螺旋切槽孔松动爆破模型试验研究

螺旋切槽孔爆破能够通过调整螺旋角来控制爆破块径、减少或尽量避免二次爆破，但目前有关螺旋切槽孔爆破的研究成果很少。因此。研究螺旋切槽裂纹的扩展以及与螺旋角等的关系，具有重要意义。用液压的方式来替代炸药爆破的准静态过程进行试验研究，观察裂纹的起裂、扩展，发现裂纹将沿螺旋切槽尖端方向扩展，模型材料在相同的抗压强度下螺旋角越大，起裂所需的压力越小，且在相同的抗压强度下，螺旋切槽的模型比圆孔所需的起裂压力小。     

保护结构物的切槽爆破技术

某科研生产楼设计为十一层钢筋混凝土框架大楼,当整体框架施工至地面以上两层时,建设方发现第二层及第一层部分框架、梁、墙的施工质量不符合设计要求,经建设、施工双方协商,委托专业单位将其爆破拆除,然后重建。整个爆破工程历时近两个月,消耗炸药142.5kg,雷管4720发,导爆索800m,爆破破碎钢筋混凝土体积累积460m~3,回收钢筋36t。且爆破过程     

含缺陷PMMA介质的定向断裂控制爆破试验研究

 以PMMA为试验材料,采用新型数字激光动态焦散线方法试验系统,从试验角度将裂纹缺陷和空孔缺陷纳入同一研究体系,进一步研究缺陷对定向断裂控制爆破裂纹扩展的影响。结果表明,缺陷形态对爆生主裂纹扩展长度的影响并不明显。爆生主裂纹的扩展分为2个阶段,I阶段(0～120 μs)：爆生主裂纹的扩展速度和尖端动态应力强度因子均迅速减小;II阶段(120 μs～止裂)：从缺陷处反射的应力波对裂纹尖端的作用效应逐渐明显,加强了裂纹尖端的能量积聚和应力集中,使得速度和动态应力强度因子均有较大程度的跃升;随着试件缺陷两侧曲率的增加,II阶段的爆生主裂纹速度峰值和动态应力强度因子峰值均逐渐减小。     

切槽爆破参数的研究与生产实践

切槽爆破参数的研究与生产实践张志呈（西南工学院环境工程系，四川绵阳，６２１００２）１切槽爆破原理圆形炮眼壁成槽的方法，主要是凿岩机冲击成槽，即用穿凿圆形炮孔的设备，改换专用的成槽钻具，沿炮眼轴线的眼壁由眼口向眼底冲击成槽，使同排炮眼切槽尖端在预计崩落...     

切槽爆破在爆炸冲击波和爆轰气体作用下的力学效应

爆炸荷载对爆破介质的作用是由爆炸冲击波的动态作用和爆轰气体的准静态压力作用两部分组成。详细讨论了“V”型切槽在冲击波的动态压力和爆轰气体的准静态压力作用下所产生的力学效应。     

控制爆破局部切槽放顶技术的基本参数研究

坚硬顶板下特大型采空场的处理是我国普遍存在的、特有的一类采矿技术难题。提出了一种简便实用、经济可行的联合采空场处理方法——控制爆破局部切槽放顶技术。介绍了该方法的特点，研究了切槽位置、宽度和深度的理论计算方法及松石垫层厚度，进行了二维有限元分析验证，并应用声发射技术和摄影技术评价了实施效果。在东桐峪金矿实践结果表明，切槽宽度和深度的理论计算方法正确、可靠；理论计算的切槽位置仅适用于连续、规则的采空场，否则，会产生偏差；对复杂的采空场，须借助有限元计算补充完善；实施控制爆破局部切槽放顶技术，能实现空场的小型化及其与深部开采系统的隔离，消除大规模顶板冲击地压隐患，并使顶板应力向有利于安全生产的方向重分布。     

