新改进公式。利用实际坝基岩体工程和边坡岩体工程对新改进公式的适用性进行了验证,在此基础上,结合室内岩石力学试验和现场声波测试结果,利用新改进方法获取了丙烷主洞室和水幕巷道研究区岩体的力学参数。（4）基于CEEMD方法的爆破振动信号分析及应用研究:分别从“模态混淆抑制能力”和“自适应处理最优算法指标”两个方面,采用仿真信号就CEEMD优化方法在爆破振动信号处理中的优越性和合理性进行了验证。在此基础上,将CEEMD应用到地下油库开挖爆破邻近洞室爆破振动实测信号处理中,并结合Hilbert变换,揭示了地下油库邻近洞室爆破振动信号的时频特征和能量分布规律。结果表明:邻近主洞室和邻近水巷道的爆破振动信号均表现为高频能量多,而低频能量少的特点,其中100Hz以下能量占比非常小,可以忽略。考虑到地下水封油库洞室的固有频率,可认为开挖爆破作用下,邻近洞室不会产生共振现象。（5）地下水封油库洞室开挖爆破邻近洞室围岩动力响应特征模拟研究:考虑开挖爆破对邻近洞室动力稳定性的影响,根据地下油库洞室空间布置和开挖爆破方案,结合研究区岩体力学参数研究成果,针对不同空间位置关系和不同洞室结构的平行主洞室和交叉水幕巷道,构建了考虑爆破损伤的地下水封油库洞室群爆破三维数值模型,并通过现场实测数据验证了模型的合理性。在此模型基础上,分析了地下水封油库开挖爆破邻近洞室围岩的动力响应特征和受振破坏机制。结果表明:主洞室二台阶开挖爆破时,邻近平行主洞室典型横截面迎爆侧曲墙中部为振动最不利位置;主洞室顶层扩挖爆破中,当爆破开挖面与水幕巷道底板中心的水平距离为0m时,邻近交叉水幕巷道底板中部为振动最不利位置。（6）地下水封油库邻近洞室围岩爆破振动安全判据研究:以地下洞室开挖爆破邻近洞室围岩动力响应特征及受振破坏机制为基础,根据应力波传播理论和邻近洞室动力响应统计关系分别建立了地下水封油库邻近洞室爆破振动安全判据计算模型。在此基础上,结合邻近洞室围岩动态强度特征,引入重要性修正系数概念,分别求解了邻近洞室振动速度安全判据。结果表明:考虑到爆破振动速度安全判据严苛程度,邻近主洞室大于邻近水幕巷道。最后,结合我国现有的爆破安全规程提出了邻近洞室综合爆破振动速度安全判据为12cm/s。
庄端阳[4]（2019）在《开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究》文中指出大型地下水封石油洞库兼具大储量、高安全性、强应急能力、低造价、节约土地资源等优点,是目前国际上石油（气）等能源储存的主要方式之一。由于地下水封石油洞库通过在地下水位以下一定深度开挖大型洞室,采用天然地下水和人工水幕系统的水封作用将油品封存在洞室内,所以洞库围岩渗流和稳定性是其建设过程中面临的基础科学问题。在强卸荷开挖作用下,洞库围岩易发生地下水渗漏和围岩失稳等问题,这些问题本质上是呈级序分布的不同尺度破坏相互耦合作用,并在洞库围岩上的串级显现的结果。本文从大型地下水封石油洞库围岩变形破坏的多尺度特性出发,集成洞库围岩节理数字摄影测量、RFPA（Rock Failure Process Analysis）数值试验和工程数值仿真的优势,提出一种大型地下水封石油洞库多尺度等效力学分析方法。同时,基于地下水封石油洞库微震监测,研究开挖过程中的洞库围岩微破裂时空分布特征,圈定和识别开挖作用下洞库围岩优势渗流通道,揭示开挖作用下洞库围岩失稳机理及其前兆规律,为地下水封石油洞库渗漏和失稳灾害的分析预警提供理论依据和技术支撑。本文主要完成内容有如下几个方面:（1）借助数字摄影测量和节理网络模拟技术,确定锦州某地下水封石油洞库围岩节理产状的分布概型及其概率分布特征参数,建立洞库围岩三维随机节理网络。采用RFPA数值试验方法,反分析洞库围岩细观力学参数。在此基础上,结合宏观节理网络模型,开展不同尺寸节理岩体数值试验,研究节理岩体力学参数的尺寸效应,获取节理岩体REV及其等效力学参数。基于岩体宏一细观等效原理,考虑岩石细观非均匀和宏观节理随机分布特征,提出了一种洞库围岩多尺度等效力学分析方法,实现对洞库围岩力学响应的多尺度等效数值仿真分析。（2）依托锦州某地下水封石油洞库工程,采用期望误差估计与主动触发测试相结合的方法优化微震传感器空间阵列。在此基础上成功构建了国内首套地下水封石油洞库施工微震监测系统,所构建的微震系统平均定位精度达到7.5 m,实现了对强卸荷开挖作用下的洞库围岩微破裂信息进行24小时连续监测。揭示了开挖过程中洞库围岩微破裂的时空分布规律,建立了围岩微震活动性与开挖施工之间的响应关系,确定了锦州某地下水封洞库储油洞室爆破开挖影响区范围达到120m,与经验公式法确定的爆破影响区范围基本一致。（3）突破传统以水位、水量等表观信息为依据进行洞库地下水渗漏分析的思路,着眼于围岩微破裂的连通特性及其扩展趋势,提出了基于微震监测的地下水封石油洞库围岩优势渗流通道三维实时识别方法。采用新生破裂面矩张量分析方法,获取开挖作用下围岩新生微破裂产状,基于图论模型和图的优先遍历方法,根据洞库渗流场数值模拟得到的围岩孔隙水压力的高低设置优势渗流通道的搜索优先级,查明开挖作用下围岩新生微破裂的空间连通性,圈定和识别了研究区域内的5条优势渗流通道,并通过水幕孔供水数据及现场踏勘验证了优势渗流通道方法的有效性。（4）基于岩石破坏过程中的能量耗散原理,讨论了开挖卸荷作用下大型地下水封石油洞库围岩能量转化形式及其演化规律,揭示了开挖卸荷作用下洞库围岩的能量积聚、释放和转移现象（3E现象）,论证了采用微震能量分析洞库围岩能量演化及其稳定性的可行性。根据微震能量密度的演化特征,追踪开挖过程中围岩的3E现象,圈定洞库围岩的危险区域,并结合基于多尺度等效力学方法的围岩应力和变形分析,探究了洞库围岩的开挖稳定性,指出了累积视体积快速增长且微震能量密度显着增加的现象是洞室围岩失稳的前兆特征,为建立大型地下水封石油洞库稳定性的监测预警体系奠定基础。
胡文佳[5]（2019）在《地下洞室开挖安全风险元传递SD模型研究》文中研究指明在水利水电建设领域里,以地下厂房、主变室、尾水调压室等为代表的地下洞室开挖,呈现“跃进式”发展态势。这些地下洞室的开挖面临着建设规模大,开挖分层多,地形、地质条件复杂,洞室布置紧凑,通风散烟难度大,挖空率较高等问题,存在多发性安全隐患。因此,地下洞室开挖过程中一旦发生安全事故将带来巨大损失,给施工管理者带来了严峻的挑战。鉴于此,本文综合运用WBS-RBS风险辨识法、MIV筛选法、风险元传递理论以及系统动力学,构建合理有效的地下洞室开挖安全风险元传递SD模型,全面系统的分析地下洞室开挖安全主要风险元,探究地下洞室开挖安全风险元因果关系,探索风险元传递路径,模拟仿真人员、材料设备、技术、环境、管理五个子系统风险值及其对地下洞室开挖安全风险值的影响,并根据各子系统风险值走势提出对应风险管控对策与建议,提高风险管控效率。首先,通过对风险元以及风险元传递进行基本定义,结合地下洞室开挖安全风险元识别原则与方法,根据地下洞室开挖工序采取WBS-RBS风险辨识法对其进行WBS分解,同时将地下洞室开挖安全风险通过RBS分解为人员风险、材料设备风险、技术风险、环境风险以及管理风险,并构建地下洞室开挖安全风险WBS-RBS矩阵以确定地下洞室开挖安全主要风险元。其次,通过对地下洞室开挖系统的开放性、协同性、自组织性进行分析,详细阐述运用系统动力学研究地下洞室开挖安全风险元传递的可行性,并在此基础上对各个子系统风险元之间的因果作用关系进行分析,从而得到地下洞室开挖安全系统总体因果关系图。再次,在地下洞室开挖安全系统总体因果关系图以及问卷调查与工程相关资料、数据的基础上运用MIV筛选法并结合Vensim软件函数特性确定模型参数数学关系,构建地下洞室开挖安全风险元传递SD模型。最后,将建立的SD模型运用于工程案例中,通过案例检验模型的有效性,并进行案例仿真分析。仿真结果表明,管理风险子系统对洞室开挖安全风险的影响最大,其次是人员风险子系统、环境风险子系统与技术风险子系统,影响最小的为材料设备风险子系统。对各个子系统风险值进行仿真模拟,根据仿真模拟趋势图进行分析并给出相关管理对策和建议。
姜晓文[6]（2018）在《辽宁清原抽水蓄能电站地下厂房系统开挖施工组织设计》文中提出辽宁电网为火主电网,电源结构不合理,系统十分缺乏调峰电源,随着辽宁经济的快速发展以及用电结构的调整,未来辽宁电网负荷将迅速增加,峰谷差逐渐增大。据预测,2025年辽宁电网最大负荷63800MW,日最大峰谷差达到24000MW,电网对调峰电源的需求十分迫切。为满足辽宁电网调峰需求,维护辽宁电网安全稳定运行,改善电源结构,配合核电、风电等新能源电源,提高供电质量,优化辽宁电网蓄能电站的布局,辽宁电网迫切需要兴建一定规模调节性能好的抽水蓄能电站。清原抽水蓄能电站临近沈阳负荷中心,地理位置优越,装机规模大,利用水头适中,开发建设条件良好,无水库移民和环境保护等制约性因素,工程技术经济条件较好,具有较强的市场竞争力。本设计为辽宁清原抽水蓄能电站地下厂房系统施工组织设计,地下厂房系统施工的质量、安全、进度直接影响到整个项目工程的管理目标。本电站地下厂房属于特大洞室,工程量大且洞室布置错综复杂,施工难度大,同时其施工工期要求又非常紧张。本文结合现场实际地质环境,类比其他大型水电站,根据施工原则,从其施工程序、施工方法、施工支洞布置等方面进行地下厂房的开挖施工组织设计。本施工组织设计地下厂房开挖施工按照"分层分区"的原则进行开挖,同时注重上游边墙支护、厂房III层的岩锚梁和高边墙上开洞口等施工重点。施工坚持“小洞进大洞”“先洞后墙”的原则,采用控制性爆破设置,双预裂面预留,保护层控制,爆破单项要量等技术措施来保证开挖质量。在编制中还提出了开挖施工中可能遇到的风险及控制措施以此来保证施工质量、安全、进度等目标的有效实现。
