隧道爆破开挖作用下砂浆锚杆动力响应特征及安全控制研究 被引量：8

1

作者 朱斌 周传波 蒋楠 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期235-246,共12页

明晰隧道爆破开挖作用下砂浆锚杆的动力响应特征,保证锚杆支护系统的安全稳定是隧道高效建设及安全运行的关键。基于龙南隧道各级围岩爆破开挖工程,采用动力有限元数值模拟软件ANSYS/LS⁃DYNA,分别建立不同围岩级别、不同注浆龄期砂浆锚... 明晰隧道爆破开挖作用下砂浆锚杆的动力响应特征,保证锚杆支护系统的安全稳定是隧道高效建设及安全运行的关键。基于龙南隧道各级围岩爆破开挖工程,采用动力有限元数值模拟软件ANSYS/LS⁃DYNA,分别建立不同围岩级别、不同注浆龄期砂浆锚杆爆破开挖动力有限元计算模型,分析隧道爆破作用下各部位砂浆锚杆的动力响应特征与失效机制。研究表明,各级围岩爆破开挖时,隧道拱顶的锚杆振动速度与轴力均最大,锚杆部件端部为最危险点,沿隧道轴线方向,锚杆的振动速度与轴力均随爆破距离的增大而不断衰减;各部位的锚杆峰值振速随着注浆龄期的增加而减小,轴力随注浆强度的增加而减小,其剪力值也会减小;拱顶锚杆的轴力值与峰值振速具有线性关系,其与围岩级别以及龄期的大小有关,根据锚杆安全轴力可以计算得到不同围岩级别、不同养护龄期隧道爆破开挖砂浆锚杆的安全控制振速。 展开更多

关键词 隧道爆破 砂浆锚杆 注浆龄期 动力响应 安全控制

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下穿地铁隧道爆破振动作用下给水管道动力响应特性研究 被引量：11

2

作者 夏宇磬 蒋楠 +1 位作者 周传波 孙金山 《爆破》 CSCD 北大核心 2019年第1期6-13,37,共9页

为研究下穿地铁隧道开挖过程爆破振动作用下埋地供水管道的动力响应特性,以青岛地铁3号线岭-清段的下穿给水管道隧道爆破工程为例,采用LS-DYNA数值模拟方法进行爆破动力响应计算分析,结合现场对管道正上方地表振动速度监测结果,验证分... 为研究下穿地铁隧道开挖过程爆破振动作用下埋地供水管道的动力响应特性,以青岛地铁3号线岭-清段的下穿给水管道隧道爆破工程为例,采用LS-DYNA数值模拟方法进行爆破动力响应计算分析,结合现场对管道正上方地表振动速度监测结果,验证分析了数值模型的可靠性。基于动力数值计算结果,分析了爆破振动作用下管道振动速度及有效应力分布特征,研究了下穿地铁隧道爆破振动作用下给水管道动力响应特性,其中,管道纵向方向上,爆源所在位置管道截面振动速度与有效应力最大,截面环向上,振动速度与有效应力呈现出底部最大,中部次之,顶部最小的规律,同时建立了管道有效应力以及管道正上方地表振动速度函数关系。结合断裂力学理论,确定爆破振动作用下给水钢筋混凝土管的极限动态抗拉强度,其值为2.01 MPa,提出确保管道安全的地表振动速度控制阈值3.32 cm/s。 展开更多

关键词 隧道掘进爆破 混凝土给水管道 动力响应 抗拉强度 安全判据

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武汉地铁隧道与隐伏溶洞的安全距离研究 被引量：10

3

作者 高坛 周传波 +1 位作者 屈若枫 吴红博 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第8期106-111,共6页

