承载立柱爆破破坏特征及应变演化规律研究

为分析不同单位面积炸药量及不同截面应力下的钢筋混凝土立柱爆破后破坏特征及应变演化规律，以弹性力学理论为基础，利用自主研制的单轴惯性动载力学模型试验系统对12个钢筋混凝土立柱进行爆破试验。当钢筋混凝土立柱上部截面应力为0 MPa时对应单位面积炸药量为0.11 kg/m²、0.23 kg/m²、0.27 kg/m²;上部截面应力为2 MPa时对应单位面积炸药量为0.13 kg/m²、0.18 kg/m²、0.23 kg/m²;上部截面应力为3 MPa时对应单位面积炸药量为0.18 kg/m²、0.23 kg/m²、0.32 kg/m²;上部截面应力为4 MPa时对应单位面积炸药量为0.13 kg/m²、0.18 kg/m²、0.23 kg/m²,并且运用数值仿真模拟软件对不同截面应力影响爆破效果进行模拟分析。定义纵向中轴线破碎距离...     

禹门口扩建泵站岩坎爆破拆除与安全控制

针对禹门口黄河提水工程中扩建泵站预留岩坎爆破拆除难度较大的情况,采用深孔爆破和预裂爆破相结合、高精度塑料导爆管雷管延时起爆的爆破技术,钻孔分角度布孔,岩坎分区单耗,爆破总药量3 633kg,总方量3 500m³;综合炸药单耗1.04kg/m3;综合炸药单耗1.04kg/m³,控制最大单响药量24kg。岩坎爆破从中部开口起爆,地表传爆雷管孔间、排间延时为17、25、65ms,保证每个炮孔按照延时起爆不重段,实现了精准爆破。采取严格周密的安全防护措施和振动监测,爆破过程中未见飞石和涌浪,各建筑物实测振速均小于安全标准,保障了一级泵站、扩建泵站、周围交通设施的安全。岩坎爆破拆除取得成功,爆破效应得以有效控制,设计参数和控制标准可供类似工程参考。     

八一广场建筑群成功爆破拆除

<正>南昌市八一广场待爆破拆除的建筑有新华书店楼及周边几幢楼房,总面积在2～3万m²。本次爆破采用延时起爆技术,整个爆破分为7响,被爆体共钻4000个炮孔,共用200kg炸药。2012年7月7日6时许,现场清理完毕,准备工作全部到位。6时26分顺利起爆,伴随着7声轰响,八一广场     

基于光面爆破原理的隧道中心沟槽爆破方法

为了解决隧道中心沟槽爆破中往往存在超挖量大、开挖成型质量差等问题,以国家“十三五”重点工程——赣深高铁龙南隧道为工程背景,针对隧道中心沟槽爆破开挖存在的问题,在参考现有沟槽爆破设计的基础上,提出一种基于光面爆破原理的隧道中心沟槽爆破方法。并采用数值模拟与现场试验手段对其进行检验验证。研究结果表明,采用提出的隧道中心沟槽爆破方法,沟槽爆破开挖宽度方向总超挖量减少了60 cm左右,炸药单耗由之前的1.03 kg/m³降低到0.76 kg/m³,沟槽总体成型质量较好,取得了良好的应用效果。     

能耗控制视角下的MOPSO爆破参数优化研究

为探究露天矿山爆破工程调参与破碎能耗控制的相关性,结合大皇山凝灰岩矿的生产统计数据,提出砂石骨料加工破碎环节的能耗控制指标耗量比,建立耗量比与爆破参数多目标粒子群优化(MOPSO)模型,对耗量比与孔排距和炸药单耗及钻孔超深3个爆破参数的代理模型进行寻优,并结合修正Kuz-Ram模型对寻优结果的可靠性和以能耗指标作为爆破效果评价指标的合理性加以佐证。结果表明：在相对最佳耗量比指标下,细碎阶段耗量比指标是粗碎和中碎阶段的1.5倍左右;爆破参数中,孔排距取6.0 m×3.0 m,炸药单耗取0.35 kg/m³,超深根据实际情况在1.7～2.0 m间取值。与未经优化参数相比,寻优参数对应着更小的平均块度,为64 cm,说明较低的破碎能耗指标与良好的爆破效果存在着对应关系。     