李冬冬[7]（2018）在《地下厂房岩锚梁岩壁围岩与锚杆支护宏细观特性研究》文中研究指明无论是我国全面建设小康社会新时期还是“一带一路”经济区建设需要,都促使交通、市政、能源、国防等领域的水利与岩土地下工程建设进入新的阶段。地下厂房安全稳定问题关系到国内外众多大型工程项目的安全运行,而岩锚梁作为地下厂房重要结构,因直接承受吊车荷载、岩壁局部变形较大、受力特性复杂等特点,关系到地下厂房开挖及运行期的整体安全稳定性。目前针对岩锚梁结构力学特性的研究整体偏于经验参考和基于宏观分析计算方法,对于岩壁围岩细观损伤过程、锚杆支护作用细观机理以及薄弱结构面细观受力特性等研究还不充分,有必要引入新的模型与算法、从新的视角对这些问题进行研究和探讨,同时可为实际工程提供理论支持。本文围绕地下厂房岩锚梁岩壁围岩与锚杆支护宏细观特性的关键问题,首先基于有限单元法、从宏观力学角度研究了岩锚梁在不同爆破参数下、不同开挖工况下以及不同支护条件下的围岩变形与损伤特征、吊车梁运行安全系数以及锚杆受力分布规律;为进一步研究岩锚梁结构在地下厂房开挖和运行期的细观受力特性,通过引入基于颗粒流PFC程序的离散元分析法、PFC-FLAC离散-连续耦合分析法,以及本文提出的改进颗粒流声发射片模拟方法,揭示了岩壁围岩细观损伤累积与损伤深度判别、全长粘结锚杆支护主动变形围岩细观作用机理、薄弱接触面局部细观破坏特征等宏细观力学特性,主要研究内容如下:（1）进行了地下厂房岩锚梁岩壁爆破开挖精细化控制研究。在实际工程要求岩锚梁岩壁精细化开挖的基础之上,提出了地下厂房岩锚梁三维有限元模型建立与分析方法,推导了岩壁爆破开挖荷载计算及有限元迭代计算方法,研究了不同爆破参数下爆破开挖荷载对吊车梁岩壁围岩受力与破坏特性的影响,结果表明岩锚梁局部岩壁围岩对爆破参数取值十分敏感,应注意避免爆破对岩壁附近围岩的扰动及破坏;建立了合理的岩锚梁超挖模型并分析了岩锚梁安全性评价指标,结果显示超挖工况下地下厂房运行期岩锚梁岩壁围岩破坏范围增大、变形量增加,承载能力降低、接触面安全系数减小,不利于形成合理受力变形特征及保证稳定安全运行,因此为避免岩锚梁岩壁不良开挖现象、保证岩台按设计成型,必须对岩壁爆破开挖设计进行精细化控制。（2）研究了地下厂房岩锚梁涂沥青锚杆支护特性。为了改善地下厂房岩锚梁岩壁浅层围岩应力集中现象,增大岩锚梁及其岩壁围岩的整体安全性,地下厂房施工过程中将吊车梁附近围岩1.5～2m范围内的上排斜拉锚杆涂裹沥青,锚杆与围岩局部脱离使得应力传递至围岩深部。针对地下厂房岩锚梁上排受拉锚杆涂沥青工艺,提出了一种在地下厂房岩锚梁有限元模型中生成沥青单元的方法:根据岩锚梁体型与吊车梁锚杆走向划分局部单元网格,建立地下厂房洞室群有限元模型;在上排斜拉涂沥青锚杆穿过的单元内生成新的节点,根据八节点六面体单元点-线-面基本关系,重新生成新的有限元模型;采用隐式杆单元法模拟涂沥青锚杆,隐式柱单元法模拟普通锚杆,将采用涂沥青锚杆与不采用涂沥青锚杆的孟底沟水电站地下厂房岩锚梁有限元模型进行对比分析与计算,有效模拟了锚杆涂沥青段岩壁围岩破坏区减少、应力集中现象减弱、围岩整体承载能力增强以及锚杆应力沿杆长趋于均匀化分布的受力特性。（3）提出了岩石与锚杆材料的离散颗粒模型数值仿真方法,探讨了基于离散元颗粒流PFC程序的介质变形、受力、损伤判别及破坏过程的细观力学描述手段,包括颗粒间接触力链与介质宏观受力特性的关系、颗粒模型微裂纹发育记录和声发射特性的关系、颗粒模型墙体伺服与介质宏观应力的关系等,并应用于岩石无侧限压缩试验、直接拉伸试验、不同围压下三轴压缩试验以及粘结锚杆拉拔试验等的离散颗粒模型数值试验研究,分析了岩石破坏过程中微裂纹扩展形态和声发射特性以及拉拔锚杆细观受力特征,从细观力学角度探索了有效的岩石和锚杆材料颗粒离散元模拟方法并得以成功运用。（4）基于PFC-FLAC离散-连续耦合计算方法,研究了围岩主动变形条件下全长粘结锚杆细观支护特性。针对单独采用离散元颗粒流PFC程序无法适用于地下厂房洞室开挖与支护工程尺度的问题,通过引入PFC-FLAC离散-连续耦合计算方法将求解区域划分为两个子区域,在FLAC程序中建立有限差分单元连续模型用于维持边界地应力值,同时在PFC程序中建立相应尺寸的地下洞室开挖颗粒流模型;经基于FISH语言二次开发的数据传输设计,两程序中的连续模型和离散颗粒模型可以进行有效数据交换和连续耦合计算,FLAC耦合边界与PFC墙体保持了良好的变形一致性和应力等价性。将其用于开挖面围岩主动变形情况下的全长粘结锚杆支护机理研究,从细观力学角度分析了开挖边界围岩维持自平衡的压力环机制、锚杆支护围岩“中性点”特征和围岩-锚杆联合承载细观作用机理。结果表明锚杆支护使得开挖边界围岩压力环厚度降低,但单根压接触力链量值升高并交织在锚杆周围,锚杆颗粒间平行粘结力远大于围岩颗粒平行粘结力,从细观角度良好呈现了锚杆-围岩联合承载机制;通过颗粒变形特征可知锚杆支护下靠近开挖边界的颗粒向临空面的变形大于锚杆变形,远离开挖边界的深部围岩颗粒向临空面的变形小于锚杆变形,两者变形相等的地方锚杆颗粒间接触力最大,直观体现了锚杆在地下洞室围岩支护过程中的“中性点”特征;开挖前后临空面附近围岩的颗粒孔隙率下降百分比较无锚杆支护工况显着降低,体现了锚杆为改善开挖引起的围岩松动效应所发挥的重要作用。（5）基于改进的PFC颗粒流声发射片模拟方法,研究了地下厂房岩锚梁局部细观受力与破坏特性。针对基于经典PFC-FLAC离散-连续耦合计算方法的PFC颗粒流声发射片技术在地下厂房洞室大变形或应力集中部位不能进行稳定耦合计算的问题,提出了一种基于FLAC模型耦合区域节点速率双线性插值的改进PFC颗粒流声发射片模拟方法:在FLAC程序中进行大型地下洞室分期开挖与支护过程模拟,同时建立与洞室重点关注部位单元节点享有共同坐标的PFC颗粒流声发射片模型,颗粒速度依据双线性插值隶属于FLAC耦合区域节点速度,能够容许耦合区域的任意变形并满足PFC颗粒、PFC墙体和FLAC耦合边界三者之间同步运动。经某地下洞室分期开挖算例验证,可知浅层围岩内颗粒接触力链紊乱且出现空洞,伴随大量微裂纹发育并逐渐汇合成两道明显的“X,”型宏观裂隙带,深部围岩内只发育少量微裂纹;随着开挖的进行剪裂纹占微裂纹总数百分比越来越大,促使围岩呈现出延-塑性破坏特征;锚杆和衬砌支护可显着降低微裂纹发育即围岩损伤程度。说明该方法良好适用于地下洞室局部细观力学特性分析,并将其应用于孟底沟水电站地下厂房岩锚梁岩壁围岩局部受力、变形与破坏特性研究中,提出了基于声发射片微裂纹发育特征的围岩破坏区深度判别方法,结果与有限元分析结果相一致并弥补了后者围岩破坏显示方法单一、尤其难以描述围岩损伤程度变化的缺点,表明上述方法在描述开挖面围岩损伤问题时具有明显优越性;同时用于研究吊车梁岩壁围岩参数劣化和吊车超载情况下吊车梁与围岩接触面问题,从其变形趋势、细观接触力链形态、微裂纹发育类别与宏观裂隙特征等多个宏-细观角度再现了竖直与倾斜接触面将分别产生拉裂破坏与剪切破坏的力学响应过程。
张忆[8]（2018）在《中深部地下洞室群空间分布对爆炸地震波传播规律的影响》文中研究表明随着人民生活水平的日益提高,电力需求愈加紧张,水电站的建设也越来越多,地下洞室群在水电站系统中广泛使用。在地下洞室施工中,爆破开挖经济且高效,但是爆破引起的振动效应对洞室群安全性与耐久性的不利影响使得洞室群的爆破开挖成为工程中的难点之一,爆炸地震波的传播规律也一直受工程界关注。本文以溪洛渡水电站右岸地下导流洞洞室群开挖为背景,在多次现场爆破振动测试的基础上,利用回归分析和动力有限元数值模拟相结合的方法研究了右岸导流洞爆破开挖时邻近洞室群的振动响应。主要研究内容如下:（1）确立了以溪洛渡为原型的数值计算模型。以现场爆破振动测试实验资料为依据,建立数值模拟模型,对地下洞室群爆破作用下的响应规律进行全面系统研究。通过对振速的监测,分析了爆破振动的衰减规律,为数值模拟及振动监控提供依据;并通过现场施工和监测来验证数值模拟分析的可行性。（2）总结了中深部洞室群对爆炸地震波振动响应特点。以质点振动时程曲线、振速峰值与振速衰减速率为研究对象,通过无地应力、中等地应力与高地应力三种工况的对比分析中深部洞室群的爆破响应特点。从动载单独作用和动静载共同作用两方面,对比分析洞室群在爆破地震波作用下振速、应力与位移的响应规律。相对于浅部,中深部洞室群动力响应主要有以下特点:振速峰值在拱顶与底板相对增大,振速曲线衰减较快;位移响应相对增大,应力响应相对减小。（3）确定了三个导流洞的最佳空间分布状态。按照洞室不同空间位置分竖向、横向和跨度三类工况,分析洞室群各洞室洞壁振动响应,分析各工况下的振动速度峰值出现位置,主要得出如下规律:洞室平行布置爆破振动影响最小,为最优工况;洞室间距大于3倍跨径时振动影响区域稳定;迎爆侧直墙上半段振速随跨径增大而增大,下半段振速随跨径增大而减小。在得出的规律基础上给出安全监测控制点的建议,更好的控制洞室群开挖对邻近洞室群的影响,也为洞室群空间设计提供参考。
