岩体结构面对爆破块度的影响机制研究

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作者 胡英国 饶宇 +3 位作者 柴朝政 吴新霞 杨招伟 周先平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1870-1879,共10页

结构面对爆破块度形成的影响一直是爆破工程中的热点问题,与工程的长期运行安全和经济效益关系密切。首先基于玉龙喀什水利枢纽开展级配料爆破原位试验,通过对比岩体天然块度与爆破块度的对应关系研究了结构面对爆破块度形成的影响特性... 结构面对爆破块度形成的影响一直是爆破工程中的热点问题,与工程的长期运行安全和经济效益关系密切。首先基于玉龙喀什水利枢纽开展级配料爆破原位试验,通过对比岩体天然块度与爆破块度的对应关系研究了结构面对爆破块度形成的影响特性,结果表明对于5 mm以下的小粒径块度,爆破荷载与岩石本身的动抗压强度起主要作用;对于中大粒径块度,应力波的扰动和结构面对原始岩体的切割是最重要的影响因素,试验结果表明结构面对级配形成影响具有明显的分区特性;进而采用LS-DYNA的二次开发技术开展爆破块度数值仿真,结果表明由于粉碎区的冲击波峰值大,结构面对小粒径块度的形成影响并不明显,但结构面的存在改变了应力波传播过程,对于中大粒径块度则有明显影响;数值仿真与原位试验相互印证。最后在传统的KUZ-RAM模型基础上,引入修正的小粒径级配预测方法,采用自学习的方式修正岩体参数项,提出了基于分区机制的岩体爆破块度预测模型,结合工程数据与已有的爆破块度预测模型进行验证,结果表明本文所提的爆破级配分区预测模型在预测精度方面有所提高。 展开更多

关键词 岩体 爆破 结构面 块度 分区 模型

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筑坝级配料爆破开采数值仿真与应用

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作者 胡英国 李庚泉 +3 位作者 徐辰宇 杨招伟 董源 刘美山 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期226-236,共11页

水电工程中堆石坝的长期运行安全与坝体填筑料的质量密切相关,科学、准确预测爆破级配分布是需要解决的关键问题。因此提出了一种适用于工程尺度的水工级配料开采爆破数值仿真方法,并结合重大水电工程应用以验证其有效性。首先,基于爆... 水电工程中堆石坝的长期运行安全与坝体填筑料的质量密切相关,科学、准确预测爆破级配分布是需要解决的关键问题。因此提出了一种适用于工程尺度的水工级配料开采爆破数值仿真方法,并结合重大水电工程应用以验证其有效性。首先,基于爆破块度形成的力学机理,结合相关测试数据,分析确定岩体破碎脱离母岩临界条件下的爆破损伤阈值,建立水工级配料开采岩体爆破破碎的损伤阈值判据;进而基于这一判据,采用图像软件对爆破块度边界进行识别,确定爆破块度的空间分布特征,并定量输出爆破级配分布曲线;最后基于两河口水电站大坝填筑料的爆破开采,采用上述方法分别针对堆石料和过渡料的开采爆破进行数值仿真,并采用现场实测的筛分资料进行对比,结果表明,所提的数值计算方法可以很好地模拟爆破块度的空间分布;进一步分析了不同孔位布置特性对级配料不均匀系数的影响,矩形布孔和梅花形布孔两类形式在形成爆破块度的分布特性上有明显的差异,矩形布孔有利于生成连续-不均匀的爆破级配分布形式。 展开更多

关键词 爆破 破碎 数值模拟 图像识别 损伤 叠加

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岩石爆破破碎模拟和块度预报的研究现状与展望 被引量：1

3

作者 卢文波 孟婷 胡英国 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期20-28,共9页

爆破块度的预测与控制一直是岩石爆破破碎领域的重要课题。岩石爆破涉及爆炸冲击波和爆生气体的联合作用以及岩石破碎、抛掷和堆积复杂过程,通过岩石爆破破碎过程模拟、定量计算爆破块度至今仍未实现。针对岩石爆破破碎机理和力学模型... 爆破块度的预测与控制一直是岩石爆破破碎领域的重要课题。岩石爆破涉及爆炸冲击波和爆生气体的联合作用以及岩石破碎、抛掷和堆积复杂过程,通过岩石爆破破碎过程模拟、定量计算爆破块度至今仍未实现。针对岩石爆破破碎机理和力学模型、岩石爆破破碎过程数值模拟方法和岩石爆破块度的预测模型的国内外研究现状和进展进行了全面综述,并对岩石爆破破碎模拟和块度预报领域有待进一步研究和突破的重点问题进行展望。 展开更多