隧道预切槽试验机研究

章较详细地介绍隧道预切槽试验机的结构及设计思想，并在试验研究的基础上对进一步开发隧道预切槽机提出了一些建议。     

切缝药包不耦合装药爆破爆生裂纹动态断裂效应的试验研究

 利用爆炸加载数字激光动态焦散线试验系统,对不同装药结构爆破爆生裂纹动态断裂效应进行分析,研究切缝药包的定向断裂控制爆破机制,比较爆生主裂纹和次裂纹动态能量释放率的差异。结果表明：不耦合系数?1= 1.67时,切缝药包爆破效果最理想;爆生主裂纹的扩展速度、动态应力强度因子随时间总体呈振荡下降的趋势,在扩展过程的中后期达到一个较小的峰值;橡皮泥介质作为炸药爆炸产物与炮孔壁间的缓冲层,传能效果良好;次裂纹尖端的动态能量释放率数值整体上小于2条主裂纹。     

不同药量的切缝药包双孔爆破裂纹扩展规律试验

 采用数字激光动态焦散线系统,研究有机玻璃板中不同药量的切缝药包双孔爆破主裂纹及分支裂纹的扩展规律。结果表明,切缝药包爆破主裂纹以I型拉伸断裂模式为主,爆破主裂纹难以穿过邻近炮孔的预制裂缝继续扩展;分支裂纹是预制裂缝尖端在爆破应力波衍射拉伸形成应力集中而萌生、起裂,相向分支裂纹分别扩展,最终呈“牵手状”贯通、止裂,分支裂纹贯通后扩展速度及动态应力强度因子急剧降低。对比不同药量模型试验结果发现,小药量炮孔相比大药量炮孔的爆破主裂纹、分支裂纹扩展速度及动态应力强度因子均较小,分支裂纹起裂时间较迟,且稳定扩展时间、扩展长度也较短,延长了分支裂纹贯通时间。相同药量两炮孔爆破主裂纹及分支裂纹断裂力学特征量近似相等,单炮孔的分支裂纹不贯通。试验研究为分析爆破裂纹扩展物理过程提供了参考。     

岩石爆破损伤断裂的细观机理及其力学特性研究

 博士学位论文摘要　通过理论分析与建模、实验室与现场试验、数值模拟计算三个方面, 深入探讨了岩石在爆炸荷载作用下的细观断裂机理及损伤演化规律, 对爆破损伤岩石的力学特性进行了实验研究和分析。在分析研究现有岩石爆破损伤模型和岩石损伤断裂理论的基础上, 提出了用宏观和细观相结合, 用细观损伤断裂力学方法描述和计算了岩石爆破破碎过程, 并将爆破过程分为应力波的动力作用和爆生气体的驱动及准静态应力场作用两个相互连贯, 而作用机理又不尽相同的两个阶段: 第一阶段为爆炸应力波作用下的动态损伤断裂初期效应, 第二阶段为爆生气体的流体驱动和静态压力场作用下的损伤断裂后期效应, 并分别研究了该两阶段岩石在爆炸载荷作用下的微裂纹扩展和损伤演化规律以及岩石爆破损伤断裂准则。在应用计算损伤材料有效模量的Taylo r方法基础上, 建立了一个适应范围更广的新的岩石爆破损伤模型; 然后应用细观损伤力学和断裂力学理论, 建立了岩石在爆生气体驱动下的宏观裂纹扩展及在静态压力场作用下的裂纹尖端损伤局部化模型, 从而确定了岩石在爆炸载荷作用下的损伤场, 揭示了岩石爆破损伤断裂的全过程实质。运用超动态应变测试、超声波及电镜对岩石爆破损伤断裂机理和破坏过程进行了实验研究, 模拟了炮孔填塞和无填塞、耦合装药和不耦合装药、不同参数下的爆破过程, 分析了不同爆破条件下岩石内部的微裂纹扩展、损伤演化和岩石破碎规律。结果表明: 爆炸应力波对岩石的破坏作用主要体现在爆破近区, 而在爆破中远区主要产生损伤, 如果没有爆生气体的后期作用, 这种损伤一般不会造成破坏; 而爆生气体是裂纹扩展的主要原因, 特别是在主裂纹的形成和扩展过程中起了十分重要的作用。实验结果验证了所建模型的正确性和合理性。在现场及实验室实验的基础上, 分析研究了爆破对围岩的损伤作用, 建立了岩石弹脆性细观损伤模型; 并认为爆破对围岩的损伤作用体现在对岩石力学性能劣化和岩体完整性降低两方面, 其损伤程度与装药条件、爆破参数及远场应力有密切关系, 加大不耦合装药系数可以明显减弱对围岩的损伤作用;首次提出了爆破损伤岩石基本质量指标的概念, 推导了爆破对岩体基本质量指标BQ 公式的影响系数表达式, 定量地分析了爆破对围岩质量影响与损伤程度, 这对合理选取爆破参数和对围岩、边坡稳定有实用指导价值。以DYNA 22D 程序为基本框架, 采用小损伤条件下的解耦方法, 实现了对岩石爆破过程的数值模型, 计算模拟并对比了填塞和无填塞装药条件下的岩石爆破过程和损伤演化, 数值模拟与实验结果基本一致。     