袁青[9]（2017）在《地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性研究》文中认为受到传统施工工法的影响和工程成本控制的制约,对于大型地下洞室的施工,目前最常采用的手段仍是钻孔爆破法。爆破开挖过程中,爆破引起的地震效应对爆源洞室及邻近洞室围岩造成动力响应影响（动力响应因子包括振动速度、位移、频率、能量及应力）,极易导致爆源洞室及邻近洞室围岩的动力损伤,使得围岩力学性质出现劣化,对地下洞室围岩的稳定性产生不利影响。当前针对地下储气库洞室的研究明显不足,且已有研究成果主要集中在围岩稳定性分析、渗流场分析、爆破振动效应、动力响应衰减规律等方面,侧重于洞室开挖卸荷应力应变分析、爆破振动速度衰减规律及基于爆破峰值振动速度的安全评价等单一角度和宏观规律分析,缺乏多角度的、系统的、内在机制上的研究,特别是对于地下储气库洞室围岩爆破动力响应特性的研究,国内外文献鲜有研究。因此,在当前我国大力建设地下储气库洞室的迅猛时期,深入开展地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性研究是工程应用科学中一项关键基础理论问题,对大型地下储气库洞室工程爆破设计及施工安全控制具有重要的现实意义。立足上述认识,论文以烟台万华地下水封石洞液化石油气储库（储气库）爆破工程为研究对象,通过现场爆破振动测试试验,建立储气库洞室围岩爆破振动效应数据库;采用粗糙集理论,进行洞室围岩爆破振动效应影响因素（爆源条件因素和工程条件因素）敏感度分析和影响因素重要度排序,并约简获取必要因素;综合采用不确定性理论中的支持向量机、模糊神经网络和传统经验公式等方法,优化比选获取最佳的地下储气库洞室围岩爆破特征参量预测模型;运用小波分解与重构技术和自适应最优核（AOK）时频分析技术,进行围岩动力响应频率因子和能量因子的时频特性分析,探究了爆破振动信号分频带的振动频率、振动持续时间与地震波能量比重在不同爆源条件和不同工程条件下的动力响应机制与演化规律;运用理论分析和数值模拟等方法,掌握不同爆源条件和不同工程条件下围岩振动速度因子、位移因子及应力因子的动力响应机制及演变规律,构建围岩峰值拉应力、峰值切应力与合成峰值振动速度之间的动力响应模型（动力响应函数）;基于等效峰值能量理论和围岩动态强度准则,提出考虑爆破振动速度因子与频率因子的地下储气库洞室围岩综合安全判据。从而在围岩爆破振动效应和变形破坏机理上进行多角度、系统的围岩动力稳定性评价,对地下储气库洞室围岩安全评价体系的构建具有重要的理论研究意义,对储气库洞室设计与施工具有重大的工程应用价值。主要获取了以下6个方面的研究成果:1、地下储气库洞室围岩现场爆破振动测试与分析（1）对于地下储气库洞室围岩峰值振动速度,其传统地萨道夫斯基经验公式衰减规律的相关程度较低,表现为在沿爆破主洞室走向和垂直走向两个方向上具有显着的各向异性特征;（2）对于爆破主洞室,其萨道夫斯基公式不准确性特征表现为:地质参数K、α均趋于取值范围的下限值,岩体坚硬程度特性上表现为极坚硬岩石,岩体质量条件被予以提高,究其原因为存在高程放大效应;（3）对于邻近主洞室,其萨道夫斯基公式不准确性特征表现为:地质参数K、α均趋于中硬岩石的下限值,岩体质量条件被予以降低,根本原因在于爆破洞室走向的垂直方向上爆破振动速度衰减规律和动力响应机制的复杂性,难以用一个具体的函数表达式加以描述其动力响应特性;（4）结合地下构筑物结构自振频率和共振破坏理论,竖直方向（Z向）振动主频率存在显着影响,需要加以重点关注并深入研究其对储气库洞室围岩动力响应特性的影响机制,同时需要考虑采用爆破方案优化的措施予以控制;（5）根据联合判据分析法,现场爆破振动测试质点爆破振动数据的振动主频率和振动速度均为合理的,但不能判定低频率振动信号下围岩的动力稳定性状态;2、地下储气库洞室围岩爆破振动效应影响因素敏感性研究（1）决策属性{峰值振动速度V}的必要影响因素为爆心距L、高程差H、传播介质条件A、最大单段药量Q、起爆方向D、已开挖洞室的减震效果E;（2）决策属性{振动主频率f}的必要影响因素为爆心距L、高程差H、传播介质条件A、最大单段药量Q、微差时间T、已开挖洞室的减震效果E;（3）决策属性对条件属性的敏感程度可用不协调率进行等价代替。对于决策属性{峰值振动速度V},其对条件属性的不协调率范围为0.0950.293;对于决策属性{振动主频率f},其对条件属性的不协调率范围为0.0860.276;（4）对于峰值振动速度V,影响因素的重要度排序从大到小依次为最大单段药量Q>高程差H=爆心距L>传播介质条件A=已开挖洞室的减震效果E>起爆方向D>总装药量TQ>微差时间T;（5）对于振动主频率f,影响因素的重要度排序从大到小依次为最大单段药量Q>已开挖洞室的减震效果E>传播介质条件A>爆心距L=高程差H>微差时间T>起爆方向D>总装药量TQ;（6）地下储气库洞室围岩爆破振动效应影响因素的重要度排序从大到小依次为最大单段药量Q>已开挖洞室的减震效果E>高程差H=爆心距L>传播介质条件A>起爆方向D>微差时间T>总装药量TQ;3、基于不确定性理论的地下储气库洞室围岩爆破特征参量预测研究（1）粒子群算法最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）回归预测模型获取的关键参数较最小二乘支持向量机（LS-SVM）在优化区间内的位置和精确度的小数点位数上均更为精确,最优关键参数获取的工作时间和工作量也极大地缩减,预测精度也有了极大的提高;（2）粗糙集算法模糊神经网络（RS-FNN）回归预测模型较模糊神经网络（FNN）初始输入向量更为精简和独立,不存在伪数据、重复数据和不必要影响因素的条件属性,达到最佳训练模型的训练次数和训练时间也极大地缩减,预测精度也有了极大的提高;（3）在5种模型预测精度和泛化能力的综合比较评价上,确定考虑爆破振动效应必要影响因素构建的粒子群算法最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）回归预测模型是最佳的地下储气库洞室围岩爆破特征参量预测模型;4、地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应时频特性研究（1）对于爆破振动信号,AOK分布能在时变频域分辨精度和交叉项抑制上达到双向最优。最佳AOK时频特性分布函数的控制参数为:能量体积指标取为2,窗函数-径向基高斯核函数的窗长度和宽度为32×32,FFT分辨率为512,时频分析结果的模方数为1.5;（2）不同最大单段药量、爆心距、高程差条件下,地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应时频特性表现为相似特征:随着最大单段药量、爆心距、高程差的增加,爆破振动信号低频带的能量比重增大,使得爆破地震波对围岩的动力破坏效应增强;持续时间均增加,使得围岩的低周期疲劳破坏累积效应增强,对围岩结构动力破坏起到了促进作用;0200Hz低频范围内的分频带振动主频向着固有频率20Hz方向发展,促使围岩的共振破坏效应增强;（3）不同已开挖洞室减震效果条件下,地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应时频特性表现为:随着已开挖洞室减震效果的增加,爆破振动信号高频带的能量比重增大,转化为爆破声响信号,使得爆破地震波对围岩的动力破坏效应显着减弱;持续时间均有减小,使得围岩的低周期疲劳破坏累积效应减弱;分频带振动主频向着远离结构固有频率,向着爆破声响频率方向发展,避免了围岩的共振破坏效应;5、地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性数值模拟研究（1）不同爆心距条件下,随着爆心距的增长,邻近主洞室迎爆侧与背爆侧合成峰值振动速度、峰值拉应力、峰值切应力的衰减趋势均呈现反函数曲线演变规律,且背爆侧衰减趋势较迎爆侧缓慢;而邻近主洞室质点在其平衡位置上一个较小位移值范围内的振动,无破坏性位移出现;（2）不同高程差条件下,合成峰值振动速度、峰值拉应力、峰值切应力均在高程差增长的一定范围内存在放大效应,随着高程差继续增长,高程放大效应逐渐减弱到无,其后随着高程差的增长继续衰减,表现为二次抛物线函数曲线演变规律;负高程差方向与正高程差方向有着类似的演变规律;而围岩质点在其平衡位置上一个较小位移值范围内的振动,无破坏性位移出现;（3）不同爆源条件和工程条件下,地下储气库洞室围岩振动速度因子和应力因子之间存在着一种特定地动力响应模型（动力响应函数关系）,表现为峰值拉应力、峰值切应力与合成峰值振动速度之间的线性函数关系,其相关系数分别为0.8710.925和0.8180.841;6、地下储气库洞室围岩爆破振动安全判据研究（1）在围岩动态抗拉强度准则下,本依托工程的爆破振动速度安全判据范围为11.61214.094cm/s;在围岩动态抗剪切强度准则下,本依托工程的爆破振动速度安全判据范围为15.58719.729cm/s。综合考虑爆破振动速度安全判据的普遍适用性,确定本地下储气库洞室工程围岩动力破坏以拉伸破坏为主,其对应的地下储气库洞室围岩爆破振动速度安全判据为11.612cm/s;（2）根据等效峰值能量理论,地下储气库洞室围岩中爆破地震波的特征等效峰值能量[EPE]值为16.989,振动频率-振动速度综合安全判据为:020Hz频率下,允许峰值振动速度为7.158cm/s;20100Hz频率下,允许峰值振动速度为9.162cm/s;100200Hz频率下,允许峰值振动速度为11.612cm/s。
