质点振动速度与主振频率在爆破监测中的应用

通过分析爆破振动对结构的破坏机理,提出了用质点峰值振动速度和主振频率作为爆破振动的监测方法,并探讨了结构的破坏准则和部分国家的振动安全标准,以及影响爆破的因素,进而对爆破采用有效控制。     

爆破对岩体节理裂隙的影响

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ技术模拟岩体的节理裂隙分布的网络结构,从断裂力学的角度出发,分析岩体的节理裂隙的起始扩展和裂纹的止裂,并计算了岩体节理裂隙在爆破作用下的扩展角和扩展量,绘制爆破后的节理岩体的裂隙结构网络图,对研究爆破后岩体的性质具有重要的作用。     

爆破振动在层状岩体中的衰减特性试验研究

结合某滨海引水渠工程案例,采用现场爆破试验与爆破振动测试相结合的方法,获得了层状岩体场地条件下爆破振动沿不同路径的传播与衰减特征。结果表明:在层状岩体中,沿地层走向传播的爆破振动速度衰减最慢,垂直地层走向传播的衰减最快;对于本场地的陡倾角地层,穿越地层层理后的垂直向振动速度值小于同位置的水平切向振动速度值;另外,根据临近被保护物的振动速度控制要求和场地的各向异性振动传播特征,提出了采用分区爆破设计施工的振动控制措施,有效地保证了临近建筑物的安全和项目的整体建设工期。爆破振动危害的测试分析方法及成果可为类似工程案例的研究和施工提供借鉴与参考。     

岩体爆破的断裂控制计算机模拟研究

本文在综述作者已有研究成果的基础上,根据面向对象的原理和方法,建立了针对岩体定向爆破的计算机模型,采用系统优化的方法,对爆破断裂控制中的参数进行计算,并以实际的数据为例,研究了该模型模型的设计与编程。最终运算结果与实验数据都表明了该模型是有效的,适合于各种岩体爆破的断裂控制模拟。     

超近距离爆破振动下铁路隧道铁轨振动特性研究

依托实际铁路隧道工程,结合铁轨爆破振动测试与能量分析,对超近距离邻近隧道爆破施工影响下既有铁路隧道铁轨爆破振动效应及其控制进行研究。利用小波包分解及其保范性在Matlab里对爆破振动信号进行分解,并计算出铁轨爆破振动不同频带能量分布情况,得到不同频率带所占能量百分比,并拟合出能量衰减公式以更进一步量化铁轨地震波能量变化规律。通过对监测数据进行拟合得到适合琅口隧道场地条件的萨道夫斯基公式,分析超近距离下铁路隧道铁轨的爆破地震波的衰减规律,得出琅口隧道场地条件下的安全药量、距离计算公式。     

不同厚度砼衬砌的爆破临界振速研究

利用波函数展开法,分析了爆破地震波与邻近圆形衬砌洞室的相互作用过程,推导了爆破地震波作用下圆形衬砌洞室围岩和衬砌的应力及位移表达式.以混凝土衬砌厚分别为0.5 m和0.1 m为例,求出了爆破地震波作用下围岩和衬砌周围的应力及振速分布.结合应力和振速分布及衬砌的抗拉强度,得到了2种厚度衬砌的临界破坏振速.研究表明衬砌厚度的增加可有效减小围岩中的最大应力;混凝土衬砌越薄,其临界峰值振速越小.     

埋深对圆形洞室爆破临界破坏振速的影响研究

采用多极坐标和复变函数方法，利用一个半径很大的圆近似代替半空间的直边界，运用应力波理论，研究了爆破振动作用下，洞室埋深对圆形地下洞室临界振速的影响。以埋深为9m和600m的地下洞室为例，比较了爆破地震波作用下，不同埋深地下洞室的应力和振速分布；根据实际工程需要，求出了爆破地震波以不同角度入射，洞室埋深不同时围岩的弹性临界破坏振速。     

近坝区爆破对土石坝安全的影响分析

近坝区爆破施工产生的爆破振动将会对土石坝产生一定的影响。结合爆破理论与工程实际,通过Geo-Studio建立大坝有限元分析模型,分别从坝坡稳定、坝基液化等方面分析了爆破振动对大坝的影响效应,对爆破方案及施工期大坝安全监测、设施防护提出了合理的建议。     

引水隧洞爆破开挖对临近隧道振动的影响及控制

针对新建引水隧洞爆破施工对临近隧道振动的影响,以深圳市石岩北引水隧洞工程为依托,运用MIDAS GTS NX有限元软件建立爆破振动模型,对邻近隧道峰值振速变化规律进行研究。结果表明：爆破峰值振速与单段最大炸药量呈线性正相关,与爆源和测点的距离呈反相关,并受到爆破区域岩性的影响。在最不利工况下,爆破施工引起的峰值振速为6.73 cm/s,大于振动预警值2 cm/s,小于规范安全要求7 cm/s。引水隧洞爆破开挖还会产生空洞效应,在掌子面前后3～4倍洞径范围内较为明显。根据数值模拟结果,在实际工程中应减小单段炸药量并采取毫秒微差错峰手段控制爆破,现场振动检测显示,临近隧道测点峰值振速为1.91 cm/s,小于规范预警值,达到安全标准,工程减振措施取得了良好的效果。     

浅埋超大断面隧道爆破施工引起的支护结构振动监测分析

浅埋超大断面隧道爆破施工时引起的洞内支护结构振动必须严格控制在规范容许范围内.以柳州市柳东新区某隧道项目先行洞爆破施工为背景,对洞内不同掌子面爆破施工时引起的洞内主要支护结构振动进行监测及理论分析.研究表明:双侧壁导坑法施工时,洞内初期支护部位振速远大于二衬砌施作完毕后的复合式衬砌部位振速;结合现场情况分别采用萨道夫斯...     