关键词 爆破破碎 破碎模型 爆破块度 数值模拟 预报模型

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岩石爆破损伤模型的比选与改进 被引量：38

4

作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3278-3284,共7页

归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型... 归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型与RFPA模型对应的结果与实测值更接近。选取计算结果较为准确的KUS模型进行改进,考虑压缩损伤,并修正了宏观弹性常数的确定方法,建立了拉压损伤模型,并对该模型的计算精确性进行验证,结果表明,该拉压损伤模型可以更好地定量描述岩体爆破损伤范围。 展开更多

关键词 损伤区 爆破损伤模型 对比 拉压损伤模型

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岩体爆破近区临界损伤质点峰值震动速度的确定 被引量：16

5

作者 胡英国 卢文波 +1 位作者 陈明 严鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期547-554,共8页

质点峰值振动速度(PPV)是爆破开挖扰动的重要指标,研究确定岩体临界损伤PPV对爆破损伤控制具有重要意义。以溪洛渡水电站640m高程马道下边坡岩体的爆破开挖为工程背景,依据岩体跨孔声波测试结果,采用基于LS-DYNA的二次开发技术对保留岩... 质点峰值振动速度(PPV)是爆破开挖扰动的重要指标,研究确定岩体临界损伤PPV对爆破损伤控制具有重要意义。以溪洛渡水电站640m高程马道下边坡岩体的爆破开挖为工程背景,依据岩体跨孔声波测试结果,采用基于LS-DYNA的二次开发技术对保留岩体的损伤演化过程进行了数值模拟,结合数值模拟结果研究了爆破近区PPV的分布特征及其与损伤程度的对应关系,结果表明PPV存在门槛值,当PPV大于该值时,岩体的损伤变量从零开始迅速增加至0.8左右,之后随着PPV的增大,损伤增长速度明显减慢,直至岩体完全损伤;分别基于岩体的损伤度、最大拉应力的PPV判据以及近区拉应力峰值与PPV的统计关系等3种方法确定岩体临界损伤PPV,从定量衡量损伤区范围看,常用的基于最大拉应力的PPV判据确定的临界损伤PPV偏小,而其余2种方法确定的临界损伤PPV相对精确。 展开更多

关键词 爆炸力学 爆破损伤 临界损伤PPV 岩体 损伤变量

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严寒条件下岩体开挖爆破振动安全控制特性研究 被引量：6

6

作者 胡英国 吴新霞 +2 位作者 赵根 李鹏 孙鹏举 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2139-2146,共8页

复杂条件下的岩体爆破振动安全控制是开挖关注的焦点问题。严寒条件下地表一定深度被冰冻,岩体的物理力学性质与波阻抗特性发生改变,导致爆破振动衰减特性发生明显变化。首先针对不同岩性的岩体,开展了冰冻条件下的岩体物理力学性能的... 复杂条件下的岩体爆破振动安全控制是开挖关注的焦点问题。严寒条件下地表一定深度被冰冻,岩体的物理力学性质与波阻抗特性发生改变,导致爆破振动衰减特性发生明显变化。首先针对不同岩性的岩体,开展了冰冻条件下的岩体物理力学性能的对比试验,结果表明岩体被冰冻后弹性模量的增量百分比达30%;然后基于丰满水电站重建工程爆破开挖的振动测试,比较了冬夏季岩体爆破振动衰减规律的变化特征,结果表明冬季爆破振动的衰减速度明显低于夏季,二者存在一个明显的比例距离分界点,在该处冬夏季的爆破振动速度大小发生转变;进而基于数值模拟方法,研究了不同冰冻深度对爆破衰减参数的影响,提出了冬季与冰冻深度相关的爆破最大单段药量的数学表达;最后从地震波的频谱特性以及结构的强度极限等角度探讨了严寒条件对爆破振动安全控制标准的影响,结果表明,严寒条件下建筑物的爆破振动安全控制标准相比夏季可略有提高。研究成果可对广大严寒地区爆破施工的安全控制提供参考。 展开更多

关键词 严寒条件 爆破 振动 衰减 控制标准

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不同爆破模拟方法下S波产生机制的比较 被引量：4

7

作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 高启栋 陈明 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2015年第3期10-16,共7页