周浩[10]（2017）在《地下洞室围岩与支护结构联合地震动响应数值模拟》文中进行了进一步梳理随着我国水电建设事业的不断深入发展,在水能资源丰富的西南地区,规划和兴建了众多大型水电站,受高山峡谷地形的限制,电站发电厂房只能采用地下厂房形式,进而形成了大量的水电站地下洞室群。同时这些大型水电站集中的西南地区是我国的地震高烈度带,一旦发生较大震级的地震,势必会给这些地下洞室群的安全稳定带来严重威胁。地下洞室群的抗震稳定情况与水电站正常运行和人员生命安全息息相关,为此受到广泛关注,研究意义重大。但是,目前对于地下洞室地震响应问题仍缺乏系统性的研究,因此,研究水电站地下洞室围岩与支护结构联合地震响应分析方法具有重大的现实意义,有利于为实际工程提供智力支持。本文围绕水电站地下洞室围岩与支护结构联合地震响应分析中的几个关键问题进行了的研究和探讨,具体内容如下:（1）研究了地下洞室三维动力有限元基本分析方法,并初步开发了相应的地下洞室动力有限元计算程序。采用局部阻尼形式考虑阻尼影响,建立了综合考虑率相关、塑性变形、疲劳损伤三种动力特性影响的岩石类材料三维弹塑性本构关系,基于粘弹性、自由场人工边界理论和地下洞室地震波动场的分布特征来处理计算模型的边界,采用滤波、基线校正以及幅值折减多种手段对实测地震波进行前处理,并以位移和速度形式来完成地震波的输入,最后采用变步长的显式中心差分法求解系统运动方程。通过振动台试验数值模拟与振动台试验结果对比、基于工程实例的本文程序动力计算成果与成熟商业软件Flac3d动力计算成果对比两种方法,验证了动力计算程序的正确性。（2）研究了全长粘结式锚杆与围岩的相互作用机理,建立了粘结式锚杆的复杂锚固单元以及同时考虑锚杆物理加固和力学约束效应的力学分析模型。针对锚杆的物理加固效应,采用计算锚杆单元附加刚度矩阵、提高加锚复合岩体力学参数两种方法分别在隐式、显示有限元求解中模拟锚杆的刚度加固;针对锚杆的力学约束效应,基于锚杆中性点理论,推导了锚固体单元在复杂破坏情况下的荷载传递基本微分方程,将方程求解获得的锚固体轴向剪应力作为支护反力作用于岩体,来反映锚杆的力学约束效应。综合形成了锚杆支护计算方法,将锚杆算法程序实现并嵌入到初步开发的动力计算程序中,从并行计算、锚杆分段优化以及锚杆受力多时步间隔求解三个方面对锚杆算法进行高效优化,形成了基于动力显式有限元的围岩与锚杆相互作用高效分析方法。通过锚杆拉拔试验数值仿真、地下洞室静力开挖、动力响应计算三个算例验证了锚杆动力高效分析方法的合理有效性。（3）建立了地下洞室围岩与衬砌动力联合作用分析模型。通过查阅节理剪切试验资料,总结出接触面“磨损”、“剪断”两种剪切破坏形态,并提出了考虑粘结特性和不同剪切破坏机制的接触面峰值抗剪强度公式;针对地震作用下接触面抗剪性能的震动劣化特性,推导了接触面震动劣化系数的数学表达式;综合形成了地震作用下围岩与衬砌接触面考虑界面粘结特性、剪切破坏机制以及地震动态劣化效应的复杂抗剪强度公式。同时,基于地震作用下地下洞室围岩与衬砌接触面的接触特点,提出了考虑界面复杂抗剪强度的接触面动力算法。将接触面复杂抗剪强度公式与接触面动力算法耦合,建立了围岩与衬砌结构动力联合作用分析模型,将该模型程序实现并嵌入初步开发的动力计算程序中,形成了地下洞室围岩与衬砌结构动力联合承载分析方法。以映秀湾水电站地下厂房为工程实例,对地震作用下地下厂房衬砌结构的震损情况进行了数值模拟,通过数值分析与震后调查的成果对比,验证了本文围岩与衬砌动力联合承载分析方法的合理有效性。（4）将提出的锚杆、衬砌支护动力分析方法和地下洞室三维动力有限元基本分析方法相结合,形成了系统完整的地下洞室围岩与支护结构联合地震动响应数值分析方法,通过程序耦合集成,构建了相应的数值分析平台。针对地震作用下地下洞室围岩稳定评价问题,提出了基于洞室监测点相对位移动力影响系数、围岩单元损伤系数的洞室围岩局部稳定评判指标;同时基于拟静力法和拉剪强度同步折减原理,提出了地震作用下地下洞室群整体相对稳定评判的安全系数法。计算分析了洞室围岩抗震支护效果对锚杆、衬砌支护参数变化的敏感性,成果表明锚杆的支护效果要好于衬砌,地震作用下锚杆、衬砌均存在合理支护参数,基于此探讨了地下洞室围岩抗震支护的优化设计;其次计算分析了“固结灌浆加固围岩”、“柔性垫层”两种措施对衬砌结构的减震效果,提出了围岩加固、厂房下部衬砌采用柔性垫层的地下厂房衬砌结构减震理念。（5）将构建的地下洞室围岩与支护结构联合地震动响应数值分析平台运用于黄登水电站地下洞室群工程实例地震时程计算,分析了地下洞室围岩与支护结构的地震响应特性,并评价了地下洞室群围岩的抗震稳定性。结果表明,地震作用下黄登地下洞室群的整体稳定性从定性角度而言,相对较好,但局部区域围岩破坏程度较大,可能发生局部失稳,需重点关注。地震过程中,不同部位的锚杆受力情况主要表现为三种形式:循环波动、震荡增长、累积增长;地震完成后,地下厂房洞室锚杆仅有少数锚杆应力达到屈服极限,其他部位锚杆应力量值较小,具有较大的安全裕度。采用关键点相对位移动力影响系数和单元损伤系数两种方法对洞周围岩的局部稳定性进行评判,获得的围岩局部松动失稳情况基本一致,且与围岩破坏区、位移地震响应特性相吻合,验证了两种评判指标的可行性;采用拉剪强度同步折减的原理,计算了开挖、地震两种工况下地下洞室整体安全系数,通过两个工况下安全系数的对比,说明了地震作用对地下洞室群整体稳定性的影响,同时表征了地震作用下地下洞室群的整体安全裕度。
二、地下洞室开挖爆破综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地下洞室开挖爆破综述（论文提纲范文）
（1）金沙江白鹤滩水电站地下厂房玄武岩洞室群施工技术创新（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 工程概况与特点 |
| 2.1 白鹤滩水电站工程及地下厂房洞室群 |
| 2.2 工程地质条件 |
| 2.2.1 脆硬玄武岩 |
| 2.2.2 柱状节理玄武岩 |
| 2.2.3 层间错动带 |
| 2.2.4 地应力及围岩分类 |
| 2.3 围岩变形特征与控制要求 |
| 2.3.1 脆硬玄武岩变形特性 |
| 2.3.2 层间错动带变形特性 |
| 2.3.3 洞室群围岩变形联动关系 |
| 2.3.4 白鹤滩洞室群围岩变形控制相关要求 |
| 3 洞室群围岩变形时空调控技术 |
| 3.1 超前预控制 |
| 3.2 垂直薄分层 |
| 3.3 平面细分区 |
| 3.4 进尺短步长 |
| 3.5 爆破精细严 |
| 3.6 快速强支护 |
| 3.7 全程勤量测 |
| 3.8 数据快反馈 |
| 3.9 动态反演优化 |
| 4 洞室围岩变形调控案例 |
| 4.1 主厂房顶拱变形控制 |
| 4.1.1 顶拱锚固观测洞 |
| 4.1.2 顶拱分层分区分步开挖支护 |
| 4.1.3 主厂房下挖过程中围岩变形控制 |
| 4.2 高边墙层间错动带变形控制 |
| 4.2.1 置换主支洞联合抗剪系统 |
| 4.2.2 超前深层锚固及锁口加固系统 |
| 4.2.3 层间错动带C2处理效果 |
| 5 结论 |
（2）金沙江下游大型水电站岩石力学与工程综述（论文提纲范文）
| 1 大型水电工程岩石力学工作方法 |
| 2 坝基勘察及处理 |
| 2.1 坝基岩体工程地质精准勘察方法 |
| 2.2 坝线选择 |
| 2.3 防渗抗滑处理与坝基变形控制 |
| 2.4 建基面优化及置换处理 |
| 2.5 坝基固结灌浆 |
| 2.6 复杂坝基开挖保护 |
| 3 巨型地下洞室群开挖支护关键技术 |
| 3.1 天然地应力场反演 |
| 3.2 地下洞室群布置 |
| 3.3 洞室群围岩稳定与处理 |
| 3.4 时空开挖变形协调控制 |
| 3.5 开挖设备与通风技术 |
| 4 坝肩高边坡开挖与加固稳定 |
| 4.1 高位自然边坡稳定问题 |
| 4.2 高边坡开挖与防治 |
| 4.3 监测预警系统 |
| 5 精细爆破技术 |
| 5.1 拱坝建基面精细化开挖技术 |
| 5.2 地下厂房岩锚梁精细化施工 |
| 5.3 高地应力脆硬岩地下洞室精细爆破技术 |
| 5.4 数字化爆破 |
| 6 总 结 |
| 7 展 望 |
| 8 结 语 |
（3）地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源、目的与意义 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 选题目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与评述 |
