液态CO2相变致裂破岩与炸药破岩综合对比分析

为了降低传统炸药爆破带来的危害,介绍了基于液态二氧化碳相变致裂爆破技术。在液态二氧化碳致裂现场试验和振动监测的基础上,对二氧化碳相变致裂与炸药爆破的破岩机理和引起的爆破振动进行了分析。此外,通过计算比较了两种破岩方式破碎单位体积岩石的气体生成量、气体成分及其对环境的影响。结果表明:液态二氧化碳相变致裂技术能有效提高能量的利用率,且能有效降低爆破震动。破碎单位体积岩石,液态二氧化碳相变致裂技术和传统岩石乳化炸药爆破生成的爆炸气体量分别为0.21 kg和0.202~0.217 kg。液态二氧化碳相变属于物理变化,爆破产物只含无毒的二氧化碳气体,传统岩石乳化炸药爆破属于化学变化,爆炸过程中生成大量CO、NO、NO2、NxOy和硫氧化合物等有毒有害气体。液态二氧化碳相变致裂破岩在环保和减灾方面具有明显的优越性,这为液态二氧化碳相变致裂技术在工程爆破中的推广提供了依据。     

Damage constitutive model of different age concretes under impact load

In order to investigate the mechanical properties and stress-strain curves of concrete at different ages under impact load,the impact compression tests of concrete at age of 1, 3, 7, 14 and 28 d were conducted with a large diameter split Hopkinson pressure bar, respectively. Based on statistical damage theory and Weibull distribution, combining the analysis of the change laws of stressstrain curves and viscosity coefficient of concrete with age, a damage constitutive model that can reflect the variation in dynamic mechanical properties with age was proposed. The stress-strain curves calculated from the proposed model are in good agreement with those from experimental data directly.     

Influence of underground water seepage flow on surrounding rock deformation of multi-arch tunnel

Based on a typical multi-arch tunnel in a freeway, the fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions（FLAC^3D） was used to calculate the surrounding rock deformation of the tunnel under which the effect of underground water seepage flow was taken into account or not. The distribution of displacement field around the multi-arch tunnel, which is influenced by the seepage field, was gained. The result indicates that the settlement values of the vault derived from coupling analysis are bigger when considering the seepage flow effect than that not considering. Through the contrast of arch subsidence quantities calculated by two kinds of computation situations, and the comparison between the calculated and measured value of tunnel vault settlement, it is found that the calculated value（5.7-6.0 mm） derived from considering the seepage effect is more close to the measured value（5.8-6.8 mm）. Therefore, it is quite necessary to consider the seepage flow effect of the underground water in aquiferous stratum for multi-arch tunnel design.     

地下空区激光三维探测及稳定性分析

为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响,针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区,利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测,把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型,研究了SURPAC和FLAC~(3D)的数据转换方式,并编制相应程序把空区三维块体模型导入软件FLAC~(3D)进行稳定性数值分析.计算结果显示:该空区模型内各单元内的不平衡力趋近于0;节点(6066,4775,1430)处的Z方向位移趋近于恒定值;初始平衡状态下围岩最大位移量约为0.086 m;围岩中最大拉应力为1.52 MPa,应力集中区最大压应力为12.37 MPa,均小于岩体的抗拉、抗压强度.由此表明,该空区上方地表运动停止,空区上方围岩不会发生拉裂破坏,空区目前处于稳定状态.     

基于组合赋权的T-FME岩爆倾向性预测模型研究及应用

为了提高岩爆倾向性预测模型的精度,确保岩爆多指标综合评价方法中指标赋权方式和关联度函数的选用更加全面合理,建立了基于组合赋权的T-FME岩爆倾向性预测模型。该模型在选取岩石脆性系数、切向应力指数和弹性应变能指数作为评价指标的基础上,由序关系分析法和Vague熵确定指标主、客观权重,引入最小鉴别信息原理对指标组合赋权,最后采用理想点法计算贴近度复合模糊物元得到岩爆倾向性等级。运用国内外15组工程岩爆实例对该模型进行测试,与其他模型预测结果进行对比,并将该模型应用于国内若干实际工程。结果表明:该模型预测精度更高,预测等级更加安全,对国内几项实际工程岩爆倾向性的预测等级与实际情况相符,说明该模型具有较强的适用性。     