不同裂纹高度的三点弯曲梁动态焦散线实验

为了探究不同高度条形缺陷的梁构件动态裂纹扩展规律，在三点弯曲梁中设计高度分别为22 mm、28.5 mm、35 mm的条形缺陷，通过数字激光动态焦散线实验系统和落锤冲击试验系统进行研究。结果表明：不同高度条形缺陷的三点弯曲梁在落锤冲击实验中，裂纹扩展速度和应力强度因子受缺陷高度影响分两个阶段。第一阶段随着缺陷高度的增加，裂纹最大扩展速度分别为247.49 m/s、292.49 m/s与284.99 m/s,呈现先上升后趋于稳定的态势，起裂应力强度因子随着缺陷高度的增加而变大，分别为1.480 MPa/m^3/2、1.665 MPa/m^3/2、1.812 MPa/m^3/2;第二阶段随着缺陷高度的增加，裂纹起裂扩展速度逐步减小分别为634.42 m/s、524.97 m/s、377.67 m/s, K_Ⅰ型起裂应力强度因子逐步减小分别为3.281 MPa/m^3/2、3.192 MPa/m^3/2、2.876 MPa/m^3/2,K_Ⅱ     

供风量对水下爆炸冲击波气泡帷幕消波效应的影响

为了减小水下爆破冲击波的危害,在某河道开展了气泡帷幕消减水下爆炸冲击波的现场试验。将300 g乳化炸药和2支PCB压力传感器同时悬吊在水面以下4.5 m深,乳化炸药位于中间,2支PCB传感器等距离位于两侧,且三者处于一条水平直线上,每支传感器与乳化炸药的水平距离为12 m。将气泡帷幕发生器置于其中1支传感器与炸药之间,与炸药水平距离为4 m。调节供风量产生相应的气泡帷幕,引爆炸药后测试两侧冲击波峰值压力,并计算有气泡帷幕一侧相比于无气泡帷幕一侧的冲击波压力下降幅度,对比分析了不同供风量形成的气泡帷幕对冲击波的消减效应。结果表明,供风量由0.938 m³/min增加到7.5 m³/min,冲击波峰压的消减幅度由77.507%增加到88.554%,供风量继续增加到29.1 m³/min,冲击波峰压的消减幅度缓慢增加到90.102%。可见,气泡帷幕对水下冲击波的消波效果随着供风量的增加而增加,但综合考虑电能消耗和消波效果,在本试验条件下供风量7.5 m³/min最为可取。     

压缩脆性介质爆破破坏时冲击荷载与初始应力卸载特征

针对含压缩应变能脆性介质的爆破破坏机制问题,开展了建筑物底层立柱的现场爆破试验。分析了立柱保留部分的应变变化过程。动应变监测结果表明,炮孔炸药爆轰时,炮孔远区的爆炸荷载时程曲线大致呈三角形折线状,爆炸荷载升压阶段应变率高于卸压阶段;装药长度约20 cm时,爆炸荷载作用时间约为1 ms。爆炸冲击波作用消失后,由于碎块运动速度远低于冲击波和应力波传播速度,起爆后爆破介质的承载能力仍可保持数毫秒时间,此时介质主要受爆生气体膨胀作用,附加动应变较低。介质完全破碎后,碎块以较高的初速度发生抛掷飞散,其承载能力迅速消失,初始应变随之释放至0;应变释放的时程曲线接近于直线形,且卸载的应变率较低。构建了一维直杆的爆炸冲击与初始应力卸载力学模型,通过对直杆加载和卸载过程在时间域上的叠加,近似模拟了压缩立柱爆破时保留区的应变历程。对爆破试验的模拟表明,炸药爆炸作用结束数毫秒时间后初始应力才开始卸载。     