| 1.2.1 岩体爆破损伤研究现状及评述 |
| 1.2.2 爆破作用下邻近洞室动力响应特征研究现状及评述 |
| 1.2.3 爆破振动安全判据研究现状及评述 |
| 1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 地下水封油库洞室开挖爆破振动传播规律研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 地下水封油库工程概况 |
| 2.3 研究区地质特征 |
| 2.3.1 区域地质条件 |
| 2.3.2 研究区工程地质特征 |
| 2.3.3 研究区特征岩石物理力学参数 |
| 2.4 地下水封油库洞室开挖爆破技术及现场振动测试 |
| 2.4.1 地下水封油库洞室开挖爆破设计 |
| 2.4.2 爆破振动测试方案 |
| 2.4.3 爆破振动测试结果 |
| 2.4.4 邻近洞室爆破振动衰减规律分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 爆破作用下围岩损伤特征及岩体力学参数研究 |
| 3.1 循环爆破荷载作用下地下洞室围岩累积损伤特征研究 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 LS-DYNA显示动力有限元基本原理 |
| 3.1.3 循环爆破荷载作用下围岩累积损伤特征数值模拟研究 |
| 3.1.4 基于声波测试的地下洞室围岩爆破累积损伤特征研究 |
| 3.2 爆破损伤作用下岩体力学参数计算及应用 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 Hoek-Brown强度准则的发展与改进 |
| 3.2.3 本文改进思路及法则应用 |
| 3.2.4 工程验证分析 |
| 3.2.5 工程应用 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于CEEMD方法的地下洞室爆破振动信号分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 希尔伯特-黄变换 |
| 4.2.1 模态分解 |
| 4.2.2 希尔伯特变换 |
| 4.3 仿真信号希尔伯特-黄变换 |
| 4.3.1 自适应后处理最优算法的五个指标 |
| 4.3.2 仿真信号模态分解 |
| 4.3.3 仿真信号希尔伯特变换 |
| 4.4 地下水封油库爆破振动信号时频特征分析 |
| 4.4.1 邻近主洞室爆破振动信号时频特性与能量分析 |
| 4.4.2 邻近水幕巷道爆破振动信号时频特性与能量分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地下洞室开挖爆破邻近洞室动力响应数值模拟研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 地下洞室开挖爆破平行主洞室动力响应特征 |
| 5.2.1 数值计算模型 |
| 5.2.2 材料模型及参数 |
| 5.2.3 起爆过程及模型可靠性分析 |
| 5.2.4 平行主洞室振动速度响应特征 |
| 5.2.5 平行主洞室应力响应特征 |
| 5.2.6 平行主洞室位移响应特征 |
| 5.3 地下洞室开挖爆破交叉水幕巷道动力响应特征 |
| 5.3.1 数值计算模型 |
| 5.3.2 模型可靠性分析 |
| 5.3.3 水幕巷道爆破动力响应特征 |
| 5.3.4 不同爆源位置水幕巷道爆破响应特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 地下洞室开挖爆破邻近洞室安全判据研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 基于理论分析的爆破安全判据 |
| 6.2.1 纵波在自由界面上的反射 |
| 6.2.2 横波在自由界面上的反射 |
| 6.2.3 基于理论分析邻近洞室爆破振动速度安全判据 |
| 6.3 基于数值模拟的爆破安全判据 |
| 6.4 爆破安全判据对比研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工程岩体多尺度力学研究 |
| 1.2.2 地下水封洞库围岩渗流特性与稳定性研究 |
| 1.2.3 地下洞室微震监测研究 |
| 1.3 本文主要研究内容与研究路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 2 洞库围岩节理测量、统计与模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程背景 |
| 2.2.1 锦州某地下水封石油洞库工程概况 |
| 2.2.2 工程地质和水文地质条件 |
| 2.3 基于数字摄影测量的洞库围岩节理信息统计 |
| 2.3.1 数字摄影测量系统 |
| 2.3.2 洞库围岩节理测量和分组 |
| 2.3.3 洞库围岩节理参数概率分布规律 |
| 2.4 洞库围岩节理网络模拟 |
| 2.4.1 统计均质区划分及模拟区域 |
| 2.4.2 节理网络模拟参数 |
| 2.4.3 节理网络生成 |
| 2.4.4 节理网络模拟效果检验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 洞库围岩表征单元体及多尺度等效力学分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 围岩细观力学参数反分析 |
| 3.2.1 RFPA基本原理 |
| 3.2.2 细观力学参数 |
| 3.3 洞库围岩尺寸效应及表征单元体 |
| 3.3.1 数值分析模型 |
| 3.3.2 尺寸效应分析 |
| 3.3.3 REV及其等效力学参数 |
| 3.3.4 等效力学参数的验证 |
| 3.4 洞库围岩多尺度等效力学分析方法 |
| 3.4.1 多尺度等效力学分析方法 |
| 3.4.2 案例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地下水封石油洞库开挖过程微震活动特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 洞库施工概况 |
| 4.3 洞库微震监测系统构建与测试 |
| 4.3.1 微震监测原理 |
| 4.3.2 微震监测系统构建 |
| 4.3.3 定位精度测试与波速优化 |
| 4.3.4 波形识别和噪声滤除 |
| 4.4 储油洞室开挖过程微震活动特征 |
| 4.4.1 定量微震学理论 |
| 4.4.2 微震时空分布规律 |
| 4.4.3 微震活动特征与开挖施工的响应关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 开挖过程中的围岩优势渗流通道识别研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 洞库施工期的围岩渗流规律 |
| 5.2.1 RFPA~(2D)-flow基本原理 |
| 5.2.2 典型洞库结构渗流规律分析 |
| 5.2.3 岩脉影响区渗流规律分析 |
| 5.3 新生微破裂的矩张量分析方法 |
| 5.3.1 矩张量理论 |
| 5.3.2 矩张量分析方法 |
| 5.3.3 计算案例 |
| 5.4 洞库围岩优势渗流通道识别 |
| 5.4.1 洞库围岩新生微破裂的空间分布 |
| 5.4.2 洞库围岩新生微破裂的连通性 |
| 5.4.3 围岩优势渗流通道识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 开挖卸荷作用下洞库围岩能量演化规律与稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 开挖卸荷作用下的洞库围岩能量演化规律 |
| 6.2.1 开挖卸荷作用下岩体能量种类 |
| 6.2.2 开挖卸荷作用下的岩体能量转化和3E现象 |
| 6.2.3 开挖过程中洞库围岩能量演化特征 |
| 6.3 基于多尺度等效力学分析的围岩稳定性 |
| 6.4 洞库围岩失稳的微震前兆 |
| 6.4.1 围岩失稳前兆分析方法 |
| 6.4.2 围岩失稳的微震前兆特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 第2章中K-S单样本检验量临界值表 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）地下洞室开挖安全风险元传递SD模型研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 地下洞室开挖安全风险元分析 |
