本文關(guān)鍵詞：含交叉節(jié)理巖體爆炸應力波衰減規(guī)律研究

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【摘要】：在巖土開挖過程中,爆破施工是最為常用的方法,其具有成本低,速度快,操作簡單等特點。但是由于巖體的復雜特性,爆炸的效果往往難以控制,特別是在存在節(jié)理的巖體中,爆炸應力波的傳播因節(jié)理的存在而發(fā)生復雜的變化,會伴隨有能量的聚集、疊加等現(xiàn)象,從而導致爆破效果難以達到預期目的。本文在深入了解國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究爆炸應力波在含有交叉節(jié)理巖體中的傳播規(guī)律。借助PFC2D離散元軟件,通過室內(nèi)動力沖擊試驗試驗和模擬實驗反演算獲取巖體的細觀力學參數(shù),在此基礎(chǔ)上建立了集中藥包作用下無節(jié)理巖體的爆破模型,得到應力波在無節(jié)理巖體傳播過程中的衰減規(guī)律并與理論值進行了對比。在驗證模型適應性的基礎(chǔ)上,建立了交叉節(jié)理巖體的爆破模型,在爆炸模擬的過程中,對不同關(guān)鍵點處的應力峰值進行了分析,研究了交叉節(jié)理與藥包的相對位置關(guān)系(節(jié)理交叉角、節(jié)理交點與起爆點距離)對爆炸應力波衰減影響的規(guī)律,結(jié)果表明:爆炸應力波以在傳播過程中有節(jié)理一面的傳播速度要明顯滯后于無節(jié)理一側(cè),當應力波傳播遇到節(jié)理后會發(fā)生明顯的反射和折射現(xiàn)象,造成能量波的聚集、削減現(xiàn)象;巖石交叉節(jié)理與起爆點的相對位置關(guān)系對爆破漏斗及爆破塊體的大小有較大的影響,總體上L和β越小,爆破漏斗的形狀越不規(guī)則,爆破后巖石破碎區(qū)塊體越大。
【關(guān)鍵詞】：爆炸應力波 衰減 聚集
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU45
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 研究背景及意義9-15
• 1.1 研究的意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外關(guān)于爆炸應力波問題的提出及發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 國內(nèi)關(guān)于應力波問題的研究12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及方法13-15
• 第2章 顆粒離散元理論基礎(chǔ)15-21
• 2.1 顆粒離散元法基本原理15-18
• 2.1.1 概述15
• 2.1.2 基本原理15-16
• 2.1.3 顆粒離散元基本方程16-18
• 2.2 PFC2D程序簡介18-21
• 2.2.1 顆粒離散元法基本假設(shè)19
• 2.2.2 顆粒離散元法的特點19-21
• 第3章 巖石爆破中爆炸應力波的基本規(guī)律21-29
• 3.1 概述21-22
• 3.2 巖石的爆破作用22-24
• 3.2.1 巖石爆破的內(nèi)部作用22-23
• 3.2.2 巖石爆破的外部作用23-24
• 3.3 巖石內(nèi)爆炸應力波的基本規(guī)律24-27
• 3.3.1 在爆炸沖擊載荷作用下巖石的變形特點24-25
• 3.3.2 爆炸過程中巖石內(nèi)的應力場25-27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 第4章 室內(nèi)巖石動力沖擊試驗29-41
• 4.1 概述29
• 4.2 試樣制備29-30
• 4.3 試驗裝置30-35
• 4.3.1 XJL-98 落錘式?jīng)_擊試驗機30-32
• 4.3.2 數(shù)據(jù)的動態(tài)采集32
• 4.3.3 檢測設(shè)置32-35
• 4.4 落錘沖擊試驗35-40
• 4.4.1 相同重錘質(zhì)量、不同起落高度沖擊規(guī)律研究35-37
• 4.4.2 同一起落高度不同重錘質(zhì)量沖擊規(guī)律研究37-40
• 4.5 結(jié)論40-41
• 第5章 節(jié)理巖體爆炸應力波傳播及衰減的離散元模擬41-59
• 5.1 離散元數(shù)值模型建立41-46
• 5.1.1 爆炸應力波模擬41
• 5.1.2 模型細觀參數(shù)研究41-46
• 5.2 無節(jié)理巖體爆炸應力波傳播過程數(shù)值模擬及其理論分析46-49
• 5.2.1 無節(jié)理巖體爆炸過程模擬46-48
• 5.2.2 無節(jié)理巖體爆炸應力波衰減規(guī)律48-49
• 5.3 交叉節(jié)理巖體爆炸應力波傳播過程數(shù)值模擬及其理論分析49-57
• 5.3.1 巖石交叉節(jié)理爆炸模型的建立49-50
• 5.3.2 交叉節(jié)理巖體應力波的傳播過程與爆破形態(tài)分析50-52
• 5.3.3 應力波跨越交叉節(jié)理的衰減規(guī)律52-57
• 5.4 結(jié)論57-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 不足與展望60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文64-65
• 致謝65

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本文編號：726342