爆破地震波中的剪切波(S波)是爆破破坏建筑物的重要因素,研究S波的产生机制和传播特征具有重要意义。基于LS-DYNA的动力有限元计算,分别采用弹性均质模型、弹塑性损伤模型以及SPH-FEM耦合分析方法研究并验证了瞬时爆轰条件下柱状药包S... 爆破地震波中的剪切波(S波)是爆破破坏建筑物的重要因素,研究S波的产生机制和传播特征具有重要意义。基于LS-DYNA的动力有限元计算,分别采用弹性均质模型、弹塑性损伤模型以及SPH-FEM耦合分析方法研究并验证了瞬时爆轰条件下柱状药包S波的形成机理。研究结果表明:弹性均质条件下,药包中截面上只有P波没有S波,在弹塑性损伤条件下有S波的产生,而SPH-FEM耦合分析方法中该现象更加明显,同时SPH-FEM工况下,P波、S波到达时间差更接近理论时间差,计算结果验证了P波在传播过程中遇岩石界面会产生S波,不同数值模拟方法可明显影响计算结果。研究成果可为S波的研究方法及形成机制提供参考。 展开更多

关键词 爆破 S波 弹性 损伤 SPH-FEM

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岩石钻孔爆破粉碎区计算模型的改进 被引量：50

8

作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 胡英国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-107,共7页

为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹... 为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹塑性力学理论推导了柱状装药起爆条件下的岩石钻孔爆破粉碎区半径公式。计算结果表明,岩石钻孔爆破粉碎区范围通常为1.2~5.0倍炮孔半径,不同种类岩石的粉碎区范围差别很大。与其他计算模型相比,本模型的计算结果与实验数据更吻合。 展开更多

关键词 爆炸力学 计算模型 环向应力 粉碎区 改进 空腔膨胀

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隧洞开挖重复爆炸荷载作用下围岩累积损伤特性 被引量：45

9

作者 杨建华 卢文波 +2 位作者 胡英国 陈明 严鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期511-518,共8页

隧洞毫秒爆破开挖推进过程中，预留岩体在重复爆炸荷载作用下产生不可逆的损伤叠加。而现有的岩体爆破损伤数值模拟基本都是针对单孔装药和单段爆破，很少涉及实际工程中的重复爆炸。基于LS-DYNA程序的用户自定义材料接口，将统计损伤... 隧洞毫秒爆破开挖推进过程中，预留岩体在重复爆炸荷载作用下产生不可逆的损伤叠加。而现有的岩体爆破损伤数值模拟基本都是针对单孔装药和单段爆破，很少涉及实际工程中的重复爆炸。基于LS-DYNA程序的用户自定义材料接口，将统计损伤演化模型嵌入到弹塑性本构材料中，模拟圆形隧洞全断面毫秒爆破过程中重复爆炸荷载作用下的岩体累积损伤效应，并考虑地应力对岩体爆破损伤的影响。计算结果表明，围岩损伤范围和损伤程度随重复爆炸荷载次数而增加，在一个爆破进尺内，围岩损伤的临界峰值质点振动速度较单段爆破降低了12%；爆炸荷载作用下，围岩主要表现为拉损伤，围岩地应力对爆破张拉效应起到非常敏感的“抑制”作用，在2～10 MPa应力水平时，围岩爆破累积损伤范围随着应力增加而明显减小，围岩损伤的临界峰值质点振动速度增加24%～57%。 展开更多

关键词 岩石力学 爆破开挖 隧洞 累积损伤 数值模拟

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深埋隧洞爆破开挖扰动损伤效应的数值模拟 被引量：33

10

作者 陈明 胡英国 +2 位作者 卢文波 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1531-1537,共7页

爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点... 爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点反力的变化过程以模拟开挖荷载瞬态卸荷,采用爆炸荷载变化曲线模拟爆炸作用过程的爆破开挖扰动数值模拟方法,并利用该方法模拟分析了爆破开挖扰动对围岩的损伤效应,结果表明,应力重分布对围岩损伤最大,隧洞围岩损伤区主要由围岩初始应力重分布所导致,爆炸荷载作用将增大围岩损伤区范围,考虑开挖荷载瞬态卸荷作用的围岩损伤区最大,且地应力越高,开挖荷载瞬态卸荷作用对围岩的损伤效应越显著。 展开更多

关键词 隧洞 爆破 损伤 瞬态卸荷 数值模拟

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预裂缝对爆破振动频谱分布特征的影响 被引量：19

11

作者 饶宇 夏元友 +2 位作者 胡英国 赵根 吴新霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期191-198,共8页