| 2.1 基本定义 |
| 2.2 地下洞室开挖安全风险元识别原则与方法 |
| 2.3 地下洞室开挖安全风险元识别 |
| 本章小结 |
| 3 地下洞室开挖安全风险元传递的系统动力学要素分析 |
| 3.1 地下洞室开挖安全风险元传递研究方法 |
| 3.2 地下洞室开挖安全风险系统动力学分析 |
| 3.3 地下洞室开挖安全系统总体因果关系图 |
| 本章小结 |
| 4 地下洞室开挖安全风险元传递SD模型构建 |
| 4.1 模型边界确定与基本假设 |
| 4.2 系统动力学流图确定 |
| 4.3 SD模型参数分析 |
| 本章小结 |
| 5 案例分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 模型仿真分析 |
| 5.3 基于仿真数据的管理对策和建议 |
| 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 附录 |
| 附录一 :攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 附录二 :调查问卷 |
（6）辽宁清原抽水蓄能电站地下厂房系统开挖施工组织设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 项目工程简介及主要施工内容 |
| 2.1 项目工程简介 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质条件 |
| 2.1.3 水文条件 |
| 2.1.4 气象特征 |
| 2.1.5 交通条件 |
| 2.2 主要施工内容 |
| 2.2.1 工作内容 |
| 2.2.2 主要工程量 |
| 第三章 地下厂房系统开挖施工方案与措施 |
| 3.1 主要技术要求 |
| 3.1.1 地下洞室暗挖 |
| 3.1.2 特殊部位及特殊地段开挖 |
| 3.1.3 爆破振动控制 |
| 3.2 施工布置 |
| 3.2.1 施工交通 |
| 3.2.2 施工风水电 |
| 3.2.3 施工通风 |
| 3.2.4 施工排水 |
| 3.3 施工程序 |
| 3.3.1 施工程序安排的原则 |
| 3.3.2 施工程序 |
| 3.4 施工方案与措施 |
| 3.4.1 主厂房开挖施工 |
| 3.4.2 主变洞开挖施工 |
| 3.4.3 母线洞开挖施工 |
| 3.4.4 主变运输洞及交通电缆洞开挖施工 |
| 3.4.5 出线洞开挖施工 |
| 第四章 主要建筑物开挖施工进度安排及资源配置 |
| 4.1 主厂房开挖施工进度安排 |
| 4.1.1 总体施工进度安排 |
| 4.1.2 施工强度分析 |
| 4.2 主变洞开挖施工进度安排 |
| 4.2.1 总体施工进度安排 |
| 4.2.2 施工强度分析 |
| 4.3 主要设备配置 |
| 4.4 劳动力配置 |
| 第五章 重点部位施工风险控制措施 |
| 5.1 地下厂房洞室群开挖风险控制 |
| 5.2 爆破作业风险控制措施 |
| 5.3 高处作业风险控制措施 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）地下厂房岩锚梁岩壁围岩与锚杆支护宏细观特性研究（论文提纲范文）
| 博士生自认为的论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下厂房岩锚梁岩壁爆破开挖研究 |
| 1.2.2 岩锚梁锚杆与接触面稳定性研究 |
| 1.2.3 地下厂房洞室群数值模拟分析方法 |
| 1.2.4 颗粒离散元法在地下洞室中的应用 |
| 1.2.5 离散-连续耦合分析方法研究进展 |
| 1.3 本文研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第2章 地下厂房岩锚梁岩壁爆破开挖精细化控制研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩锚梁岩壁精细化爆破开挖控制与实例 |
| 2.2.1 吊车梁岩壁爆破开挖质量影响因素 |
| 2.2.2 吊车梁岩壁精细化开挖工程实例 |
| 2.3 考虑爆破荷载的岩锚梁岩壁开挖有限元分析 |
| 2.3.1 岩锚梁可视化建模与有限元分析方法 |
| 2.3.2 岩壁开挖爆破荷载迭代计算方法 |
| 2.3.3 吊车梁与岩壁接触面稳定性分析 |
| 2.3.4 爆破开挖对岩壁损伤影响实例分析 |
| 2.4 岩壁超挖工况下岩锚梁整体受力特性分析 |
| 2.4.1 吊车梁超挖模型形态 |
| 2.4.2 岩壁超挖与正常工况下岩锚梁受力特性对比 |
| 2.4.3 超挖工况下岩锚梁安全性评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 地下厂房岩锚梁涂沥青锚杆支护特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 岩锚梁锚杆涂沥青段模型网格生成方法 |
| 3.2.1 岩锚梁锚杆涂沥青段微观模型 |
| 3.2.2 岩锚梁沥青单元网格生成方法 |
| 3.2.3 有限元模型文件组成及转换 |
| 3.2.4 利用Fortran语言实现程序流程 |
| 3.3 岩锚梁涂沥青锚杆数值分析方法 |
| 3.3.1 涂沥青锚杆的刚度矩阵 |
| 3.3.2 沥青锚杆支护非线性迭代方法 |
| 3.4 岩锚梁涂沥青锚杆支护特性实例分析 |
| 3.4.1 沥青单元网格生成效果 |
| 3.4.2 涂沥青锚杆支护特性对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 岩石与锚杆离散颗粒模型数值仿真实现方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 颗粒流PFC程序岩石与锚杆模拟方法 |
| 4.2.1 PFC程序基本原理和假定 |
| 4.2.2 岩石的颗粒流模拟方法 |
| 4.2.3 锚杆的颗粒流模拟方法 |
| 4.2.4 细观力学特性表征方法 |
| 4.3 岩石颗粒模型数值试验方法与结果分析 |
| 4.3.1 岩石无侧限压缩试验 |
| 4.3.2 岩石直接拉伸试验 |
| 4.3.3 不同围压下岩石三轴压缩试验 |
| 4.4 粘结锚杆拉拔试验颗粒数值模型 |
| 4.4.1 颗粒模型试验实现方法 |
| 4.4.2 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于离散-连续耦合的全长粘结锚杆细观支护特性研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 ITASCA离散-连续模型数据交换与同步计算原理 |
| 5.2.1 接口程序数据交换通道函数 |
| 5.2.2 FLAC耦合边界节点外力转换与更新 |
| 5.2.3 离散-连续模型同步计算实现步骤 |
| 5.3 地下洞室开挖与锚杆支护离散-连续耦合模型建立 |
| 5.3.1 连续单元模型耦合区域优化选取 |
| 5.3.2 开挖过程围岩地应力重分布实现方法 |
| 5.3.3 PFC-FLAC离散-连续耦合模型建立 |
| 5.3.4 耦合计算连续性验证 |
| 5.4 围岩主动变形时粘结锚杆细观支护特性研究 |
| 5.4.1 围岩与锚杆颗粒非同步变形规律 |
| 5.4.2 锚杆支护主动变形围岩的“中性点”特征 |
| 5.4.3 围岩与锚杆联合承载细观压力环结构 |
| 5.4.4 基于粘结力和孔隙率变化的围岩扰动判别 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于改进PFC颗粒流声发射片的岩锚梁局部细观特性研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 经典颗粒流声发射片模拟洞室局部大变形问题的局限性 |
| 6.2.1 颗粒流声发射片耦合计算原理与应用步骤 |
| 6.2.2 大变形部位离散-连续耦合计算不收敛原因探究 |
| 6.3 基于连续模型节点速率插值的颗粒流声发射片模拟方法 |
| 6.3.1 声发射片颗粒与连续模型节点同步变形实现方法 |
| 6.3.2 改进颗粒流声发射片技术运用方法 |
| 6.3.3 开挖临空面附近围岩局部细观受力特性分析 |
| 6.4 岩锚梁岩壁围岩与薄弱接触面细观力学特性研究 |
| 6.4.1 分期开挖过程中岩壁围岩变形和微裂纹扩展规律 |
| 6.4.2 细观力学角度的岩壁围岩破坏区深度判别 |
| 6.4.3 运行期岩壁与吊车梁接触面细观破坏机理研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表论文及科研成果目录 |
| 致谢 |
（8）中深部地下洞室群空间分布对爆炸地震波传播规律的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 爆破荷载对邻近洞室影响研究现状 |
