地应力对岩石爆破开裂及爆炸地震波传播的影响机理
发布时间：2021-11-03 14:51
高地应力是深部岩体工程开挖施工最大的环境特点,钻孔爆破是目前深部岩体工程开挖施工的主要手段,深部岩体爆破开挖是炸药爆炸产生的动应力与高地应力共同作用的结果。地应力的存在改变了岩石爆破开裂区（爆炸地震波产生区）的形态,势必会影响开裂区外爆炸地震波的辐射模式和传播特性。因此,探明地应力对岩石爆破开裂及爆炸地震波传播的影响机理,是深部岩体工程爆破开挖爆破振动预测预报与安全控制的基础。本文采用理论分析、数值计算以及现场试验验证相结合的方法,对高地应力条件下岩石爆破开裂、爆炸地震波能量以及爆炸地震波传播衰减规律等问题进行了研究,主要研究内容和结果如下:（1）基于弹性动力学的基本理论,采用Laplace变换方法研究了爆炸荷载作用下炮孔周围的应力场以及爆炸应力波与地应力叠加的应力场。由地应力的存在,岩体径向和环向受压作用均被增强,而受拉作用均被削弱;地应力主要对爆破中远区岩体受拉破坏起抑制作用,而对爆破近区岩体影响甚微。（2）采用SPH-FEM耦合数值模拟方法,研究了地应力对岩石爆破开裂过程及爆破开裂区（爆炸地震波产生区）形态的影响。研究结果表明:地应力对粉碎区的范围、形态及裂纹扩展速度几乎没有影响...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１高地应力场中单孔爆破幵挖围岩应力场分解??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]侵爆战斗部对建筑毁伤威力影响因素分析[J]. 黄鸿鑫,张会锁,马珊珊,张帆. 兵工自动化. 2019(09)
[2]弹性半空间球形药包爆破引起的地表振动波形预测[J]. 刘小鸣,陈士海. 华侨大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]不同间距邻近爆破载荷下隧道破坏规律及动态响应研究[J]. 郭东明,刘康,张伟,杨俊,凡龙飞,薛磊. 北京理工大学学报. 2018(10)
[4]考虑黏性效应的爆破震动区的理论分析[J]. 李志文,李建春,洪胜男,李海波,张国凯. 振动与冲击. 2018(17)
[5]大型水电工程建设岩石力学工程实践[J]. 樊启祥,王义锋,裴建良,蒋树,李果. 人民长江. 2018(16)
[6]Comparison of seismic effects during deep tunnel excavation with different methods[J]. Xie Liangtao,Yan Peng,Lu Wenbo,Chen Ming,Wang Gaohui. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2018(03)
[7]基于小波包变换的爆破信号能量衰减特征研究[J]. 单仁亮,宋永威,白瑶,张凌智,周桐,张书鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[8]锦屏二级水电站深埋特大引水隧洞关键技术[J]. 张春生,周垂一,刘宁. 隧道建设(中英文). 2017(11)
[9]基于叠加原理的隧道爆破近区振动预测方法[J]. 谢烽,韩亮,刘殿书,李晨. 爆破. 2017(03)
[10]深孔台阶爆破近远区振动特征的试验研究[J]. 韩亮,辛崇伟,梁书锋,刘殿书. 振动与冲击. 2017(08)
博士论文
[1]基于RHT本构的岩体爆破破碎模型研究[D]. 王宇涛.中国矿业大学(北京) 2015
本文编号：3473881
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１高地应力场中单孔爆破幵挖围岩应力场分解??１０??
?第２章地应力对岩石爆破开裂的影响机理???＾ｒｂ?＾ｒｂ??４?ｉＬ??％?＊＊—Ｈｊ—％?—？？卜：＋—ｏａｔ??▼?ｙ??＾ｒｂ?ａｒｂ??ＩＩＩ－拉剪应力状态?ＩＶ－拉剪应力状态??图２－５爆破荷载作用下近区岩体应力状态演化过程??２．２．２地应力引起的围岩静态应力场??在深埋隧道爆破中，掌子面上轴向地应力与其两个正交方向上的地应力相??比通常很小，并且忽略掌子面附近出现的应力集中现象，因此地应力引起的静应??力场也可简化为平面应变问题。根据弹性力学理论，在炮孔周边的围岩中，由地??应力引起的径向应力和环向应力分别为：??？＝夺（１?＋?Ａ）ｆｌ－乓—４?＋?３４］ｃ〇ｓ２０?（２－１５）??Ｚ?，?ｒ?ｒ??Ｌ?＼?＇?ｙ?Ｖ?ｒ?’）?Ｊ??（７０ｓ＝—?（１＋＾）?１?＋?：ｒ?＋（１＿／ｌ）?］＋３＼?ｃｏｓ２０?（２－１６）??２?Ｌ?ｌ?ｒ?）?＼?ｒ?Ｊ?＿??式中：＆５和分别为炸药起爆前地应力作用下炮孔周边围岩静态的径向及环向??应力；办和０＞为爆区远场地应力；／Ｉ为侧压力系数，／ｌ＝ＣＴｘ／〇＞。??当乂?＝１时，上式可简化为：??＝?１?－?ＣＴＶ?（２－１７）??ａ６＞ｓ＝?＾?＋?＼?Ｇｘ?（２－１８）??Ｉ?ｒ?Ｊ??在ｒ＝５ｒｂ处，由地应力引起的炮孔附近岩体中应力的状态如表１所示。在地??应力作用下，炮孔附近岩体在径向及环向都处于受压状态。当侧压力系数／１＝１时，??不同方向上质点单元应力状态保持一致。当侧压力系数枯１时，在最大主应力方??１４??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]侵爆战斗部对建筑毁伤威力影响因素分析[J]. 黄鸿鑫,张会锁,马珊珊,张帆. 兵工自动化. 2019(09)
[2]弹性半空间球形药包爆破引起的地表振动波形预测[J]. 刘小鸣,陈士海. 华侨大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]不同间距邻近爆破载荷下隧道破坏规律及动态响应研究[J]. 郭东明,刘康,张伟,杨俊,凡龙飞,薛磊. 北京理工大学学报. 2018(10)
[4]考虑黏性效应的爆破震动区的理论分析[J]. 李志文,李建春,洪胜男,李海波,张国凯. 振动与冲击. 2018(17)
[5]大型水电工程建设岩石力学工程实践[J]. 樊启祥,王义锋,裴建良,蒋树,李果. 人民长江. 2018(16)
[6]Comparison of seismic effects during deep tunnel excavation with different methods[J]. Xie Liangtao,Yan Peng,Lu Wenbo,Chen Ming,Wang Gaohui. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2018(03)
[7]基于小波包变换的爆破信号能量衰减特征研究[J]. 单仁亮,宋永威,白瑶,张凌智,周桐,张书鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[8]锦屏二级水电站深埋特大引水隧洞关键技术[J]. 张春生,周垂一,刘宁. 隧道建设(中英文). 2017(11)
[9]基于叠加原理的隧道爆破近区振动预测方法[J]. 谢烽,韩亮,刘殿书,李晨. 爆破. 2017(03)
[10]深孔台阶爆破近远区振动特征的试验研究[J]. 韩亮,辛崇伟,梁书锋,刘殿书. 振动与冲击. 2017(08)
博士论文
[1]基于RHT本构的岩体爆破破碎模型研究[D]. 王宇涛.中国矿业大学(北京) 2015
本文编号：3473881
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