预裂孔首先起爆形成贯通预裂缝对随后主爆孔爆破的振动频谱特征和能量分布产生重大影响。依托金沙江白鹤滩水电站左岸坝肩边坡开挖爆破试验,通过对预裂孔爆破和主爆破(主爆孔+缓冲孔)的振动信号进行小波包分析,获得预裂孔爆破和主爆破... 预裂孔首先起爆形成贯通预裂缝对随后主爆孔爆破的振动频谱特征和能量分布产生重大影响。依托金沙江白鹤滩水电站左岸坝肩边坡开挖爆破试验,通过对预裂孔爆破和主爆破(主爆孔+缓冲孔)的振动信号进行小波包分析,获得预裂孔爆破和主爆破的功率谱和能量谱。通过对比发现:爆破振动的能量主要集中于40 Hz以内且分布极不均匀,存在多个主振频带。而在同一次爆破试验中,不同测点预裂孔爆破的主振频带比主爆破的主振频带分布更广,主爆破的主振频带集中于低频段,并且主爆破的能量和功率向低频的主振频带集中,反映出预裂孔爆破形成的预裂缝能很好地阻挡主爆破能量的传播,并存在高频滤波效应,频率较高、波长较短的振动应力波被预裂缝过滤,而频率较低、波长较长的应力波能更好地穿透预裂缝。试验结论对揭示预裂缝和对爆破振动传播及其频谱特征变化的影响具有参考价值。 展开更多

关键词 岩土工程 预裂爆破 预裂缝 频谱分析 能量

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岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析 被引量：35

12

作者 付波 胡英国 +2 位作者 卢文波 陈明 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第2期1-7,46,共8页

爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面... 爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面中点的爆破振动放大并不明显。分别研究了考虑岩体开挖损伤以及台阶中有夹层条件下高边坡的爆破振动局部放大效应,计算结果同样显示马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,考虑开挖损伤时近区的放大程度明显增强,而在有夹层的边坡台阶处,爆破振动放大效应更加明显。基于计算结果,分析了不同典型位置测点作为实际工程爆破监测点的利弊,建议马道内侧点为理想的爆破监测点。 展开更多

关键词 岩石高边坡 爆破振动 放大效应 测点布置

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锦屏二级水电站引水隧洞爆破开挖损伤特性研究 被引量：12

13

作者 陈明 胡英国 +2 位作者 卢文波 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期172-177,共6页

爆破开挖导致的围岩损伤是围岩稳定性的重要影响因素。采用数值分析及现场检测的方法研究了锦屏二级引水隧洞岩体爆破开挖损伤特性。数值模拟结果表明,引水隧洞开挖引起的围岩应力重分布是围岩损伤的主要原因,爆炸荷载和应力重分布的耦... 爆破开挖导致的围岩损伤是围岩稳定性的重要影响因素。采用数值分析及现场检测的方法研究了锦屏二级引水隧洞岩体爆破开挖损伤特性。数值模拟结果表明,引水隧洞开挖引起的围岩应力重分布是围岩损伤的主要原因,爆炸荷载和应力重分布的耦合作用将增大引水隧洞围岩损伤区范围,增大的损伤深度可达1.5 m,考虑开挖荷载瞬态卸荷动态损伤效应的损伤区范围最大,较单独考虑围岩地应力准静态重分布所导致的损伤深度可增大1.9 m,平均损伤深度增大近1倍。现场检测成果较好地验证了数值模拟结果,表明爆破开挖可显著增大围岩的损伤范围。锦屏二级水电站引水隧洞开挖过程中,不可忽视爆炸荷载及开挖瞬态卸荷对围岩的损伤作用。 展开更多

关键词 引水隧洞 围岩 爆破 瞬态卸荷 损伤

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爆破开挖对岩体含水裂纹扩展的扰动机制 被引量：13

14

作者 陈明 卢文波 +2 位作者 严鹏 胡英国 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1555-1560,共6页