用UDEC模拟爆炸波在节理岩体中的传播

离散元程序 UDEC与有限差分程序 AUTODYN- 2 D相结合 ,用于模拟节理岩体中爆炸波的传播和节理对波传播的影响 .AUTODYN- 2 D用来模拟地下爆炸过程及生成的爆炸波 ,并输入到 UDEC,然后用 UDEC来模拟爆炸波在节理岩体中的传播 .研究表明 ,UDEC与 AUTO-DYN- 2 D相结合的方法在模拟爆炸过程和爆炸波在节理岩体中的传播是适合的     

岩体界面效应的物理模拟

根据相似材料模拟试验结果，分析了地下开采后岩体移动的界面效应，研究了界面滑移量与工作面位置、采动程度等的关系，获得了界面滑移函数，为岩体内部移动计算提供了理论基础。     

非连续岩体中锚杆横向作用的新研究

采用数值分析软件ANSYS建立3D模型。分析了锚杆的横向作用机理，用对比方法分析了加锚非连续岩体与锚杆的错动变形和受力规律。模拟了加锚非连续岩体变形过程。获得了非连续岩体与锚杆的相互作用规律以及非连续岩体和错杆的变形规律。研究发现了剪切时锚杆起“导轨作用”的特殊现象，指出其对非连续岩体的稳定性有负面影响。     

隧洞破碎带围岩失稳破坏模式及控制措施研究

为了解决在隧洞开挖过程中遇到节理带、断层等软弱破碎岩带时,发生大变形、塌方等围岩失稳破坏等问题,需提前或及时做好围岩支护措施,以确保洞室围岩的稳定及施工安全。本文以长河坝水电站泄洪洞工程为研究对象,通过对现场勘测资料、隧洞开挖施工方案及工程地质条件等的综合分析,确定了软弱破碎带围岩稳定的主要影响因素,提出了隧洞破碎带围岩的典型失稳破坏模式。针对隧洞破碎带处围岩的潜在失稳问题,综合采用超前支护、开挖后及时进行喷锚+钢支撑+锚筋束联合支护,并通过有限元手段对隧洞围岩支护方案的加固效果进行了分析。有限元计算结果表明,隧洞破碎带处经及时加强支护后,围岩变形得到有效地控制,避免了洞室围岩失稳破坏现象的发生;现场监测数据及实施效果也表明及时加强支护措施对围岩稳定控制的有效性。     

水泥注浆加固对工程岩体的作用与影响

实验室测试分析和现场工业性试验研究结果表明,水泥注浆加固不但改变了岩厂珠微结构,微孔隙和岩石的物组成成份,使岩厂珠宏观孔隙度降低,致密程度和机械强度增加,而且,浆液在岩体结构面中凝结后对结构面进行充填加固,提高了结构面的粘结力和内摩擦角,增强了工程岩体抵抗外力破坏的能力。     

综采面直接顶滑落冒顶的机理与控制

根据现场实测和模拟实验结果，阐明了直接顶块裂岩体滑落冒顶的特征，建立了相应的力学模型，采用矢量计算法研究了块裂岩体稳定性及其控制参数。在此基础上，提出了控制滑落冒顶的技术措施。     

锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响

基于葛泉煤矿锚注加固段和非锚注加固对比段巷道钻孔岩芯情况,分析了锚注加固对岩体完整性与准岩体强度的影响．根据巷道矿压显现与维护状况,证明了岩体完整性与岩体强度的提高是影响和改善巷道维护状况的主要因素     

含断续节理脆性岩体灌浆效果研究

本文针对含断续节理天然岩体灌浆前后不同节理接触度,运用断裂力学理论建立相应的岩体抗剪强度分析模型。并用有限单元法研究了节理面不同接触度条件下岩体沿节理面方向综合抗剪强度参数的变化,从而定量地给出了灌浆效果与岩体强度的相互关系。     

丹霞地貌形成过程的岩体温度应力效应

丹霞地貌中片状剥落引人注目，温度应力是造成片状剥落的主要原因。本文用岩石热物理学理论和方法阐述温度应力在丹霞地貌形成过程中的作用机理，将岩体简化为无限大各向同性的一维不稳定热传导问题。岩体内温度按简谐函数传播，周期性的温度变化在岩体内产生变化温度应力，导致岩体以表层剥落形式的破坏。     

三软煤层大采高综采围岩控制技术

根据三软煤层围岩力学性质,研究了直接顶与老顶的构成和直接顶、老顶初次来压与周期来压步距以及顶板压力的变化规律,提出了加大初撑力及时护顶等控制顶板运动显现的措施以及防止煤壁片帮和支架插底的技术措施并付之实践,取得了三软煤层大采高控制围岩的预期效果.