| 1.2.2 爆炸地震波传播规律 |
| 1.2.3 洞室群空间分布的优化研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容方法与技术路线 |
| 第2章 基本理论及方法 |
| 2.1 地下洞室群爆破振动效应理论 |
| 2.1.1 爆破地震效应衰减规律 |
| 2.1.2 质点振速幅值的影响因素 |
| 2.1.3 爆破振动效应的主要影响因素 |
| 2.2 地下洞室开挖爆破基本理论 |
| 2.2.1 爆炸地震波传播特征 |
| 2.2.2 爆破荷载等效计算方法 |
| 2.2.3 爆破地震波危害控制 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 溪洛渡导流洞室群爆破振动试验与分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 工程简介及地质条件 |
| 3.1.2 地下洞室开挖方案 |
| 3.2 爆破振动试验 |
| 3.2.1 爆破方案 |
| 3.2.3 测点布置 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 测试结果汇总 |
| 3.3.2 爆破振动速度回归分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 地下洞室群的爆破振动数值模拟 |
| 4.1 计算原理 |
| 4.2 数值计算参数选取 |
| 4.2.1 地应力的近似值 |
| 4.2.2 爆炸荷载计算 |
| 4.2.3 数值模拟本构模型选取 |
| 4.2.4 边界条件及阻尼设置 |
| 4.3 计算模型 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 中深部洞室群爆破响应数值模拟合理性评估 |
| 4.3.3 中深部洞室群爆破响应特点 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 洞室群空间分布对爆破地震波传播规律影响研究 |
| 5.1 洞室群竖向相对位置对爆破应力波传播的影响 |
| 5.1.1 隧洞竖向位置变化工况 |
| 5.1.2 隧洞竖向位置变化时左侧洞室振动响应特点 |
| 5.1.3 隧洞竖向位置变化时右侧洞室振动响应特点 |
| 5.2 洞室群间距对爆破应力波传播的影响 |
| 5.2.1 隧洞间距设计经验值 |
| 5.2.2 隧洞间距变化时洞室群振动响应特点 |
| 5.3 洞室群中洞室大小对爆破应力波传播的影响 |
| 5.3.1 隧洞大小变化时左侧洞室振动响应规律 |
| 5.3.2 隧洞大小变化时右侧洞室振动响应规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的学术论文及参与的主要科研项目 |
（9）地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与来源 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 岩体爆破作用机理研究现状 |
| 1.3.2 地下洞室开挖爆破围岩动力响应特征研究现状 |
| 1.3.3 地下洞室围岩爆破特征参量预测研究现状 |
| 1.3.4 地下洞室围岩爆破安全判据研究现状 |
| 1.4 选题研究发展趋势及存在问题 |
| 1.4.1 地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性发展趋势 |
| 1.4.2 存在的主要问题 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 研究方法、研究方案与技术路线 |
| 1.6.1 研究方法与研究方案 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.7 论文研究的创新点与特色 |
| 第二章 研究区工程特性与现场爆破振动测试试验 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 研究区工程地质与水文地质特征 |
| 2.3.1 区域地质特征 |
| 2.3.2 工程地质特征 |
| 2.3.3 水文地质特征 |
| 2.3.4 地应力 |
| 2.3.5 区域稳定性 |
| 2.4 研究区特征岩体物理力学参数获取 |
| 2.5 地下储气库洞室开挖爆破方案 |
| 2.6 现场爆破振动测试试验 |
| 2.6.1 现场测试试验实施方案 |
| 2.6.2 测试试验结果 |
| 2.6.3 峰值振动速度与振动主频率分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 地下储气库洞室围岩爆破振动效应影响因素敏感性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 粗糙集理论 |
| 3.2.1 知识与分类 |
| 3.2.2 隶属关系 |
| 3.2.3 属性的依赖性 |
| 3.2.4 一致决策表约简理论 |
| 3.3 地下储气库洞室围岩爆破振动效应影响因素识别 |
| 3.4 基于粗糙集理论的影响因素敏感性分析 |
| 3.4.1 不协调率 |
| 3.4.2 连续属性离散化规则 |
| 3.4.3 离散化数据去重与决策表构建 |
| 3.4.4 条件属性约简 |
| 3.4.5 不协调率计算与重要度排序 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于不确定性理论的地下储气库洞室围岩爆破特征参量预测研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于最小二乘支持向量机的爆破特征参量预测研究 |
| 4.2.1 最小二乘支持向量机回归理论 |
| 4.2.2 核函数的选择 |
| 4.2.3 回归预测样本的建立 |
| 4.2.4 输入与输出变量的归一化 |
| 4.2.5 预测结果及分析 |
| 4.3 基于粒子群算法最小二乘支持向量机的爆破特征参量预测研究 |
| 4.3.1 粒子群算法理论 |
| 4.3.2 关键参数粒子群编码规则 |
| 4.3.3 粒子群适应度函数 |
| 4.3.4 基于粒子群算法最小二乘支持向量机的爆破特征参量预测模型 |
| 4.3.5 预测结果及分析 |
| 4.4 基于模糊神经网络的爆破特征参量预测研究 |
| 4.4.1 模糊属性的模糊化 |
| 4.4.2 基于模糊神经网络的爆破特征参量预测模型 |
| 4.4.3 预测结果及分析 |
| 4.5 基于粗糙集算法模糊神经网络的爆破特征参量预测研究 |
| 4.5.1 粗糙集算法模糊神经网络拓扑结构 |
| 4.5.2 基于粗糙集算法模糊神经网络的爆破特征参量预测模型 |
| 4.5.3 预测结果及分析 |
| 4.6 不同爆破特征参量预测模型对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应时频特性研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 非平稳信号时频特性基本描述 |
| 5.2.1 信号的时域特性 |
| 5.2.2 信号的频域特性 |
| 5.2.3 信号的时变频域特性 |
| 5.3 时频特性分析技术 |
| 5.3.1 线性时频特性分析技术 |
| 5.3.2 双线性时频特性分析技术 |
| 5.3.3 自适应最优核时频特性分析技术 |
| 5.4 围岩动力响应特性最优时频特性分析技术 |
| 5.5 不同爆源条件和工程条件下围岩动力响应时频特性分析 |
| 5.5.1 爆破振动信号的小波分解与重构 |
| 5.5.2 分频带分解信号的时频特性分析 |
| 5.5.3 不同最大单段药量条件下围岩动力响应时频特性分析 |
| 5.5.4 不同爆心距条件下围岩动力响应时频特性分析 |
| 5.5.5 不同高程差条件下围岩动力响应时频特性分析 |
| 5.5.6 不同已开挖洞室减震效果条件下围岩动力响应时频特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性数值模拟研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 数值模拟计算模型 |
| 6.2.1 岩石介质力学模型 |
| 6.2.2 炸药爆炸控制模型 |
| 6.2.3 时间步长控制 |
| 6.2.4 无反射条件 |
| 6.2.5 算法选择 |
| 6.3 模型建立及参数设定 |
| 6.3.1 模型的建立 |
| 6.3.2 材料的选择 |
| 6.4 模型验证 |
| 6.4.1 洞室开挖爆破实现 |
| 6.4.2 数值模拟爆破质点峰值振动速度分析 |
| 6.4.3 现场爆破质点峰值振动速度分析 |