武汉地区溶洞存在埋深较浅、溶洞高度较小、地下水"高水头"等特征。基于这些特征,利用MIDAS GTS进行数值正交试验,分析了武汉地铁27号线围岩水平、侧压力系数、溶腔跨度、溶腔高跨比、渗透系数等对隧道与溶洞安全距离的影响... 武汉地区溶洞存在埋深较浅、溶洞高度较小、地下水"高水头"等特征。基于这些特征,利用MIDAS GTS进行数值正交试验,分析了武汉地铁27号线围岩水平、侧压力系数、溶腔跨度、溶腔高跨比、渗透系数等对隧道与溶洞安全距离的影响规律和显著性。研究结果表明:隐伏溶洞位于隧道下方、侧方或上方工况条件下,围岩水平、溶腔跨度均会对隧道与溶洞的安全距离有显著影响,而渗透系数对其并无显著影响;侧压力系数只在隐伏溶洞位于隧道下方时有显著影响;溶腔高跨比只在隐伏溶洞位于隧道侧方时有显著影响。结合试验结果的非线性多元回归分析,分别建立溶洞在隧道下方、侧方、上方时的隧道与溶洞安全距离预测模型;通过工程实例的检验与应用,该分析方法可靠合理,可为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 隐伏溶洞 地铁隧道 安全距离 正交试验 方差分析 多元回归分析

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基于组合赋权的台阶爆破效果灰聚类评估模型 被引量：10

4

作者 杜承磊 周传波 +3 位作者 王凤喜 刘磊 殷欣 陈仕钞 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第1期28-35,共8页

台阶爆破效果评价是爆破生产过程中一个重要环节,直接影响到后续施工的效率。为了解台阶爆破效果,建立灰色聚类评估模型,利用混合中心点三角白化权函数,对灰色聚类法进行优化。根据台阶爆破的特点,选取大块率、松散系数、根底率、后裂... 台阶爆破效果评价是爆破生产过程中一个重要环节,直接影响到后续施工的效率。为了解台阶爆破效果,建立灰色聚类评估模型,利用混合中心点三角白化权函数,对灰色聚类法进行优化。根据台阶爆破的特点,选取大块率、松散系数、根底率、后裂距离、振动速度、飞散距离作为影响台阶爆破效果的评价指标。结合层次分析法和CRITIC分别对评价指标的主观权重和客观权重进行赋值,克服传统指标权重赋值主观性大和数据差异性敏感较大的问题;提出了一种基于离差平方和的最优组合赋权方法,建立台阶爆破效果评价的最优组合赋权-灰色聚类评估模型;以洪水台土石方平场工程项目4次深孔台阶爆破效果来检验模型的有效性和实用性,分析台阶爆破效果评价等级,确定逐孔起爆3.5 m间距为最优台阶爆破方案。 展开更多

关键词 台阶爆破 灰聚类评估模型 层次分析法 CRITIC 组合赋权

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魏家峁煤矿区深孔台阶剥离爆破施工岩体可爆性分析 被引量：6

5

作者 史涵虚 周传波 +2 位作者 蒋楠 张升 牛智 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第1期37-44,共8页

了解和掌握岩体可爆性分级是确定合理爆破参数和提高工程效率的重要依据。结合魏家峁矿区台阶爆破开挖实际,在现场调查、取样基础上,根据矿区工程地质资料得到岩样的普氏系数和抗拉强度。采用蜡封法密度试验和岩石声波试验对已揭露台阶... 了解和掌握岩体可爆性分级是确定合理爆破参数和提高工程效率的重要依据。结合魏家峁矿区台阶爆破开挖实际,在现场调查、取样基础上,根据矿区工程地质资料得到岩样的普氏系数和抗拉强度。采用蜡封法密度试验和岩石声波试验对已揭露台阶面岩样的岩石密度、声波波速进行了测试分析。依据获取的四个指标,基于加权聚类分析原理对矿区岩体可爆性进行了研究。研究表明:魏家峁矿区剥离层岩石有粗砂岩、中砂岩、细砂岩、砂砾岩和泥砂岩等。试验得到的五种岩石密度中,泥砂岩密度最大,为2.75 g/cm^(3);粗砂岩密度最小,为2.01 g/cm^(3),砂砾岩、细砂岩、中砂岩密度位于泥砂岩和粗砂岩之间。在声波试验得到的平盘所对应岩样的声波波速中1064平盘的岩石纵波波速最大,为2.615 km/s,1096平盘的岩石纵波波速最小,为2.029 km/s。根据所取岩样对应的平盘分布状况,魏家峁矿区剥离岩体的可爆性从1112平盘至1064平盘自上而下逐渐变差,其中1112平盘主要是砂砾岩,可爆性为中等难爆;1096平盘以粗砂岩为主,可爆性为易爆;1080平盘是中砂岩,可爆性为中等难爆;1064平盘主要岩性为细砂岩,可爆性为难爆。 展开更多

