岩巷掘进准直眼掏槽爆破模型试验研究

 为了更好地应用准直眼掏槽爆破技术,基于相似理论,建立准直眼掏槽模型试验相似准则,进行准直眼掏槽方式的物理模型试验。以主掏槽孔孔口间距、炮孔排距和主掏槽孔倾斜角度为主导因子进行正交试验。极差分析结果表明：对于掏槽深度,主掏槽孔孔口间距的影响最大,主掏槽孔倾斜角度其次,炮孔排距影响最小;对于槽腔体积,主掏槽孔孔口间距影响最大,炮孔排距的影响其次,主掏槽孔倾斜角度影响最小。方差法分析结果表明：主掏槽炮孔孔口间距对掏槽深度有极为显著的影响,主掏槽炮孔倾斜角度有显著影响,而炮孔排距无显著影响;主掏槽炮孔孔口间距、炮孔排距和主掏槽炮孔倾斜角度对槽腔体积均有极为显著的影响。此外,开展主掏槽孔倾斜角度大于85°的模型试验,结果表明：主掏槽孔倾斜角度对准直眼掏槽爆破的影响极为明显。该结果同时也验证准直眼与自由面夹角取值范围的分析。模型试验最优爆破参数为：主掏槽孔孔口间距150 mm,炮孔排距70 mm,主掏槽孔倾斜角度83°。现场应用由该模型方案所转化的现场试验方案,取得良好的爆破效果。     

隧道爆破的楔形掏槽孔自适应布置研究

针对当前隧道爆破中垂直楔形掏槽参数受人为因素影响问题,按照爆破设计与施工所涉及参数特点及其要求,确定了按循环进尺划分楔形掏槽级数为单式、二级复式的原则,提出了炮孔孔口位置搜索原则及其相关计算方法和调整方式.实践表明,给出的搜索原则及其数学模型能达到计算机替代人工设计搜索掏槽孔孔口位置、炮孔钻进方向的要求,从而实现炮孔的自适应布置.     

并行小净距隧道楔形掏槽爆破振动效应研究

以重庆鸭江隧道小净距段爆破掘进施工为背景,采用现场振动监测与数值计算相结合的方法研究了并行小净距隧道后续洞上台阶采用楔形掏槽爆破产生的振动效应,分析了掏槽孔与掌子面之间的布置角度对振动速度场的影响。结果表明:先行洞迎爆侧边墙上的最大振动速度出现在后续洞爆破掌子面的侧后方;掏槽孔的布置角度越大则振动强度的极值越大,极值出现的位置也越靠近爆破掌子面。可以通过减小掏槽孔的布置角度来实现降低隧道掘进爆破振动强度的作用,此外在施工现场布置振动监测点时应考虑掏槽孔布置角度的影响,掏槽孔的布置角度越大则振动监测重点区域与爆破掌子面间的距离越小。     

浅议公路隧道全断面开挖楔形掏槽

介绍了隧道大楔形掏槽爆破的施工要点，针对在钻爆施工中容易出现的问题，阐述了相应的解决方法，通过对大楔形掏槽的经济效益分析，提出了其适用范围及相关施工建议。     

楔形掏槽爆破效果分析及其在硬岩巷道中的应用

为加快岩巷钻爆法快速掘进技术研究,利用LS-DYNA模拟软件对直眼掏槽和楔形掏槽爆破应力波传播及岩体损伤破坏进行对比分析,并在霍州煤电三交河煤矿下组煤胶轮车辅助运输巷进行现场应用。结果表明：楔形掏槽爆破因其槽底间距较近,可以使爆破能量更多消耗在两炮孔之间,而直眼掏槽爆破能量在两帮过度消耗;与直眼掏槽相比,楔形掏槽能够造成两炮孔之间的岩体大范围损伤破坏,有利于岩块破碎抛出;现场应用表明：采用楔形爆破后,炮孔利用率高、大块率低、循环进尺达到2.5 m以上,显著提高成巷速度。因此建议在硬岩巷道爆破掘进时优先考虑楔形掏槽方式。     