冲击荷载作用下岩石破碎分形特征

为探究冲击荷载作用下岩石破碎分形特征,选取花岗岩和砂岩开展分离式霍普金森压杆(SHPB)岩石动力学试验,得到了不同应变率下岩石的应力-应变曲线、破碎特性、强度参数和能量参数;利用标准筛对破碎后的岩块进行筛分,获取了岩石破碎块度分布曲线,并基于碎块粒径分布的质量分形模型计算出分形维数D;最后分析了分形维数与加载参数、破碎特性和耗能特性之间的关系。结果表明,岩石在冲击荷载作用下的破碎块度分布符合分形规律;动态抗压强度随应变率增大而增大,两者满足乘幂函数关系;加载过程中岩石应变率越大,岩石破碎程度越深,分形维数越大;分形维数与岩石破碎耗能密度之间满足乘幂函数关系。采用分形维数可实现对岩石在冲击荷载作用下的破碎特性、力学特性和破碎耗能特性的定量研究。     

黄河冰坝爆破模拟试验研究

通过冰坝爆破自行溃决模拟试验,获得冰坝体爆破最佳位置与爆破规模的相关参数。研究结果表明:爆破部位为冰坝头部;爆破点置于河道中心线上,距坝头1/6坝体宽处;冰坝爆破所用单位体积炸药量q=65g/m³,药包应置于河道底部。所得研究成果可为类似工程提供参考。     

义海木里露天煤矿冻土爆破实验研究

为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80¹20mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取(4⁵)m×(2.55)m×(2.5³.5)m,炸药单耗为0.283.5)m,炸药单耗为0.28⁰.3kg/m0.3kg/m³,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。     

冲击荷载下免蒸养活性粉末混凝土分形特征研究

应用?80 mm分离式霍普金森压杆系统(SHPB)得到了免蒸养活性粉末混凝土(RPC)在6组冲击气压(0.5 MPa、0.6 MPa、0.7 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa、1.1 MPa)下的峰值强度和吸能值,通过筛分试验统计了相应应变率范围(约90 s-1~290 s-1)内破碎产物中不同粒径颗粒的质量分布特征;采用分形维数对试件的破碎程度进行表征,探究了峰值强度和吸能值随分形维数的变化规律,并与其他水泥基材料进行了对比。结果表明:免蒸养RPC破碎产物的平均粒径随应变率增加而线性递减,随着冲击气压的增加,粗颗粒碎片逐渐转化为细颗粒碎片,中等颗粒碎片的质量没有显著变化;分形维数与冲击速度和应变率间存在指数性关系,峰值应力与吸能值随分形维数的增大而增长,通过对比发现免蒸养RPC的抗破碎能力优于普通混凝土和钢纤维混凝土。通过定量分析破碎分形特征与力学性能之间的关系可以对材料进行更全面的评估。     

台山核电站爆破开挖基岩损伤分析及控制

采用微差爆破技术爆破拆除一个爆心距离民宅仅仅25m的非法炼油设备。本文介绍了该工程爆破方案的选择、爆破参数的确定和安全防护措施等。此次爆破取得了非常好的效果,确保了毗邻建筑物的安全。     

基于分形理论不同装药量的爆破动焦散线实验研究

为研究装药量对爆生裂纹扩展行为的影响。采用透射式数字激光动态焦散线实验系统,分析了不同装药量的爆生裂纹扩展规律,并基于计盒维数的计算原理,编写MATLAB程序计算爆生裂纹的分形维数。结果表明:①起爆后裂纹扩展分2阶段,Ⅰ阶段(0～114.3μs)为爆炸应力波与爆生气体对裂纹尖端的作用,在裂纹的起裂时刻扩展速度达到峰值,随即迅速降低;Ⅱ阶段(114.3μs～裂纹止裂)在反射应力波对裂纹尖端的作用下,裂纹扩展速度继续提升;②裂纹扩展速度峰值、动态应力强度因子峰值、粉碎区面积、爆生裂纹分形维数与装药量正相关;③采用回归分析与线性拟合的方法,得到了裂纹扩展速度与裂纹扩展轨迹分形维数的线性关系,同一裂纹扩展速度的变化符合分形规律。     