孔洞对爆生裂纹动态扩展行为影响研究

试验研究含有预制裂纹的砂岩圆板在爆炸荷载下不同孔洞间距(S)对裂纹动态扩展行为的影响。试验中采用应变片测试获取爆炸加载波形作为AUTODYN数值模拟裂纹扩展效果及ABAQUS数值计算应力强度因子的加载力。试验中采用CPG测得裂纹起裂—扩展时刻,根据测得试验数据得出普适函数,对ABAQUS计算所得应力强度因子进行修正最终得到裂纹动态极限应力强度因子。通过对比分析在不同孔间距下裂纹的动态极限应力强度因子,裂纹扩展长度及裂纹扩展速度得出以下述结论:(1)孔洞对爆炸荷载下的预制裂纹动态扩展行为有所影响,且孔洞间距越小其影响效果越显著;(2)一般情况下裂纹的起裂极限应力强度因子要略高于扩展极限应力强度因子,裂纹的扩展速度对裂纹扩展极限应力强度因子有一定影响,且二者总体趋势呈反比;(3)当裂纹扩展至孔洞附近时,由于孔洞的作用提高了裂纹的扩展极限应力强度因子,进而降低了裂纹的扩展速度并减小了裂纹的扩展长度。此外若将孔洞视为隧道光面爆破中的辅助孔或周边孔,那么研究结论可为隧道光面爆破中控制断面内的原生裂纹扩展长度,以期达到隧道围岩最大程度上的完整性提供理论支撑。     

在结构受拉区设置钢板的抗裂机理分析

采用经典层合梁理论分析了钢板在结构中对裂缝阻碍的作用，证明了在结构受拉区设置钢板可以更充分的发挥钢材的作用，使得钢板与混凝土共同受力，起到阻碍受拉区域混凝土裂缝产生的作用。     

碾压混凝土穿透型和边缘型诱导缝等效强度的试验研究

为了研究拱坝诱导缝强度特性,在两种尺寸的碾压混凝土长方体试件内埋设了相同削弱度的一片、两片穿透型诱导缝板和边缘型诱导板。对其进行的轴拉试验表明,在削弱度不变的情况下,诱导缝布置由一片改为两片对削弱断面的强度起到了很大的作用,如对于削弱度为0．342的试件,等效强度最大降低了36．5％。在相同尺寸和削弱度下,增大两片缝的间距,对降低等效强度也有很大的作用：当缝距b／a从2．69降低到1．92时,等效强度最大降低了26．5％。并给出了大型试件两块诱导片间距对等效强度的影响公式。这一实验结果表明实际大坝中合理布置诱导缝比单纯增加削弱度对降低诱导缝等效强度更有效。最后结合实际拱坝研究了边缘型诱导缝对断面强度的削弱作用,指出其等效强度随削弱度的变化是一凹曲线。     