岩体裂纹的水力劈裂是岩体开裂渗漏甚至施工涌水的重要影响因素之一,也是岩土工程界的研究热点。从断裂力学角度分析了爆破开挖对岩体含水裂纹扩展的扰动作用,结果表明,爆破开挖扰动下,岩体含水裂纹的扩展,与爆炸应力波强度及其入射角... 岩体裂纹的水力劈裂是岩体开裂渗漏甚至施工涌水的重要影响因素之一,也是岩土工程界的研究热点。从断裂力学角度分析了爆破开挖对岩体含水裂纹扩展的扰动作用,结果表明,爆破开挖扰动下,岩体含水裂纹的扩展,与爆炸应力波强度及其入射角、地应力的大小与方向、孔隙水压大小、裂纹的倾角及断裂韧度等因素相关;爆炸应力波的作用,相当于增大了岩体裂纹中的孔隙水压力,每1 cm/s的峰值振动速度相当于增大100 kPa的孔隙水压力,爆破振动速度越大,所产生的爆破扰动荷载越大;岩体开挖引起的岩体裂纹近区地应力及其孔隙水压力的变化,对裂纹的失稳与扩展具有较复杂的影响,可改变裂纹的失稳扩展模式。 展开更多

关键词 爆破开挖 岩体 裂纹扩展 扰动

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水利水电工程爆破技术研究进展 被引量：18

15

作者 吴新霞 胡英国 +2 位作者 刘美山 赵根 杨招伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第10期112-120,147,共10页

过去的几十年,是中国水电工程建设的高峰期,爆破技术作为水电工程开挖施工的主要手段,经历多座重大水电工程的建设,已取得一定发展。在查阅大量文献资料基础上,结合我国重大水电工程实践经验和研究成果,针对我国特高拱坝基础开挖精细爆... 过去的几十年,是中国水电工程建设的高峰期,爆破技术作为水电工程开挖施工的主要手段,经历多座重大水电工程的建设,已取得一定发展。在查阅大量文献资料基础上,结合我国重大水电工程实践经验和研究成果,针对我国特高拱坝基础开挖精细爆破控制技术、水工地下洞室群开挖爆破控制关键技术、水工级配料爆破开采控制关键技术以及水电工程智能化爆破技术等方面进行了综述。以工程案例的形式重点介绍了上述技术领域的最新研究进展,主要涵盖了水利水电工程精细爆破技术、智能爆破技术以及特殊水工岩体结构的爆破拆除等相关成果。研究成果可为土木、矿山、交通以及核电等工程领域的开挖爆破控制技术提供参考。 展开更多

关键词 水电工程 爆破技术 拱肩槽 地下洞室 级配料 智能控制

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爆破开挖扰动下锚固节理岩质边坡位移突变特征与能量机理 被引量：13

16

作者 杨建华 代金豪 +3 位作者 姚池 胡英国 张小波 周创兵 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期135-146,共12页

针对白鹤滩水电站左岸坝基河谷底部边坡岩体爆破开挖,采用现场岩体位移监测、锚索轴力监测及数值模拟的手段,研究了爆破开挖扰动下锚固节理岩质边坡的位移突变特征及其能量机理。研究结果表明:对于深切河谷底部高地应力边坡岩体爆破开挖... 针对白鹤滩水电站左岸坝基河谷底部边坡岩体爆破开挖,采用现场岩体位移监测、锚索轴力监测及数值模拟的手段,研究了爆破开挖扰动下锚固节理岩质边坡的位移突变特征及其能量机理。研究结果表明:对于深切河谷底部高地应力边坡岩体爆破开挖,爆炸荷载挤压及地应力作用下,岩体所积聚的应变能快速释放,导致了节理岩质边坡的位移突变,突变位移包括节理张开位移和岩体回弹位移两部分;地应力水平越高、岩体弹性模量越低,总的突变位移量越大;预应力锚索主要通过抑制节理张开位移来控制边坡岩体的位移突变,锚索预应力等级越高,其吸能和释能速率越高,对节理岩体位移突变的控制效果越好,当锚索的预应力等级高到一定程度后,节理岩体的突变位移不再随锚索预应力等级的升高而显著减小。 展开更多

关键词 边坡 节理岩体 预应力锚索 爆破开挖 位移突变

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大断面小净距隧道原位扩建爆破振动控制 被引量：10

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作者 李秀地 蒋树屏 +2 位作者 刘元雪 黄伦海 胡英国 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第3期85-90,共6页

为控制原位扩建隧道爆破开挖对邻近运营隧道结构安全的影响,以国内罕见的大帽山大断面小净距隧道原位扩建施工为背景,从炸药直接起爆的角度,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了邻近运营隧道情况下隧道原位扩建爆破效应的数值计算模型,分析了... 为控制原位扩建隧道爆破开挖对邻近运营隧道结构安全的影响,以国内罕见的大帽山大断面小净距隧道原位扩建施工为背景,从炸药直接起爆的角度,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了邻近运营隧道情况下隧道原位扩建爆破效应的数值计算模型,分析了爆破应力波在围岩和运营隧道衬砌中的传播规律。数值分析表明:围岩破坏应变的大小对计算结果影响较大,通过数值模拟与爆腔尺寸经验公式计算结果的比较得到了围岩的合理破坏应变值;运营隧道迎爆面拱顶及侧墙中部动力响应显著,邻近运营隧道衬砌的破坏主要是由质点振速超过安全允许值造成的;通过不同装药量爆破数值模拟结果的分析,提出了大帽山隧道原位扩建爆破最大段的控制药量。 展开更多