基于核主成分分析与SVM的岩爆烈度组合预测模型

为了更好地预测岩土工程中的岩爆烈度,建立了基于多类型核函数的主成分分析方法与遗传算法或粒子群优化算法(GA/PSO)优化的支持向量机(SVM)相结合的组合预测模型。选取围岩最大切向应力σ_θ、岩石单轴抗拉强度σ_t、岩石单轴抗压强度σ_c、应力集中系数SCF、脆性指数B_1和B_2以及弹性应变能指数Wet共7个指标构成岩爆预测指标体系。基于统计的246个国内外岩爆实例数据,分别运用主成分分析和基于线性核函数、RBF核函数以及MLP核函数的主成分分析对数据进行预处理,得到2～4个线性无关的主成分。再将降维后的数据输入GA/PSO优化的SVM模型进行训练和预测。经测试,基于RBF核函数的主成分分析方法与PSO-SVM相结合的模型预测准确率达到了92.3%,为最佳组合模型,为岩土工程中的岩爆烈度预测提供了一种可靠的方法。     

基于小波变换的微差爆破震动信号分离法

采用震波叠加模拟法确定合理的微差延期时间，关键在于能否获取组成实测微差爆破震波的分段震波。基于小波变换的微差爆破震动信号分离法能较好地解决上述问题。首先，利用基于小波分析的时-能密度法，通过从实测爆破震动信号中识别出各段雷管实际的起爆时刻点，得到了爆破中所用雷管的实际延期时间。其次，利用信号时一频转换技术。从实测微差爆破震动信号中分离出各分段震波。最后，通过比较各分段震波在不同延期时间下的叠加效果，可以得到微差爆破的较优微差延期时间。以某地下工程爆破震动信号进行分析为例，对本方法的有效性作了检验。     

多段微差爆破振动信号频带能量分布特征的小波包分析

爆破振动分析是研究爆破振动危害控制的基础,也是控制爆破振动危害的前提。根据爆破振动信号具有短时非平稳的特点,利用小波包分析技术对满足分析要求的多段微差爆破振动信号的能量分布特征进行研究。首先,简略地介绍了小波变换与小波包分析的特点;其次,对6条多段微差爆破振动信号进行小波包分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布图;最后,总结了多段微差爆破振动信号频带能量的分布特征。该分析手段为综合研究爆破地震效应特别是为将来构建振动速度–频率相关安全准则提供了一种有效的分析技术。     

基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性判据

正在考虑岩石加载全过程中能耗特性的基础上,提出一种基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性新判据。选用14种岩石(包括6种花岗岩、2种大理岩、4种砂岩、1种板岩、1种灰岩)进行不同应力水平下的单轴压缩一次加卸载试验,利用图形积分方式获得岩石试样在不同卸载点处的总输入能密度、弹性能密度、耗散能密度值,分别考察弹性能密度、耗散能密度和总输入能密度之间的定量关系,得到弹性能密度和总输入能密度之间的线性函数关系,发现储能系数(不同应力水     

Simulating of marble subjected to uni-axial loading using index-parabola damage model

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｏｃｋｉｓａｈｉｇｈｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒｍｅｄｉｕｍ ,ｗｈｏｓｅｂｅ ｈａｖｉｏｒｃａｎｂｅｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄｉｎｔｏａｎｉｎｉｔｉａｌｌｉｎｅａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｐｌａｓｔｉｃｏｒｔｈｅｗｅａｋｅｎｅｄｐｈａｓｅａｆｔｅｒａｔ ｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｐｅａｋｓｔｒｅｓｓ[1 ] .Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ ,ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆｒｏｃｋｉｓｔａｋｅｎａｓ 50 %ｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｏｆｔｈｅｐｅａｋｓｔｒｅｓｓｉｎｔｒａｄ…