基础工程中“预裂爆破”应用简介

预裂爆破是一种控制爆破法,这种爆破法是沿预裂面(即设计轮廓线)钻一排较为密集的炮孔,在这些炮孔或部分炮孔内进行少量装药,并均匀分配药量,在主爆破未爆前先行起爆,便沿预裂面产生一条相当于炮孔深度的裂缝,而后再进行中心部分的主爆破。预裂爆破的原理是:当两个炮孔同时起爆时,应力波在炮孔之间相互作用,使炮孔间的岩石承受拉应力而造成破裂,于是在炮孔间形成断裂区。如果炮孔间距和装药量合     

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。     

深埋地下厂房开挖程序及轮廓爆破方式比选研究

 合理的开挖程序和轮廓爆破方式是深埋地下厂房施工中的关键技术之一。首先总结并综合分析我国已建和在建的主要大型水电工程地下厂房的岩体开挖程序与轮廓爆破方式。在考虑岩体初始应力场和邻近炮孔的联合影响基础上,基于爆炸气体驱动的轮廓爆破裂缝扩展过程分析,论证了高地应力区强约束条件下预裂爆破形成裂缝的可能性。研究表明,地应力是影响预裂爆破形成裂缝的主要因素,当垂直于厂房轴线的水平向岩体应力超过10～12 MPa时,一般不应采用先预裂、再扩挖的开挖程序,而宜选用先拉槽、再预裂或光面爆破的开挖程序。     

断裂控制爆破原理及其现场应用

断裂控制爆破是一种新的周界控制爆破方法，用它取代预裂和光面爆破，可以获得更好的周界控制效果．其主要特征在于采用了切槽炮孔来使孔壁裂纹定位起裂，以及采用了低猛度炸药的减震装药来控制孔内压力和加强爆生气体的扩缝作用．本文简述了断裂控制爆破的基本原理，并着重介绍了用于巷道掘进的现场试验结果及其与其它爆破方法的比较．     

高应力状态下穿过层理爆破致裂的动态行为研究

为了研究高应力状态下炮孔穿过层理爆破的裂纹起裂、扩展等动态力学行为,结合动态焦散线方法,采用数字激光动态焦散线实验系统,开展实验室模型实验。结果表明:炮孔穿过层理爆破时,爆生气体能量难以得到有效利用,炮孔周边岩石的破碎效果不甚理想。爆炸应力波对层理端部裂纹的起裂和扩展前期的动力学行为起主导作用,静态应力则对裂纹扩展后期的行为特征产生主要影响。层理走向与静态应力方向之间的夹角对试件的破坏形态和爆生主裂纹的动态应力强度因子、扩展速度等具有明显影响。此外,随着该夹角的增加,爆生主裂纹的扩展时间和沿层理位移均减小,最大偏转角度增大,扩展路径更加曲折。     

水耦合装药爆破破岩机理的数值模拟研究

根据爆轰动力学和弹性波理论,分析了推算出水耦合装药爆破炮孔周围岩石中粉碎区和裂隙区半径,并用工程计算实例和ANSYS／LS—DANA数值模拟方法分析了装药不耦合系数对岩石破坏范围的影响。提出了炮孔水耦合炸药爆破在岩石中形成粉碎区时不耦合系数的计算方法,为光面爆破、预裂爆破装药结构参数的确定提供理论依据。     

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。     

切缝药包爆炸裂纹扩展特性研究

以爆炸力学和岩石断裂力学的几个基本理论为基础,对切缝药包的作用机理以及裂纹扩展方向进行了理论分析,采用特制切缝药包对水泥砂浆模型进行爆破,通过无线WIFI高清内窥镜对炮孔内部裂纹进行观察,结果表明:切缝药包侧产生明显的裂纹,而未切缝侧裂纹不明显,炮孔内部裂纹分布试验验证了切缝药包定向爆破的作用机理,对工程试验有一定的指导作用。     

浅谈光面预裂爆破在县乡山区公路中的应用

论述了光面爆破和预裂爆破的含义,归纳了光面预裂爆破的优点,通过具体工程实例,从所布置炮孔的孔径、孔距、孔深及装药等方面详细介绍了影响光面预裂爆破效果的主要参数,以积累光面预裂爆破施工经验.     

岩巷二阶二段掏槽破岩机制与试验研究

为研究二阶二段掏槽技术破岩机制和技术优势,应用数值模拟对比研究二阶二段掏槽和普通楔形掏槽的应力波传播、有效应力峰值和岩石破坏形式,开展实验室试验和现场试验分析2种掏槽技术的优劣。研究结果表明:2种掏槽技术均具有2次应力峰值,但掏槽区炸药能量释放顺序不同,导致掏槽破岩机制存在明显差异。普通楔形掏槽一次应力峰值是掏槽孔爆破产生的,以"压缩"破岩为主,二次应力峰值由中心孔爆破形成,以"压缩"破坏槽腔底部岩石为主,并"抛掷"破碎的岩石;二阶二段掏槽一次应力峰值由中心孔爆破产生,以"压缩"破岩为主,形成预裂区,二次应力峰值由掏槽孔爆破产生,以"压缩"破岩为主,辅以新自由面的"拉伸"破岩,形成压(碎)裂区和拉伸破坏区,与预裂区构成"三区"耦合破坏。模型试验和数值模拟均表明,普通楔形掏槽槽腔形状近似"喇叭口"状,破裂面与炮孔走向成30°,而二阶二段掏槽近似"棱台"状,破裂面与炮孔走向成0°;模型试验和工程实践表明,二阶二段掏槽技术在爆破进尺、炮孔利用率、大块率等指标方面明显优于普通楔形掏槽技术,具有良好的适用性。     

