水封爆破装药结构优化数值分析及其应用

以温泉隧道为研究背景,从应力、振速变化、动态损伤以及爆后粉尘的角度对药柱上部水间隔、两端水间隔和下部水间隔三种装药结构进行模拟分析,选取最优结构用于工程施工。研究结果表明:(1)药柱底部水间隔装药结构易造成孔口围岩破碎导致爆炸气体流出,降低爆破效果;药柱上部和两端水间隔装药结构爆炸应力持续时间较长,有利于围岩破碎,其中药柱两端水间隔装药结构底部存在水介质,对孔底围岩起到保护作用;(2)采用两端水间隔装药结构能够同时降低炮孔两端围岩振速和所受应力,减少炸药能量流失,使其充分作用于围岩进行破碎,降低炸药单耗;(3)药柱上部水间隔装药结构对孔口围岩损伤最小,导致爆破后岩石块度较大;药柱底部水间隔装药结构形成的整个损伤区域最小,采用这种装药结构炸药单耗偏高;药柱两端水间隔装药结构形成的损伤区域规整,爆破后岩石块度最小;(4)三种装药结构中,下部水间隔结构爆后粉尘浓度最高,两端水间隔装药结构爆破后粉尘浓度稍高于上部水间隔装药结构,但是相差不大,而两端水间隔装药结构的爆破效果要优于上部水间隔装药。综上所述,药柱两端水间隔装药结构最优,可用于工程施工。综上所述,药柱两端水间隔装药结构最优,可用于工程施工。     

隧道掘进爆破振动波形特性分析

以地铁隧道爆破施工为背景工程,通过监测隧道爆源正上方地表的振动,研究了隧道爆破振动波特性与爆破参数的关系,并分析了爆破振动波形各频带能量分布规律。通过研究分析,得出以下结论:(1)隧道掘进毫秒延期爆破,各段位爆破震动衰减规律各不相同,相对于k和α的修正方法,采用一个药量折减系数对单段药量进行修正更简便、更科学;(2)药量折减系数与最小抵抗线、临空面面积相关,其大小随着最小抵抗线的减小而减小,随着临空面面积的增大而减小;(3)运用Fourier变换得到振动波的频谱图,运用小波变换将振动波分解为若干频带,并绘制各频带能量分布图,两者结合更有利于分析振动波的优势频率,为减震、抗震提供依据。