| 6.5 不同爆心距下洞室围岩动力响应机制及演变规律 |
| 6.5.1 不同爆心距下邻近主洞室振动速度响应机制及演变规律 |
| 6.5.2 不同爆心距下邻近主洞室应力响应机制及演变规律 |
| 6.5.3 不同爆心距下邻近主洞室位移响应机制及演变规律 |
| 6.6 不同高程差下洞室围岩动力响应机制及演变规律 |
| 6.6.1 不同高程差下洞室围岩振动速度动力响应机制及演变规律 |
| 6.6.2 不同高程差下洞室围岩应力动力响应机制及演变规律 |
| 6.6.3 不同高程差下洞室围岩位移动力响应机制及演变规律 |
| 6.7 不同爆源条件和工程条件下洞室围岩动力响应模型 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 地下储气库洞室围岩爆破振动安全判据研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 基于围岩动态强度准则的爆破振动安全判据 |
| 7.3 基于等效峰值能量理论的爆破振动安全判据 |
| 7.3.1 等效峰值能量理论 |
| 7.3.2 等效峰值能量评价安全判据过程 |
| 7.3.3 基于等效峰值能量的安全判据 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）地下洞室围岩与支护结构联合地震动响应数值模拟（论文提纲范文）
| 本文的研究工作得到了以下科研基金的联合资助 |
| 博士生自认为的论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 地下洞室的特点 |
| 1.1.2 地下洞室的地震灾变 |
| 1.1.3 课题的提出 |
| 1.2 主要科学问题及国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下洞室地震响应分析方法 |
| 1.2.2 地下洞室锚杆支护的动力模拟方法 |
| 1.2.3 围岩与衬砌结构动力联合作用分析方法 |
| 1.2.4 地震作用下围岩稳定评判及抗震支护优化 |
| 1.3 研究目标和研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 地下洞室三维动力有限元基本分析方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 系统运动方程 |
| 2.2.1 动力平衡方程 |
| 2.2.2 质量和阻尼矩阵 |
| 2.2.3 率本构积分算法 |
| 2.3 岩石类材料动力本构模型 |
| 2.3.1 材料动力特性 |
| 2.3.2 材料动力损伤弹塑性本构关系 |
| 2.4 地下洞室动力人工边界条件 |
| 2.4.1 动力人工边界的类型 |
| 2.4.2 三维粘弹性人工边界的原理 |
| 2.4.3 三维自由场人工边界的原理 |
| 2.4.4 动力人工边界的设置及验证 |
| 2.5 地震波的前处理及输入方法 |
| 2.5.1 地震波的前处理 |
| 2.5.2 地震波的输入 |
| 2.6 运动方程的求解 |
| 2.7 算例验证 |
| 2.7.1 振动台试验的数值模拟 |
| 2.7.2 地下洞室地震动响应数值模拟 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 地下洞室围岩与锚杆动力相互作用分析方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 锚杆作用机理及力学模型 |
| 3.2.1 全长粘结式锚杆作用机理 |
| 3.2.2 全长粘结式锚杆力学模型 |
| 3.3 锚杆物理加固效应的数值模拟方法 |
| 3.3.1 隐式锚杆单元的锚固附加刚度 |
| 3.3.2 加锚岩体的等效物理力学参数 |
| 3.4 锚杆力学约束效应的数值模拟方法 |
| 3.4.1 锚杆中性点理论 |
| 3.4.2 考虑锚固破坏的荷载传递基本微分方程 |
| 3.4.3 基于有限差分法的锚杆受力求解 |
| 3.5 基于动力显式有限元的锚杆支护高效算法 |
| 3.5.1 锚杆支护地震动响应计算方法 |
| 3.5.2 锚杆支护算法的高效优化手段 |
| 3.6 算例验证 |
| 3.6.1 锚杆室内静态拉拔试验 |
| 3.6.2 地下洞室静力开挖下锚杆支护计算分析 |
| 3.6.3 地下洞室地震作用下锚杆支护计算分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 地下洞室围岩与衬砌动力联合承载分析方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 围岩与衬砌接触面的复杂抗剪强度公式 |
| 4.2.1 接触面的剪切破坏形态 |
| 4.2.2 接触面峰值抗剪强度模型 |
| 4.2.3 地震荷载下抗剪强度劣化规律 |
| 4.3 围岩与衬砌接触面非线性动力计算方法 |
| 4.3.1 接触状态及约束条件 |
| 4.3.2 动接触力算法的基本方程 |
| 4.3.3 考虑界面复杂抗剪强度的动接触力计算 |
| 4.3.4 围岩与衬砌动接触力算法基本流程 |
| 4.4 工程实例分析 |
| 4.4.1 工程概况及计算模型 |
| 4.4.2 计算条件 |
| 4.4.3 衬砌抗震支护效果分析 |
| 4.4.4 围岩与衬砌接触面损伤演化分析 |
| 4.4.5 衬砌结构震损特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 地下洞室地震动响应安全评判及抗震支护设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 地震作用下地下洞室围岩稳定安全的评判方法 |
| 5.2.1 基于岩体动响应指标的围岩局部稳定性评判 |
| 5.2.2 基于强度折减法的围岩整体稳定性评判 |
| 5.3 锚杆与衬砌支护参数的优化设计 |
| 5.3.1 计算工况 |
| 5.3.2 整体支护效果分析 |
| 5.3.3 局部支护效果分析 |
| 5.3.4 地下洞室围岩抗震支护优化设计探讨 |
| 5.4 地下洞室衬砌结构的减震措施设计 |
| 5.4.1 计算工况 |
| 5.4.2 围岩固结灌浆对衬砌结构的减震效果 |
| 5.4.3 柔性垫层对衬砌结构的减震效果 |
| 5.4.4 地下洞室衬砌结构减震理念探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 地下洞室围岩与支护结构地震响应特性分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 工程概况及计算条件 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 计算条件 |
| 6.3 锚固支护条件下地下洞室群围岩抗震稳定分析 |
| 6.3.1 洞周围岩破坏区发展规律 |
| 6.3.2 洞周围岩应力发展规律 |
| 6.3.3 洞周围岩位移发展规律 |
| 6.3.4 地下洞室洞周围岩地震响应特性 |
| 6.4 锚杆支护地震响应特性分析 |
| 6.5 地震作用下地下洞室围岩稳定性评价 |
| 6.5.1 洞周围岩局部稳定性评价 |
| 6.5.2 洞室整体稳定性评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表论文及科研成果目录 |
| 致谢 |
四、地下洞室开挖爆破综述（论文参考文献）
- [1]金沙江白鹤滩水电站地下厂房玄武岩洞室群施工技术创新[J]. 樊启祥,汪志林,何炜,林鹏,王红彬,徐建荣,段杭. 中国科学:技术科学, 2021(09)
- [2]金沙江下游大型水电站岩石力学与工程综述[J]. 樊启祥,林鹏,蒋树,魏鹏程,李果. 清华大学学报(自然科学版), 2020(07)
- [3]地下水封油库开挖爆破围岩损伤及邻近洞室动力响应特征研究[D]. 周玉纯. 中国地质大学, 2019(05)
- [4]开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究[D]. 庄端阳. 大连理工大学, 2019(06)
- [5]地下洞室开挖安全风险元传递SD模型研究[D]. 胡文佳. 三峡大学, 2019(06)
- [6]辽宁清原抽水蓄能电站地下厂房系统开挖施工组织设计[D]. 姜晓文. 沈阳农业大学, 2018(03)
- [7]地下厂房岩锚梁岩壁围岩与锚杆支护宏细观特性研究[D]. 李冬冬. 武汉大学, 2018(07)
- [8]中深部地下洞室群空间分布对爆炸地震波传播规律的影响[D]. 张忆. 武汉理工大学, 2018(07)
- [9]地下储气库洞室开挖爆破围岩动力响应特性研究[D]. 袁青. 中国地质大学, 2017(01)
- [10]地下洞室围岩与支护结构联合地震动响应数值模拟[D]. 周浩. 武汉大学, 2017(06)