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为了探明大直径中空孔直眼掏槽爆破的力学机理,采用理论分析和数值模拟方法研究了大直径中空孔直眼掏槽爆破的空孔应力集中效应。建立了空孔应力集中效应的力学模型,基于弹性力学和波动力学理论阐明了空孔应力集中效应的力学机理;开展了典型工况下大直径中空孔直眼掏槽爆破的数值模拟,并基于应力波传播、岩体损伤和岩体第一主应力峰值等结果分析了空孔的应力集中效应。研究结果表明:空孔应力集中效应主要源自孔洞应力集中效应和应力波叠加效应;大直径中空孔直眼掏槽爆破过程中,应力波在空孔壁处发生反射并与入射波产生叠加,叠加多位于空孔邻近区域以及掏槽孔间区域;岩体损伤程度较高的区域主要为掏槽孔周边、空孔周边以及相邻掏槽孔与空孔形成的三角区域,掏槽孔周边以外的损伤区域与应力波叠加区域基本对应;空孔附近存在显著的应力集中效应,且距空孔壁越近的位置应力集中效应越明显。研究成果拟为隧道工程大直径中空孔直眼掏槽爆破设计提供理论基础。 相似文献
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为了研究强岩爆隧道爆破卸压方案及参数设计方法,基于深部岩体分区破裂化现象及高围压爆破破碎机理,提出分区爆破逐级释压的应力主动控制技术,通过理论计算得出高地应力条件下破裂区半径的计算公式,根据分区破裂半径的统计规律确定应力释放部位,并形成分区爆破卸压参数的系统化设计方法.数值模拟结果表明:隧道开挖轮廓线的岩爆判别系数均有不同程度的减小,岩爆发生的可能性大大降低,应力集中部位向爆破卸压破碎区转移.基于分区破裂化原理对爆破卸压参数设计的系统研究,对高地应力隧道采用爆破卸压防治岩爆的设计和施工具有一定的借鉴意义. 相似文献
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