边坡岩体清除的静态控制爆破断裂设计方法研究

发布时间：2021-06-26 09:53

　　针对传统的静态控制爆破破岩模型的不足,将静态控制爆破技术与断裂力学有效结合,提出了边坡岩体清除的静态爆破物理模型和断裂力学模型,给出了边坡斜孔裂纹尖端应力强度因子的计算公式,并解译了边坡岩体清除的静态爆破断裂力学机制;基于Charles应力腐蚀原理的亚临界裂纹扩展的三阶段基本理论,探讨了钻孔裂纹的起裂、扩展、贯通机制,并得到了静态爆破孔亚临界裂纹扩展速度与岩石裂纹尖端应力强度因子的关系式,推导出亚临界裂纹扩展的三阶段裂纹长度,最终给出了静态控制爆破的断裂设计方法;将该方法应用于万州太白岩Bw67号高陡岩质边坡清除工程,并结合现场静态爆破压力试验和断裂设计思想优化了爆破设计参数,现场施工结果表明边坡岩体清除面较完整,未对下方的建（构）筑物造成损害。 

【文章来源】：安全与环境工程. 2020,27(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

钻孔周向应力分布图

边坡岩体清除的静态控制爆破物理模型如图2所示,h为清除边坡高度(m),l为清除边坡宽度(m),a0为边坡斜孔(静态爆破孔)长度(m)。静态控制爆破技术主要由边坡斜孔、垂直孔和静态爆破剂构成。边坡斜孔,亦称为静态爆破孔,钻孔多为人工打设,内充填静态爆破剂,孔径为35～91 mm,孔距为30～60 cm,孔深为20～100 cm,抵抗线为5～25 cm。边坡斜孔有两个作用:一是将边坡整体水平推移,剪断坡脚未打设钻孔部分,起到整体松动破坏的作用;二是为垂直孔大爆炸提供隔震面,减弱垂直孔大爆炸对母岩的震动作用。

式中:σ为静态爆破剂膨胀压力(kPa);t为静态爆破剂的作用时间(h);T为绝对温度(K);Q为静态爆破剂的初始药量(kg);ξ为静态爆破剂的填充不耦合系数。静态爆破剂膨胀压力与静态爆破剂的初始药量、温度、作用时间以及填充不耦合系数的函数关系式可通过现场静态爆破压力试验确定。

【参考文献】：
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本文编号：3251125