白龙山隧道大角度楔形掏槽爆破研究

对于掌子面狭窄的单线隧道采用楔形掏槽爆破施工，进行合理的掏槽和装药设计，同样可以取得良好的爆破效果和经济效益。     

精确微差控制爆破在土石方工程中的应用

<正> 精确微差控制爆破是应用炸药爆炸释放能景和周围介质破碎所需能量相等原理、药包微量化原理和缓冲原理,合理分布药包的空间位置,利用毫秒雷管和导爆管,把一次大药量起爆的药包以精确毫秒间隔时间分割为数段至数十段的药包,使各个药包按严格的延期起爆顺序,在最有利的空间和时间起爆,从而有效地控制爆破的破碎程度、破坏范围、坍塌方向以及地震波、空气冲击波、噪音、飞石等危害效应。本文仅介绍精确微差控制爆破应用于基岩开挖的方法和效果。     

隧道全断面深孔楔形掏槽技术

介绍了隧道全断面深孔楔形掏槽的三种基本形式，并与直眼掏槽形式进行了比较，指出：在实际隧道开挖过程中，三级复式楔形掏槽形式是切实可行的。     

浅谈微差爆破法施工

结合陵川-沁水一级公路工程实例，针对公路修建穿越村庄的石方施工，提出了微差爆破法的施工方案，并就其技术设计、施工方法工艺、质量及安全控制措施作了介绍，有效确保了工程的顺利进行。     

基于小波变换的时-能分布确定微差爆破的实际延迟时间

在微差爆破工程中，由于所使用的普通延期雷管存在延期误差，设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入，影响了微差爆破的效果。确定微差爆破的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有重要意义。基于小波变换的时-能密度法具有突出被分析信号能量突变的特点，通过分析监测到的爆破振动信号不同频带的能量随时间的分布情况，能有效地识别出微差爆破中各段雷管的起爆时刻，进而可以确定爆破中所用雷管的实际延期时间，较好地解决上述问题。以某地下工程的微差爆破振动信号进行时-能密度分析为例，对本方法的有效性作了检验。本方法亦可用于分析爆破振动信号在传播过程中能量随时间的衰减规律，对综合研究爆破机理和爆破地震波有指导意义。     

爆破开挖对路堑高边坡稳定性影响分析

 岩质高边坡是山区公路建设中常见的一类边坡工程,其动力稳定性分析一直是岩土工程密切关注的问题。在分析路堑开挖爆破振动及其效应的基础上,探讨边坡动力稳定性的分析方法和安全评价标准;结合延庆—龙庆峡路改建工程,建立爆炸荷载作用下路堑边坡动力响应的有限元分析模型,探讨不同爆破方法和不同设计边坡条件下,下台阶爆破开挖对上台阶边坡稳定性的影响。研究结果表明,采用缓冲爆破技术,同时设计采用适宜的边坡坡度,可有效降低边坡质点振动速度,控制爆破开挖对路堑边坡稳定性的影响。     

锚固边坡楔体稳定性地质力学模型试验研究

以李家峡水电站左岸岩质高边坡加固工程为背景，采用地质力学模型试验方法，完成了预应力锚索加固边坡模型和无锚索加固边坡模型的对比试验，研究边坡双滑面楔体稳定性和锚固效应的问题。给出了复杂岩体边坡和预应力锚索体的相似物理模拟方法，锚固和未锚固状态下边坡双滑面楔体的相对位移和绝对位移的变化形态、锚索预应力时程变化特征、锚索轴力变化特征以及边坡不同部位的锚索的受力破坏特点等结果。在此基础上，对上述两种状态下边坡楔体的安全稳定性进行了计算和对比分析，结果表明锚固边坡比无锚固边坡安全系数高1.4倍以上，并总结给出了预应力锚索对边坡双滑面楔体的加固效应。     

路堑高边坡岩体多边界爆破理论及其应用

在阐述多边界石方爆破理论的基础上,结合路堑高边坡岩体的工程特点,进行深孔控制爆破应用研究。由于路堑高边坡岩体爆破药量计算充分考虑地形、地质条件的影响,炸药爆炸效果得到有效控制。路堑开挖岩体在炸药爆炸能量和介质中潜在位能的共同作用下得到充分破碎;爆破未见飞石,破碎岩体全部坍塌在路基范围以内;同时,临近设计边坡采用缓冲爆破技术,爆后形成了稳定的路堑边坡。     