关键词 声波测试 力学参数 加权聚类 可爆性评价

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爆破振动影响下人体舒适度振动台试验及其评价体系构建 被引量：4

6

作者 张继奎 蒋楠 +3 位作者 周传波 朱斌 蔡忠伟 周文斌 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期326-335,共10页

针对现有爆破振动影响下人体舒适度评价体系中人体主观感受的不确定性,通过振动台模拟爆破振动开展人体振动反应试验,结合人体心电指标,分析爆破振动参数、心电指标以及人体主观感受的量化关系,构建爆破振动影响下人体舒适度评价体系.... 针对现有爆破振动影响下人体舒适度评价体系中人体主观感受的不确定性,通过振动台模拟爆破振动开展人体振动反应试验,结合人体心电指标,分析爆破振动参数、心电指标以及人体主观感受的量化关系,构建爆破振动影响下人体舒适度评价体系.研究结果表明:竖直方向是影响人体舒适度的主要振动方向,且振动对人体的影响与人体主要震感部位有关,主要震感部位从脚部到头部上移时,影响也逐渐增大;随着振动频率和速度的增加,人体心电指标相邻RR间期之差的均方根(RMSSD)在竖直方向振动下呈现出先减小后增大的趋势,在水平方向振动下则一直减小,但减小的幅度有限;RMSSD的下降比例与爆破振动参数以及人体主观感受之间存在定量关系,利用三者之间的定量对应关系可实现爆破振动影响下的人体舒适度定量评价;爆破施工时,可将0.7 cm·s^(-1)的地表竖直方向振动速度和80 Hz的振动频率作为邻近人群密集区域爆破工程的控制阈值. 展开更多

关键词 爆破振动 振动台试验 心电指标 人体舒适度 定量评价

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下穿地铁隧道爆破作用下人防隧道的动力效应 被引量：8

7

作者 张旭 周传波 +1 位作者 蒋楠 吴廷尧 《爆破》 CSCD 北大核心 2021年第3期10-18,共9页

隧道爆破作用下邻近既有隧道的安全性是爆破施工中的重点关注内容,以武汉地铁8号线洪山路站至小洪山站区间隧道爆破开挖为例,研究下穿地铁隧道爆破作用下上方既有人防隧道的动力效应。使用LS-DYNA建立了隧道爆破有限元数值模型,并结合... 隧道爆破作用下邻近既有隧道的安全性是爆破施工中的重点关注内容,以武汉地铁8号线洪山路站至小洪山站区间隧道爆破开挖为例,研究下穿地铁隧道爆破作用下上方既有人防隧道的动力效应。使用LS-DYNA建立了隧道爆破有限元数值模型,并结合现场振动监测数据验证数值模型的可靠性,对人防隧道的动力响应特征进行研究。现场测试和数值模拟研究表明:随着爆心距的增加人防隧道衬砌结构质点峰值振速(PPV)逐渐减小,PPV最大值出现在爆源正上方;人防隧道衬砌结构稳定性受拉应力控制,隧道底板和拱顶主控拉应力为隧道环向,边墙主控拉应力为垂直方向;衬砌结构最危险截面位于爆源上方,此截面最可能破坏的位置是迎爆侧拱脚,破坏方式为从内至外的拉破坏。基于极限抗拉强度计算分析得到的隧道衬砌结构振速安全阈值为14.9 cm/s。 展开更多

关键词 爆破振动 人防隧道 质点峰值振速 失稳模式 安全阈值

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断层带影响下隧道二衬结构爆破振动特性与安全判据 被引量：6

8

作者 肖可 周传波 +1 位作者 郑璇 徐静波 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第4期130-139,共10页

