大直径中空孔直眼掏槽爆破的空孔应力集中效应研究

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。     

单薄山体岩质高边坡爆破振动响应分析及安全控制

针对赤湾山高边坡爆破振动响应问题,开展了爆破振动实测数据分析和动力有限元数值模拟,分析了单薄山体岩质高边坡的爆破振动响应特征.结果表明:幅值方面,迎爆侧坡面存在明显的爆破振动高程放大效应,高程放大效应测点的主振方向偏于垂直坡面走向;背爆侧坡面爆破振动随爆心距增加整体呈衰减趋势.持续时间方面,迎爆侧坡面爆破振动完整波形持...     

毫秒延时爆破作用下岩体的受迫振动分析

爆破振动的频谱特性分析是爆破振动控制的基础。通过白鹤滩水电站坝基爆破开挖实测爆破振动数据,利用MATLAB进行频谱分析。结果表明,在相同段别雷管的延迟爆破作用下,利用多参考点复指数法处理爆区两侧的数据,得到的爆破振动频率为两组谐振频率,说明岩体的振动为受迫振动。且两组谐振频率的大小不相等,通过数值计算与分析得到,这是由于运动爆源在爆破地震波的传播过程中产生多普勒效应,使谐振频率因震源相对运动而发生偏移。反之,数据处理结果也同时验证了在考虑多普勒效应的情况下,利用模态识别方法精确计算爆破振动谐振频率的可行性。据此,以毫秒延时起爆产生的振动频率作为控制基频,再利用多普勒效应产生的频率偏移,实现爆源周围的频率定向调控及爆破振动主动控制。     

白鹤滩坝肩边坡开挖爆破损伤预测研究

岩石高边坡开挖爆破损伤预测是爆破振动安全控制的重要基础。通过理论分析研究了岩体损伤与岩体固有频率之间的关系,提出了基于岩体固有频率变化的边坡开挖爆破损伤预测方法,基于现场爆破振动监测和声波测试开展了白鹤滩右岸坝肩边坡开挖爆破损伤预测研究。结果表明,岩体固有频率变化率与岩体损伤深度之间存在显著线性关系,边坡开挖爆破损伤预测模型随数据样本增加而动态调整并趋于稳健,白鹤滩水电站右岸坝肩边坡各梯段开挖爆破下岩体损伤深度的Bayesian LASSO预测结果低于实际观测值的概率均高于0.83,Bayesian LASSO预测结果以概率形式涵盖实际观测结果,能显示预测结果的不确定性,提出的预测方法应用效果良好。     

叶巴滩水电站岩石高边坡爆破振动控制研究

在叶巴滩水电站岩石高边坡爆破开挖过程中,为了确定合理的允许最大单段药量,控制边坡爆破振动安全,首先开展了现场爆破振动监测,基于爆破振动数据回归拟合了爆破振动速度预测公式,并根据预测公式分析了边坡爆破振动传播规律。结果表明：水平径向爆破振动最大,其控制着边坡爆破振动安全;预裂和主爆破振动传播规律基本一致,爆破振动速度随传播距离或高差增加而衰减;不同方向爆破振动随传播距离衰减的速率相当,竖直向爆破振动衰减对高差不敏感。根据爆破振动传播规律和控制标准,提出了梯段高度分别为10 m和15 m时预裂和主爆破允许最大单段药量的建议值。相关经验可供类似工程边坡爆破开挖参考。     

沟槽开挖成型爆破参数优化

为了确定经济合理的爆破参数从而取得良好的沟槽开挖成型效果,依托深圳地铁12号线赤湾停车场开挖工程,开展了3类爆破方案共9次爆破试验.试验结果显示,预裂孔间距对沟槽两侧轮廓面成型效果起控制作用,预裂孔间距适当减小或设置导向孔,沟槽两侧轮廓面半孔率提高20％以上;预裂孔底部加强段药量大于1.2 kg和主爆孔超深适当增加至0...     

露天矿电子雷管与普通雷管爆破振动对比试验研究

为研究电子雷管相比于普通塑料导爆管雷管在爆破振动控制方面的优势，在爆破参数以及岩体条件一致的情况下，开展了电子雷管起爆和普通雷管起爆的对比试验研究，结果表明：相同爆心距条件下，电子雷管的峰值质点振动速度比普通雷管的小，电子雷管的爆破振动主频比普通雷管的高，电子雷管爆破振动能量集中分布，主要分布于40～60 Hz和80～200 Hz频带，普通雷管爆破振动能量分布较电子雷管均匀，主要分布于低频频带。电子雷管不仅振动幅值小，且主频及能量占比高的频带均较普通雷管高，对保护建(构)筑物有利。