發(fā)布時(shí)間：2021-08-26 16:24

　　光面爆破具有開挖輪廓面光滑平整、有效減少超欠挖量、提高圍巖的自支撐能力、保證圍巖穩(wěn)定性的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于交通、水利、礦山等工程。由于對光面爆破機(jī)理認(rèn)識的不足及巖石爆破的復(fù)雜特性,實(shí)際爆破過程中爆破效果達(dá)不到預(yù)期要求,常造成隧道圍巖超欠挖。爆炸應(yīng)力場決定爆破裂縫的形成過程,從而影響爆破效果。因此,有必要對光面爆破應(yīng)力場進(jìn)行研究,有利于從本質(zhì)上揭示光面爆破機(jī)理,以期為相關(guān)工程提供參考。首先,綜述分析了光面爆破的發(fā)展歷程及光面爆破機(jī)理,基于聲學(xué)近似公式及爆生氣體等熵絕熱兩階段膨脹原理,分別對耦合裝藥條件下和空氣不耦合裝藥條件下的孔壁初始沖擊壓力和準(zhǔn)靜態(tài)壓力進(jìn)行理論分析,結(jié)合厚壁圓筒理論研究了炮孔內(nèi)爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)壓力作用下孔壁周圍應(yīng)力分布情況,理論分析了在不同炮孔間距下,相鄰炮孔間準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場的分布情況。其次,基于LS-DYNA3D有限元軟件,選取適用于巖石爆破材料的本構(gòu)模型及參數(shù),結(jié)合ALE算法對單孔裝藥、雙孔裝藥兩種情況下爆炸應(yīng)力波動態(tài)傳播過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,雙孔裝藥爆破條件下,炮孔間中點(diǎn)應(yīng)力波即使疊加后其應(yīng)力峰值仍遠(yuǎn)低于孔壁處應(yīng)力峰值;當(dāng)巖石僅在應(yīng)力波作用下,裂縫于孔壁處開始擴(kuò)... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2兩孔同時(shí)起爆動光彈示意圖

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 炮孔起爆時(shí)差很大，準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場不能相互作用，即無法進(jìn)行疊加爆，準(zhǔn)靜態(tài)壓力作用于炮孔 A 內(nèi)部，此時(shí)由于炮孔 B 的存在，將會應(yīng)力集中的現(xiàn)象。如圖 2-8 所示，兩炮孔孔壁上切向拉應(yīng)力 σ 在炮[63]。若基準(zhǔn)應(yīng)力為q，則炮孔邊緣的最大切向拉應(yīng)力為 maxσ q力集中系數(shù)。 值與炮孔孔徑和炮孔間距有關(guān)， 值隨ba r 的變化。

11 12 13 14 15 16 17 18 19 200.49 0.46 0.44 0.38 0.34 0.38 0.44 0.46 0.49 0.6121 22 23 24 25 26 27 28 29 /0.71 0.86 1.08 1.43 2.02 3.11 5.48 12.1 48.8 /注：r 為計(jì)算點(diǎn)到 A 孔中心的距離，br 為炮孔半徑，應(yīng)力集中系數(shù) =1.03。表 2-5 孔距為 70cm 時(shí)孔間準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果(單位：MPa)1 2 3 4 5 6 7 8 947.8 12.0 5.36 3.03 1.96 1.38 1.04 0.81 0.6610 11 12 13 14 15 16 17 180.55 0.47 0.42 0.38 0.35 0.33 0.32 0.31 0.3119 20 21 22 23 24 25 26 270.32 0.33 0.35 0.38 0.42 0.47 0.55 0.66 0.8128 29 30 31 32 33 34 / /1.04 1.38 1.96 3.03 5.36 12.0 47.8 / /注： 為計(jì)算點(diǎn)到 A 孔中心的距離， 為炮孔半徑，應(yīng)力集中系數(shù) =1.01。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]爆炸應(yīng)力波作用下動、靜裂紋相互作用的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊仁樹,左進(jìn)京,楊立云,李煒煜,余賢濤.  爆炸與沖擊. 2017(06)
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[9]巖體巷道光面爆破參數(shù)的分析與應(yīng)用[J]. 彭剛健.  中國礦業(yè). 2009(10)
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碩士論文
[1]新林隧道光面爆破參數(shù)優(yōu)化研究及工程應(yīng)用[D]. 楊躍宗.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]炮孔間成縫機(jī)理的計(jì)算研究[D]. 曹杰.安徽理工大學(xué) 2018
[3]裝藥結(jié)構(gòu)對巖體內(nèi)爆炸應(yīng)力場的影響研究[D]. 羅強(qiáng).安徽理工大學(xué) 2006



本文編號：3364570