针对隧道爆破开挖穿越断层破碎带时,围岩松散、破碎,易造成隧道结构失稳的问题。以龙南隧道爆破施工为工程背景,依据现场爆破振动测试结果,建立ANSYS/LS-DYNA动力有限元数值模型,研究了断层带影响下隧道二衬结构爆破振动特性,提出了以... 针对隧道爆破开挖穿越断层破碎带时,围岩松散、破碎,易造成隧道结构失稳的问题。以龙南隧道爆破施工为工程背景,依据现场爆破振动测试结果,建立ANSYS/LS-DYNA动力有限元数值模型,研究了断层带影响下隧道二衬结构爆破振动特性,提出了以应力为控制标准的振速安全判据。结果表明:隧道拱脚处振速衰减最快,破碎带内隧道各部位振速衰减幅度普遍大于相邻围岩段;隧道二衬剪应力峰值位于拱顶处,拉应力峰值位于拱脚处;结合应力与振速关系,建立基于二衬极限强度的爆破振动安全判据,分析得到隧道衬砌在断层带影响下更容易失稳,在龙南隧道爆破条件下衬砌爆破安全振速为10 cm/s,爆破施工单段最大药量为23.89 kg。 展开更多

关键词 断层带 隧道爆破 数值模拟 二次衬砌 安全判据

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淤泥-岩石地层爆破临近给水管道振动特征

9

作者 尹涛 吉凌 +3 位作者 李洪伟 周传波 何志伟 郑长青 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期222-231,共10页

盾构机通过淤泥-岩石地层时,可以在地面钻孔预先爆破破碎岩石,但是淤泥-岩石地层爆破产生的振动威胁爆区周围供水管道的安全。通过对爆破振动进行现场测试和数值模拟,首先验证爆破现场材料的物理和力学参数,然后研究了爆区附近供水管道... 盾构机通过淤泥-岩石地层时,可以在地面钻孔预先爆破破碎岩石,但是淤泥-岩石地层爆破产生的振动威胁爆区周围供水管道的安全。通过对爆破振动进行现场测试和数值模拟,首先验证爆破现场材料的物理和力学参数,然后研究了爆区附近供水管道的动态响应。得出如下结论:在管道轴向上,节点峰值速度(PPV)随着距爆炸源水平距离的增加而减小;在管道正上方地表沿管道轴向,节点峰值速度也随着距爆炸源水平距离的增加而减小;管道上节点峰值速度与管道上方地面的节点峰值速度之间存在函数关系。管道内壁最大PPV是最小PPV的3.97倍,管道内壁90°处的节点峰值速度最高,管道外壁最大PPV是最小PPV的1.03倍,管道外壁150°处的节点峰值速度最高,每个节点的PPV彼此不同,给水管道内壁PPV大于外壁,内壁PPV变化较大,但外壁PPV相对接近。单元的最大峰值有效应力是单元的最小峰值有效应力的4.06倍,在管道外壁240°~270°处单元的峰值有效应力最高。本研究的结论可以为确定爆区周围供水管道的安全性提供参考。 展开更多

关键词 振动特征 供水管道 岩石爆破 淤泥-岩石地层 数值模拟

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基于MD-PCA-BP模型的露天矿山爆破振动速度预测

10

作者 赵茉溪 杨玉民 +4 位作者 周传波 张升 陈文忠 杨茂森 张玉琦 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期203-211,共9页

为解决露天矿山爆破复杂场地地质条件的爆破振动预测问题,提出了一种基于马氏距离判别(MD)和主成分分析(PCA)的改进BP神经网络预测模型,即MD-PCA-BP模型。结合内蒙古长滩露天矿爆破振动监测数结果,利用马氏距离判别法剔除监测数据的离群... 为解决露天矿山爆破复杂场地地质条件的爆破振动预测问题,提出了一种基于马氏距离判别(MD)和主成分分析(PCA)的改进BP神经网络预测模型,即MD-PCA-BP模型。结合内蒙古长滩露天矿爆破振动监测数结果,利用马氏距离判别法剔除监测数据的离群值,并采用主成分分析法对爆破振动影响因素进行降维处理得到3个主成分因子,计算各主成分因子的得分,最终通过BP神经网络构建爆破振动与主成分得分的非线性关系,建立了基于MD-PCA-BP的爆破振动预测模型。结果表明:基于MD-PCA-BP模型建立的爆破振动速度预测模型预测结果与实测值的拟合度达到0.94,预测模型具有较高的预测精度;将预测结果与萨道夫斯基经验公式、2个改进的高程经验公式、MD-BP模型、PCA-BP模型以及BP模型进行比较,MD-PCA-BP模型的预测误差大部分在10%以内,相较于经验公式和未改进的BP预测模型具有更高的可靠度和准确度。基于MD-PCA-BP的爆破振动预测模型在复杂地形的爆破振动速度预测方面表现出了良好的预测效果,对复杂地形的爆破振动预测具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 露天矿山 爆破振动 马氏距离 主成分分析 BP神经网络模型

