在隧道爆破施工中,圍巖中往往存在節(jié)理、裂隙等缺陷,當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)面與設(shè)計(jì)輪廓線斜交時(shí),經(jīng)常產(chǎn)生超欠挖現(xiàn)象,嚴(yán)重影響隧道爆破效果及穩(wěn)定性。本文采用動(dòng)焦散線試驗(yàn),模擬隧道周邊孔爆破和單孔爆破條件,各設(shè)計(jì)4種試驗(yàn)?zāi)Ｐ?分析預(yù)制裂隙不同傾斜角度、不同間距對(duì)爆炸應(yīng)力波和爆生氣體作用的影響;研究試樣最終的爆破效果及裂紋尖端動(dòng)態(tài)參數(shù),主要包括:衍生裂紋起裂角度、裂紋擴(kuò)展速度、裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子和動(dòng)態(tài)能量釋放率等變化規(guī)律,總結(jié)爆炸應(yīng)力波和爆生氣體作用下裂紋的動(dòng)態(tài)響應(yīng);對(duì)實(shí)際爆破工程中減少超挖和欠挖現(xiàn)象進(jìn)行指導(dǎo)。本文主要研究結(jié)論如下:（1）裂紋擴(kuò)展前期,預(yù)制裂隙主要受到爆炸應(yīng)力波作用,介質(zhì)往往表現(xiàn)為脆性,動(dòng)態(tài)參數(shù)整體呈先增大后減小的變化趨勢(shì),且裂紋尖端動(dòng)態(tài)參數(shù)峰值大于爆生氣體作用下裂紋尖端動(dòng)態(tài)參數(shù)。爆生氣體主要作用于裂紋擴(kuò)展后期,在其準(zhǔn)靜壓作用下,裂紋二次擴(kuò)展。在爆生氣體作用下,介質(zhì)表現(xiàn)為準(zhǔn)脆性,且裂紋尖端動(dòng)態(tài)參數(shù)呈振蕩式變化。（2）根據(jù)裂紋的二次擴(kuò)展及爆炸荷載作用時(shí)間來(lái)簡(jiǎn)單區(qū)分爆炸應(yīng)力波與爆生氣體主導(dǎo)作用。在裂紋二次擴(kuò)展前一段時(shí)間,裂紋焦散斑只發(fā)生面積的改變,位置變化不大,即未發(fā)生擴(kuò)展,且裂紋二次擴(kuò)展時(shí)... 

【文章來(lái)源】： 李國(guó)良 吉林大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

巖石爆破分區(qū)示意圖

第3章爆炸荷載作用下裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)研究233.2試驗(yàn)系統(tǒng)本試驗(yàn)在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，系統(tǒng)光路設(shè)置如圖3-2所示[100]。試驗(yàn)主要包括多脈沖點(diǎn)火器、激光光源（輸出功率為0~200mW）、場(chǎng)鏡、高速攝像機(jī)、控制器和電腦等[101]。該試驗(yàn)系統(tǒng)擁有操作簡(jiǎn)單，相機(jī)幀數(shù)大、信息多，結(jié)果誤差小且易于處理等優(yōu)勢(shì)，可以有效應(yīng)用于爆破致裂問(wèn)題。本次試驗(yàn)受試件尺寸、視場(chǎng)大小等因素影響，單條預(yù)制裂隙試件的相機(jī)拍攝速度設(shè)置分別為100000幀及87500幀（照片采集時(shí)間差分別為10μs及11.4μs），多條預(yù)制裂隙試件的相機(jī)拍攝速度設(shè)置分別為100000癥87500癥65100幀及75000幀（照片采集時(shí)間差分別為10μs、11.4μs、15.4μs及13.3μs），快門速度為1μs，泵浦激光器的功率為60mW。圖3-3所示為系統(tǒng)照片。圖3-2透射式焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)光路圖圖3-3新型數(shù)字激光動(dòng)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)