深厚淤泥条件下爆破挤淤技术应用

针对复杂环境下淤泥质软土层厚度较大、软土层中含有砂层的问题,以浙江省舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程南堤段为研究背景,设计了炸药单耗为0.10⁰.15kg/m3、药包埋深为淤泥厚度的(0.20.15kg/m3、药包埋深为淤泥厚度的(0.2⁰.45)倍、药包间距为4m的爆破参数,采用深厚淤泥条件下的施工工艺和利用金属探杆检测施工后沉降的质量检测方法,并分别在南堤桩号SK0+2500.45)倍、药包间距为4m的爆破参数,采用深厚淤泥条件下的施工工艺和利用金属探杆检测施工后沉降的质量检测方法,并分别在南堤桩号SK0+250^SK0+350的无夹砂层段和SK0+650SK0+350的无夹砂层段和SK0+650^SK0+750的夹砂层段进行了现场爆破实验,监测结果表明,采用该方法爆破后堤身结构稳定,施工后日沉降量小于10mm,在深厚淤泥条件下修筑防波堤时采用爆破挤淤定向滑移法是成功的,并且在炸药单耗上也较为经济,为类似工程提供了参考。     

410L和430L泡沫钢性能的比较

以410L和430L不锈钢粉为基体,以CaCl₂为造孔剂,采用粉末冶金烧结溶解法制备出不同孔隙率的410L和430L泡沫钢并分析比较其组织和性能。结果表明：410L和430L泡沫钢的基体组织都是α-Fe;在相同的腐蚀条件下430L不锈钢的抗腐蚀性更强;在烧结过程中410L泡沫钢孔壁表面的氧化程度比430L泡沫钢严重;在准静态压缩变形过程中孔隙率为73%~83%的410L泡沫钢屈服应力为22.06~5.45 MPa,相同孔隙率的430L泡沫钢其屈服应力为56.77~10.44 MPa,430L泡沫钢的抗压强度是410L泡沫钢的2~3倍;应变量为50%时,孔隙率为73%~83%的410L泡沫钢单位体积的能量吸收值为6.12~2.90 MJ/m³。应变量为50%时,孔隙率为72%~83%的430L泡沫钢其单位体积的能量吸收值为40.35~8.25 MJ/m³。430L泡沫钢的单位体积能量吸收值约为410L泡沫钢的3~5倍。     

基于TBM法的地铁大断面水压爆破技术

为了顺利完成地铁区间四线大断面爆破开挖,减小爆破作业对城市环境的影响,利用TBM导洞扩挖形成既有临空面,采用水压爆破施工技术,通过质点振速的理论计算与现场起爆试验结果,优化了爆破参数和起爆网路,进而降低了质点爆破振速,完成了区间大断面开挖,减小了爆破对周边环境的影响。结果表明:相比于常规爆破技术,本工程的水压爆破方案每循环节省了炸药39.91 kg,每循环进尺提高了0.35 m,大块率降低了53%,质点爆破振速下降了0.13 cm/s,粉尘浓度下降了36.6 mg/m³,经济与环境效益显著。     

锆金属粉尘云最小点火能和最低着火 温度的试验研究

为研究锆金属粉尘云燃烧的基础特性参数,从而为其安全性能提供依据,采用哈特曼管试验系统和最低着火温度测定系统分别对锆金属粉尘云的最小点火能（MIE）和最低着火温度（MIT）开展试验研究。分别研究了锆金属粉尘云质量浓度、点火延迟时间和喷粉压力对MIE的影响,以及粉尘云质量浓度对MIT的影响。结果得出:中位径为33.49 μm的锆金属粉尘云的MIE在1~3 mJ之间;在50~500 g/m³质量浓度范围下,随着质量浓度增大,MIE先减小后增大,在质量浓度为400 g/m³时达到最小;点火延迟时间从10 ms增至180 ms,MIE先减小后增大,在60 ms时达到最小;喷粉压力从0.4 MPa增至1.0 MPa,MIE先减小后增大,在0.6~0.8 MPa间达到最小。该粒度锆金属粉尘云的MIT为210 ℃左右,在一定浓度范围下,MIT随粉尘浓度的增加而减小。