岩石动态损伤特性实验及爆破模型

 探索岩石动态损伤参量及其演化表征方式以构造岩石爆破损伤模型。通过岩石冲击损伤实验,对冲击前后试件进行超声波测试, 得出岩石动态损伤与超声波衰减规律的关系。在考虑岩石冲击损伤过程的声波衰减规律及其与能量耗散率关系的基础上, 建立新的岩石爆破损伤模型。通过实验验证该模型的计算结果并实现了岩石台阶爆破数值计算。     

含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征试验研究

 以单孔台阶爆破为原型,进行含软弱夹层的混凝土模型爆破试验,利用高速摄像观测爆破过程中夹层土的运动状态,分析不同炮孔装药量、夹层土含水率和最小抵抗线条件下夹层土的运动特征及其变化规律。研究结果表明,利用高速摄影可以清晰地观测到距炮孔中心2～4 cm之后的夹层土的运动影像,从而证实爆破对紧邻炮孔的软弱夹层的推移作用;模型爆破时夹层土的最大运动速度可达450 m/s,并随着与爆心距离的增大,夹层土的运动速度大致呈线性降低,其降低幅度主要受夹层土含水率和炮孔装药量的影响;距炮孔相同距离处的夹层土运动速度和运动的最大距离均随装药量、含水率、最小抵抗线的增加而增大,且装药量对夹层土的最终推移距离起着主要作用。     

露天采矿爆破振动对砌体结构破坏效应预测的Fisher判别模型及应用

 应用Fisher判别分析理论并结合工程实际特点,从爆破振动特征参量和砌体结构自身特性这2个方面出发,选取峰值质点振动速度(PPV)、爆破振动主频率、主频率持续时间、灰缝强度、圈梁构造柱、房屋高度、屋盖形式和砖墙面积率8个影响因素作为判别因子,建立爆破振动对砌体结构破坏效应预测的Fisher判别分析模型。将该方法应用到湖北一露天采场爆破振动对砌体结构破坏效应预测问题中,利用现场实测的108组数据进行训练和检验,回判估计的误判率为0.083,通过求解判别函数,认为峰值质点振动速度为最重要的判别指标,其后依次为圈梁构造柱、屋盖形式、砖墙面积率、房屋高度、爆破振动主频率、主频率持续时间和灰缝强度,可以为同类工程在选取爆破振动对砌体结构破坏效应的判别指标方面提供参考。利用其他12组现场数据作为预测样本进行测试,预测结果与实际情况吻合较好。研究表明,该方法回判估计的误判率低,判别性能良好,是爆破振动对砌体结构破坏效应预测的一种有效新方法,可以在实际工程中进行推广应用。     

爆破震动作用下公路隧道动力特性分析

基于小净间距的南方某公路隧道二期工程爆破震动安全监测，通过爆破震动作用隧道围岩与衬砌质点振动速度波频谱分析与质点振动速度幅值分布情况，对公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学性质特征进行论述，指导和优化爆破施工，为合理与有效保护隧道衬砌提供依据。     

高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理

潭邵高速公路K90 900～K91 080段路堑边坡中有2条次一级断层与公路斜交,山体上部的岩体中存在大量的相互切割的近似垂直的节理,山体内存在顺坡向的劣质煤层和泥岩层,构成了山体滑坡的内因。该段路堑开挖深度最大约30m,边坡开挖后,地表水沿节理裂隙入渗到软弱岩层,使软岩的抗剪强度下降,诱发了该路堑边坡滑动。滑坡计算采用简化Bishop法,通过反分析计算与工程经验类比法,确定滑动带的抗剪强度指标为?=11.5°,c=8.2kPa。经计算分析,如果仅采用抗滑桩或锚杆进行加固,其工程量大、成本高,因此提出以削坡减载为主的初步治理方案。由于在施工过程中坡顶的裂缝未及时封堵,坡面未形成有效的排水系统,以及滑动带的水不能及时有效排出,导致滑动带的抗剪强度指标进一步下滑,使削坡减载治理措施未产生明显功效。经进一步的计算分析,提出在原削坡基础上,增加长锚杆与其他防护和防水补充治理措施,有效地阻止了滑坡的进一步下滑,使滑坡保持长期稳定状态。