第3章爆炸荷載作用下裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)研究233.2試驗(yàn)系統(tǒng)本試驗(yàn)在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，系統(tǒng)光路設(shè)置如圖3-2所示[100]。試驗(yàn)主要包括多脈沖點(diǎn)火器、激光光源（輸出功率為0~200mW）、場(chǎng)鏡、高速攝像機(jī)、控制器和電腦等[101]。該試驗(yàn)系統(tǒng)擁有操作簡(jiǎn)單，相機(jī)幀數(shù)大、信息多，結(jié)果誤差小且易于處理等優(yōu)勢(shì)，可以有效應(yīng)用于爆破致裂問(wèn)題。本次試驗(yàn)受試件尺寸、視場(chǎng)大小等因素影響，單條預(yù)制裂隙試件的相機(jī)拍攝速度設(shè)置分別為100000幀及87500幀（照片采集時(shí)間差分別為10μs及11.4μs），多條預(yù)制裂隙試件的相機(jī)拍攝速度設(shè)置分別為100000癥87500癥65100幀及75000幀（照片采集時(shí)間差分別為10μs、11.4μs、15.4μs及13.3μs），快門速度為1μs，泵浦激光器的功率為60mW。圖3-3所示為系統(tǒng)照片。圖3-2透射式焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)光路圖圖3-3新型數(shù)字激光動(dòng)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同角度預(yù)制裂隙條件下雙孔爆破裂紋擴(kuò)展規(guī)律[J]. 沈世偉,李國(guó)良,李冬,廖文旺,徐燕.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]不同節(jié)理間距條件下巖體雙孔爆破動(dòng)焦散試驗(yàn)研究[J]. 沈世偉,廖文旺,徐燕,李冬.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]定向斷裂雙孔爆破含缺陷介質(zhì)裂紋擴(kuò)展的動(dòng)焦散試驗(yàn)[J]. 王雁冰,商禹智,石震鑫,田秋實(shí),王恒攀,張顯裕.  爆破. 2018(01)
[4]爆炸應(yīng)力波作用下動(dòng)、靜裂紋相互作用的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊仁樹(shù),左進(jìn)京,楊立云,李煒煜,余賢濤.  爆炸與沖擊. 2017(06)
[5]不同藥量的切縫藥包雙孔爆破裂紋擴(kuò)展規(guī)律試驗(yàn)[J]. 李清,于強(qiáng),朱各勇,韋貴華,徐順成.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]爆炸載荷作用下相向裂紋擴(kuò)展行為的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊仁樹(shù),左進(jìn)京,岳中文,方士正,陳帥志.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]爆炸應(yīng)力波與爆生氣體對(duì)被爆介質(zhì)作用效應(yīng)研究[J]. 楊仁樹(shù),丁晨曦,王雁冰,陳程.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[8]雙孔爆炸應(yīng)力波作用下缺陷介質(zhì)裂紋擴(kuò)展的動(dòng)焦散試驗(yàn)[J]. 王雁冰,楊仁樹(shù),丁晨曦,陳程,左進(jìn)京.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(07)
[9]缺陷介質(zhì)切槽爆破斷裂行為的動(dòng)焦散線實(shí)驗(yàn)[J]. 楊仁樹(shù),許鵬,楊立云,陳程.  爆炸與沖擊. 2016(02)
[10]定向斷裂雙孔爆破裂紋擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)行為[J]. 楊仁樹(shù),王雁冰,岳中文,劉國(guó)慶.  爆炸與沖擊. 2013(06)

博士論文
[1]爆炸應(yīng)力波與含結(jié)構(gòu)面巖體的相互作用及裂紋擴(kuò)展研究[D]. 許鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]爆炸的動(dòng)靜作用破巖與動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究[D]. 王雁冰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[3]爆炸致裂的巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)行為與斷裂控制試驗(yàn)研究[D]. 李清.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2009

碩士論文
[1]基于應(yīng)力波傳播理論的齒輪動(dòng)應(yīng)力分析[D]. 陳乾堂.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2979030