隧道掘进爆破振动在地表及上部岩体传播特征?

为了解隧道掘进爆破振动信号在地表及上部岩体内传播的特征,以鹤大高速小沟隧道掘进爆破为工程背景进行研究。对地表部分,现场监测后利用小波包分析对监测数据进行信号去噪重构处理,对得到的纯净信号进行时频分析及能量分布研究,进而得出振动信号沿地表的频率分布规律及能量衰减规律。对上部岩体,利用ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟,提取关键点振速,分析得出开挖与未开挖两侧振动信号在隧道上部岩体内传播过程中的质点振速与能量衰减规律。为隧道爆破掘进动力响应研究、爆破震害评估和爆破设计的改进提供依据。     

高耸烟囱定向爆破动态平衡的原理与应用

为了控制复杂环境下,受风及外壁钢结构爬梯载荷影响的高耸烟囱定向爆破方向,基于动态平衡设计原理,采取了偏口补偿平衡纠偏方法和合理的切口参数设计来调整烟囱倾倒瞬间的倾覆力矩方向,使不对称载荷的烟囱在倾倒过程中处于相对的动态平衡状态,确保了不对称载荷下的高耸烟囱定向倾倒的准确性,其设计方法和参数可供同类工程参考。     

应力波和爆生气体共同作用下裂隙区范围研究

为了得到更加符合实际的裂隙区范围计算公式,从理论上分析研究了在空气不耦合装药条件下裂隙区范围的计算方法。选取2号岩石乳化炸药和4种典型的岩石参数值,对基于初始损伤和粉碎区存在的岩石裂隙区半径进行了计算,并在此基础上运用阿贝尔原理和岩石止裂条件考虑了爆生气体准静态作用下裂隙的二次扩展。研究结果表明:粉碎区范围的大小会对裂隙半径极大值产生较大影响,并且当岩石初始损伤达到0.7~0.8时,裂隙区半径受到的影响程度达到最大;得到了应力波动作用和爆生气体准静态作用下裂隙区半径计算公式。     

全断面与台阶法爆破作用下围岩的振动特征

基于现场试验和实测数据,通过量纲分析,建立了全断面爆破与台阶法爆破时岩体振动主频与单段最大药量及爆心距之间的函数关系,并进行了回归分析;通过声波试验,分析了在这两种爆破方式下,经过5次爆破作用后岩体的累积损伤规律。研究结果表明:岩体的振动主频随单段最大药量和爆心距的增加而减少,台阶法爆破比全断面爆破减少得更为迅速,而且相对于爆心距,单段最大药量对主振频率的影响更为显著;岩体在爆破作用下的损伤呈现非线性累积规律,前3次爆破对岩体损伤程度更深,且全断面爆破引起的岩体损伤较台阶法爆破更为严重。     

18层框架楼房定向爆破倒塌迟缓原因分析

鞍山金融大厦18层框架楼房爆破拆除选用二号岩石乳化炸药,三角形爆破切口,最大切口高度14.5 m,采用5、7、9、11段毫秒微差起爆方式实施定向爆破。楼房倒塌过程中出现了倒塌困难的风险,为探究产生的原因,依据工程实际利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对简化工况、真实工况和改进工况进行数值模拟分析。模拟一楼体未完成倒塌,模拟二楼体的倒塌过程与实际倒塌基本相同都出现了倒塌困难的风险,模拟三楼体倒塌方向前后节点的速度差值较大,倒塌过程实现了后排立柱触地的定轴转动,模拟结果贴近真实情况。在爆破技术设计时结合数值模拟可以预知爆破方案的不足,及时改进,为爆破施工的顺利完成提供技术支持。     

超近距并行管沟精确爆破开挖的模拟分析

为了探究超近距并行管沟爆破开挖对在役管线的影响,在现场实验的基础上,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,研究了3种方案的爆破振动对在役管线的影响规律。结果表明:在爆破开挖作用下的现场实验和数值模拟中,在役管线质点在y方向的峰值振速均大于x方向与z方向的振速,且y方向的峰值振速在地面最大,管线迎爆面次之,背爆面最小;在其他条件相同的情况下,药包中心距离管线越远,钻孔越深,管线受到的爆破振动越小,管线受影响的范围越小。分析得到方案2为超近距并行管沟爆破开挖的最优方案,对实际工程具有一定的指导意义。     

复杂环境下框-筒结构楼房内向折叠爆破拆除技术研究

通过对待拆框-筒结构楼房的周围环境和结构特性分析,采用“内向折叠”的爆破拆除方案。利用ABAQUS有限元分析软件对预拆除后建筑结构的稳定性分析,结合应力分布状况确定预处理方案。结果表明:立柱受弯矩较为明显,钢筋在最大拉应力作用下处于弹性工作状态;框架结构内应力合理,有向中心弯曲变形的趋势,结构处于稳定状态。爆破方案选取较大炸高,在1、2、4、5层布设爆破切口,切口由上而下逐渐增大;单层20根立柱根据位置设计不同爆破参数与延期时间,采用11个段别半秒延期雷管形成的孔内延期与3个段别毫秒延期雷管形成的孔外延期相结合的爆破网路。为保证倒塌方向和控制触地振动,个别位置立柱延期时间作出了调整,结合有效安全防护和减振措施,达到了设计预期爆破效果。     

烟囱定向爆破拆除前冲及塌落触地振动研究

烟囱定向爆破拆除的前冲决定着烟囱倒塌范围和塌落振动阈值,为了探讨烟囱定向倾倒的前冲机理,基于钢筋混凝土烟囱定向爆破倾倒力学分析,考虑烟囱的3种触地姿态,分析烟囱前冲作用规律,得出烟囱定向爆破倾倒前冲距离及倒塌范围的计算公式;同时在此理论研究基础上,结合工程实例分析烟囱塌落触地振动响应特征,对比验证理论推导的准确性和合理性.研究结果表明:建立的烟囱前冲过程分析理论模型可较好的对烟囱的前冲过程进行描述,且该理论模型计算结果偏于保守,可为类似爆破工程安全防护设计提供参考;并且在实际拆除工程中,由于难以精确获取支撑部位的摩擦系数,将判据一作为烟囱发生前冲时的力学依据更为合理,在前冲分析的基础上对烟囱的塌落触地振动进行研究更为可靠.     

复杂环境下的台阶爆破技术

在爆区周围环境复杂、岩体节理裂隙发育的条件下,研究采用了控制破碎岩石移动的台阶爆破技术和合理的装药结构及微差起爆技术,使岩体破碎后既解体充分又不产生爆破危害,同时爆破后的大块率小于１０％．     

复杂环境下10层非对称框架结构楼房定向爆破拆除

由于被拆10层楼房地处繁华区域,且结构坚固,立柱尺寸不一致,高跨比小不易倾倒,设计在1~4层布设切口,并选取较大炸高和半秒延期雷管,以有效降低爆堆高度,减小地面震动。立柱采用梅花形布孔,并通过试爆确定了合理的爆破参数。为防止楼房结构不对称而导致倒塌方向的偏转,大楼东侧第8纵列所有立柱雷管均在原有网路基础上提高一个段位。爆破后达到了设计目标。