关键词 隧道原位扩建 小净距隧道 爆破振动 安全允许振速 动力有限元

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基于现场混装的宽孔距空气间隔预裂爆破技术 被引量：8

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作者 陈明 张俊 +3 位作者 郑炳旭 胡英国 卢文波 宋锦泉 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第3期1-4,30,共5页

采用理论分析与现场试验相结合的方法研究了混装车装药条件下的宽孔距空气间隔预裂爆破技术。理论分析结果表明:空气间隔装药预裂爆破条件下,即使预裂孔间距较大,炮孔间岩体在爆生气体压力作用下产生的应力强度因子也往往大于岩石的断... 采用理论分析与现场试验相结合的方法研究了混装车装药条件下的宽孔距空气间隔预裂爆破技术。理论分析结果表明:空气间隔装药预裂爆破条件下,即使预裂孔间距较大,炮孔间岩体在爆生气体压力作用下产生的应力强度因子也往往大于岩石的断裂韧度,炮孔间可以形成预裂缝。结合河南经山寺露天铁矿上覆岩层剥离进行的现场试验结果显示:岩体质量较好时,采用18倍孔径的宽孔距空气间隔装药预裂爆破技术,可获得较好的边坡轮廓成型质量,但是炮孔装药段的岩体损伤较严重,损伤深度明显大于非装药段。 展开更多

关键词 炸药混装车 空气间隔 预裂爆破 轮廓 损伤

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岩体爆破块度控制技术新进展 被引量：13

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作者 周先平 李彦坡 +1 位作者 吴新霞 胡英国 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第S1期7-13,共7页

岩体的块度分布是衡量爆破成功与否的重要指标。首先系统总结了岩体爆破块度的传统预测方法,重点阐述了以KUZ-RAM模型为代表的经验预测方法,并基于新兴的数理统计技术介绍了其应用新进展。进而,通过建立岩体破碎的临界损伤质点峰值振动... 岩体的块度分布是衡量爆破成功与否的重要指标。首先系统总结了岩体爆破块度的传统预测方法,重点阐述了以KUZ-RAM模型为代表的经验预测方法,并基于新兴的数理统计技术介绍了其应用新进展。进而,通过建立岩体破碎的临界损伤质点峰值振动速度(PPV)与爆破块度分布的数学关系,阐述了基于PPV的爆破块度预测方法,并给出了这一方法的数学推导过程。最后,系统介绍了基于岩体天然块度的爆破块度控制方法。通过岩体原生节理的快速采集与统计,确定天然块度的空间分布特征,并结合爆破试验和块度的分区数值模拟构建天然块度与爆破块度数据库。引入人工神经网络算法研究不同天然块度和爆破最终块度的对应关系,建立考虑结构面影响的爆破块度预测模型,并在此基础上介绍了考虑天然块度的爆破块度智能设计系统。 展开更多

关键词 爆破 块度 预测 模型 进展 爆破施工

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爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应与局部破坏机制 被引量：5

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作者 张乐 卢文波 +3 位作者 周俊汝 胡英国 陈明 严鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期520-527,共8页

针对两侧深槽一侧已开挖形成临空面的中隔墩爆破开挖,分析了爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体产生的振动、应力、位移等动力响应,并改善了爆破开挖方式,优化了开挖程序。研究表明,爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应是由于爆破应力波... 针对两侧深槽一侧已开挖形成临空面的中隔墩爆破开挖,分析了爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体产生的振动、应力、位移等动力响应,并改善了爆破开挖方式,优化了开挖程序。研究表明,爆破冲击荷载作用下中隔墩岩体的动力响应是由于爆破应力波的反射与叠加;通过选取适当的预留岩体厚度,可以合理地利用爆破应力波的反射与叠加,削弱爆破冲击荷载作用下中隔墩的动力响应,进而降低中隔墩因爆破开挖出现动力失稳的风险,其研究成果对工程实践具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 中隔墩 应力波 反射 叠加

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