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針對(duì)露天邊坡與既有下穿隧道的協(xié)同爆破施工,為確保上部邊坡爆破開(kāi)挖作用下既有隧道圍巖穩(wěn)定與安全,以某石油儲(chǔ)備基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目為工程背景,利用ANSYS 18. 0建立上部露天邊坡與既有下穿隧道協(xié)同施工的數(shù)值計(jì)算模型,研究露天邊坡爆破施工對(duì)既有下穿隧道擴(kuò)大段的影響。結(jié)果表明:上部邊坡爆破施工激發(fā)向下傳播的初始縱波,隨著距離的增加逐漸衰減,到達(dá)隧道拱頂自由面折反射形成面波而后在拱與邊墻交點(diǎn)處產(chǎn)生疊加現(xiàn)象,導(dǎo)致面波向下傳播的規(guī)律為先增大后減小。相比于隧道擴(kuò)挖前,擴(kuò)挖后隧道斷面拱頂質(zhì)點(diǎn)Z向振動(dòng)速度峰值提高68. 1%,為7. 58cm/s；拱頂單元?jiǎng)討B(tài)拉應(yīng)力峰值提高150%,為0. 45 MPa。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》要求,隧道圍巖在上部邊坡開(kāi)挖爆破荷載作用下是穩(wěn)定的。建議在實(shí)際施工中,將隧道擴(kuò)大段的開(kāi)挖時(shí)序安排在上部邊坡爆破施工區(qū)域遠(yuǎn)離隧道擴(kuò)挖段之后。研究成果對(duì)地下近接隧洞爆破施工及隧道擴(kuò)挖工程具有重要參考價(jià)值。
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為使露天開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性與安全性達(dá)到最優(yōu)平衡,運(yùn)用數(shù)值模擬法對(duì)礦山邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,找出邊坡潛在滑動(dòng)面位置,運(yùn)用極限平衡理論計(jì)算不同邊坡角下的安全系數(shù),在邊坡允許安全系數(shù)范圍內(nèi)選取最優(yōu)邊坡角。采用該方法對(duì)烏拉根露天鉛鋅礦邊坡進(jìn)行優(yōu)化,在降低剝離工程量同時(shí),保證了邊坡的穩(wěn)定性。
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