类岩石裂纹压剪流变断裂与亚临界扩展实验及破坏机制

进行双轴压缩条件下类岩石裂纹的压剪流变断裂实验,采用双扭试件的常位移松弛法对类岩石材料进行亚临界裂纹扩展与断裂韧度试验。在实验室尺度上证实了类岩石裂纹流变断裂现象的存在,并且得到了翼形裂纹–翼形裂纹贯通、翼形裂纹–原生裂纹贯通和翼形裂纹–翼形裂纹–剪切裂纹贯通的 3 种流变断裂贯通模式。类岩石材料的流变断裂是一种稳定的裂纹扩展,其本质原因是类岩石裂纹的亚临界扩展。以黏弹性断裂力学、流变力学和能量准则为理论依据,推导以应力强度因子、翼形裂纹长度和时间为内变量的相应势函数,建立多种破坏机制的 压剪岩石裂纹的流变断裂 判据和计算模型。 利用 流变断裂 实验对计算模型进行验证,得出裂纹流变 贯通的 理论时间与实验时间较为吻合,当翼形裂纹的扩展方向与最大压应力方向偏离较大时实验结果与理论模型误差较大。提出的计算方法和理论判据为研究岩石裂纹的流变断裂的细观机理及岩体工程流变破坏的宏观机制提供了一个新而实用的研究手段。     

浅论提高石灰岩水井出水量技术

论述了聚能爆破与盐酸联合洗井提高石灰岩水井出水量的原理及方法。提出了“先爆后注 ,少投多次”的联合洗井法 ,并通过实例验证了该方法在碳酸盐岩含水层中 ,对扩大含水层裂隙、溶隙通道 ,提高水井出水量的有效性     

爆破地震波作用下隧道围岩动应力集中系数分析

将爆破地震波进行合理近似简化,采用波函数展开法,推导了无限岩石介质中爆破地震波作用下隧道围岩动应力集中系数的表达式,结合具体算例,从理论上定量分析了围岩不同位置上爆破地震波主频和围岩物理力学指标对动应力集中系数的影响。分析结果表明：隧道围岩迎爆侧的动应力集中系数整体上大于背爆侧,动应力集中系数峰值偏向于迎爆侧;在不同主频爆破地震波作用下,动应力集中系数的影响存在最大值;隧道围岩的弹性模量对动应力集中系数的影响较大,而泊松比对动应力集中系数的影响较小。     

爆炸载荷作用下岩石损伤破裂过程的数值分析

探讨了JWL爆源模型与朗道模型、应变强度分布模型与应变软化模型的异同点,并在CDEM源程序中引入了JWL爆源模型及应变强度分布模型。利用改进的CDEM程序研究了爆炸载荷作用下岩石损伤破裂的物理过程,重点分析了压碎区、破损区比半径及总破裂度随岩石应变强度的变化规律。研究发现：①最大应变强度是控制岩石破裂范围的关键量,最大应变强度从0.5%增加至5%,压碎区比半径从37降至4,破损区比半径从45降至12,岩石总破裂度从55%降至5%;②相同应变强度情况下,岩石更容易发生剪切破坏,剪切破坏产生的破坏区域的比半径较拉伸破坏产生的大2~5,总破裂度大3%左右;③拉伸破坏为主导（拉伸应变强度主控）,破损区的裂缝将沿着径向平直发展;剪切破坏为主导（剪切应变强度主控）,破损区的裂缝将弧状向外扩展。     

住宅现浇混凝土板裂缝的成因与防治

根据混凝土楼板裂缝的种类，分析了裂缝产生的原因，介绍了裂缝的预防及控制措施，提出了已有裂缝的处理措施，以满足建筑物的使用功能，保证其结构安全性。     

延性材料不同断裂准则的对比研究

从特定的工程背景出发,回顾了对延性材料断裂解释的不同力学原理及各种断裂准则.根据开孔铝合金(Al2024-T35)矩形板断裂试验的数值模拟结果,对比评判了不同断裂准则的适用性和精度.分析结果显示,文献[8]建议的延性材料在应力三轴空间中的裂纹形成准则具有较高精度.