模型盾构隧道管片纵缝接头设计方法

考虑到拼装的缩尺模型管片环与原型管片环的纵缝接头刚度相似性难以满足要求,建议缩尺模型隧道采用开槽模型接头,并分别得到了采用两侧同时开槽、内侧开槽及外侧开槽的模型接头设计计算方法。通过开槽模型接头的管片环模型与梁—弹簧模型的计算结果比较,表明开槽模型接头的设计方法可行,开槽模型接头能很好地模拟拼装管片接头。在综合考虑开槽模型接头的开槽宽度对管片环结构内力与变形的影响与开槽模型接头的加工可行性的基础上,建议开槽模型接头对应的管片环中心角取值为3°~5°。提出的开槽模型接头设计计算理论可用于缩尺模型管片环的纵缝接头设计及在惯用法均质圆环的基础上进行局部抗弯刚度折减的数值模型隧道的建模。     

隧道超欠挖控制技术

分析了钻孔技术对隧道光爆的影响因素，介绍了开挖爆破两种方法的施工原理，参数选择及装药法，并对二者进行了比较，表明了光面爆破施工是控制隧道超欠挖的有效施工措施。     

深孔卸压爆破在动压巷道中的应用

针对淮南张集煤矿的巷道破坏特征,阐述了爆破机理,提出深孔卸压爆破在动压巷道中的应用,介绍了深孔卸压爆破参数的选定、材料的选取、爆破工艺等方面,并通过现场试验性研究和监测分析,取得了良好的效果。     

某金铜矿露天开采爆破震动对边坡影响之测试分析

为了解采场正常生产爆破产生的动力效应对边坡产生的影响,摸清边坡爆破开挖的动力响应规律,在紫金山金铜矿,采用施工现场爆破振动测试结果分析和数据回归分析相结合的方法,对露采边坡进行分析研究,结果显示:临近边坡控制爆破总药量并合理设计起爆顺序,在靠帮和并段爆破采用预裂爆破方法,将有利于形成完整台阶,减小爆破后冲对台阶的直接破坏,把正常的生产爆破对边坡稳定所造成的不利影响程度降到最小。     

岩爆施工技术研究

分析了岩爆的形成原因，介绍了岩爆的分类、力学机制及产生条件，结合隧道施工经验，总结了岩爆的特点以及岩爆施工措施，从而减小地质灾害。     

基于核磁共振技术的岩体爆破损伤试验研究

 评价岩体爆破损伤程度及其范围对工程爆破参数设计和岩体结构支护具有重要指导意义。在综合分析当前岩体爆破损伤研究方法的基础上,引进核磁共振检测技术,从研究爆破作用导致岩石损伤的本质着手,以岩石孔隙度、横向弛豫时间T2谱等参数为判据,以及核磁共振成像技术这一直观方式定量确定岩体爆破损伤范围。同时,结合超声波测试和岩石力学强度测定等技术手段对核磁共振结果进行比较和论证,并研究核磁共振特征与岩体强度之间的相关性,得出核磁共振孔隙度与单轴抗压强度之间的呈指数分布,并建立单轴抗压强度的预测模型。研究结果表明,核磁共振技术具有较高的实用性和准确性,为研究爆破岩体损伤开辟一种新的技术手段。     

超长双预应力混凝土简支梁现场预制台座施工

双预应力混凝土工字梁是最近几年开发出来的简支大跨度桥梁构件。其单梁的高跨比值达1/30,梁长48.4 m,适宜在桥址现场制梁。结合松江花辰路油墩港主桥,着重介绍设置在现场的制梁槽线台座的经验。论述场地的选择、槽线台座的布置、槽线台座关键部位的技术处理。介绍的施工技术可供施工、监理人员借签,也可供大专院校师生参考。     

全断面光面爆破技术在釜山隧洞中的应用

结合釜山隧洞工程概况,提出掏槽形式采用大断面深眼掏槽技术中的V形掏槽方案,阐述了光面爆破施工工艺流程,着重介绍了光面爆破参数的确定,并得出了一些有益于施工的结论,对隧洞开挖施工具有重要的参考价值。     

光面爆破在吉壶路松软砂质泥岩开挖中的应用

结合具体工程实例，从松软破碎石质中光面爆破参数的选用、施工工艺等方面介绍了光面爆破施工的应用，并评价了爆破效果，指出了其应用优点及注意事项。     

溪洛渡电站地下洞室群爆破地震效应的研究

 采用现场爆破振动测试研究复杂地下导流洞群爆破地震波传播规律,并利用萨道夫斯基经验公式对测试数据进行回归分析,测试结果表明水平向爆破质点峰值振动速度可以作为地下洞室的安全判据;应用FLAC3D数值软件模拟爆破振动对相邻洞室的影响,得到爆破振动作用下相邻洞室振动速度、应力和位移的分布规律,并从静载作用和动载作用两方面分析评价相邻洞室的安全稳定性。计算结果表明：现场测试结果与计算结果吻合较好;采用振动速度作为安全判据是可行的;爆破振动作用下相邻洞室迎爆侧是容易出现破坏的区域,且随着冲击荷载增大,迎爆侧直墙最容易出现拉伸破坏。最后针对具体工程,根据相邻洞室洞壁最大拉应力与最大振动速度的统计关系,并结合岩石动态抗拉强度准则提出爆破振动作用下相邻洞室发生破坏的临界振动速度。