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中间相炭微球装置改造生产改质沥青的方法

11

作者 张戈 韩云杉 +1 位作者 周传博 孙晓玮 《炭素》 2024年第1期36-39,共4页

中间相炭微球作为锂离子电池负极材料,因其生产成本高、克容量低的缺点,已经逐渐被市场淘汰,被针状焦、石油焦和人造石墨所替代.但国内已建成中间相炭微球生产装置的企业不低于10家,且几乎全部采用热聚合法工艺.为避免资源浪费,根据中... 中间相炭微球作为锂离子电池负极材料,因其生产成本高、克容量低的缺点,已经逐渐被市场淘汰,被针状焦、石油焦和人造石墨所替代.但国内已建成中间相炭微球生产装置的企业不低于10家,且几乎全部采用热聚合法工艺.为避免资源浪费,根据中间相炭微球装置的生产工艺特点,对其进行简单的改造升级,可生产用于石墨电极、预焙阳极的优质改质沥青,进而改变装置用途,盘活装置. 展开更多

关键词 中间相炭微球 负极材料 热聚合法 改质沥青

原文传递

基于CWM和CM的长滩露天矿深孔台阶爆破岩体可爆性评价

12

作者 史涵虚 周传波 +3 位作者 张升 马义全 蒋楠 田飞 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期51-59,119,共10页

在深孔台阶爆破中,对不同地质条件下的岩体按其可爆性进行分级,是进行爆破参数优选优化,确定合理爆破参数的前提,对提高矿区生产爆破效率,改善爆破效果、降低爆破成本具有重要意义。结合长滩露天煤矿爆破开挖实际,通过现场单孔爆破漏斗... 在深孔台阶爆破中,对不同地质条件下的岩体按其可爆性进行分级,是进行爆破参数优选优化,确定合理爆破参数的前提,对提高矿区生产爆破效率,改善爆破效果、降低爆破成本具有重要意义。结合长滩露天煤矿爆破开挖实际,通过现场单孔爆破漏斗试验、岩体声波测试、室内岩石力学试验,获取了岩体体可爆性分级相关指标。基于组合赋权(CWM)和云模型(CM)的可爆性分级方法,对长滩露天煤矿剥离岩体的可爆性进行了分级评价。结果表明长滩露天矿正在剥离爆破的4个平台岩体可爆性为:1130平盘主要分布灰绿色粗砂岩,可爆性为Ⅲ级(中等);1115平盘主要岩性为黄绿色中砂岩,可爆性为Ⅱ级(较难爆);1100平盘是紫红色砂质泥岩,可爆性为Ⅰ级(难爆);1145平盘主要以紫红色泥岩为主,可爆性为Ⅲ级(中等)。 展开更多

关键词 爆破漏斗试验 组合赋权 云模型 可爆性分级

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基于岩体质量的爆破控制参数及可靠度分析 被引量：5

13

作者 于崇 岳好真 +3 位作者 李海波 周传波 陈士海 邵珠山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2239-2249,共11页

中国现有爆破相关规范仅依据岩石的软硬程度选取萨道夫斯基公式中爆破振动控制参数K、α值,存在一定的主观性和随意性。基于此,统计多个工程实例的爆破振动衰减规律和岩体质量分级,量化参数K、α。同时,鉴于岩体参数离散特性所引起的爆... 中国现有爆破相关规范仅依据岩石的软硬程度选取萨道夫斯基公式中爆破振动控制参数K、α值,存在一定的主观性和随意性。基于此,统计多个工程实例的爆破振动衰减规律和岩体质量分级,量化参数K、α。同时,鉴于岩体参数离散特性所引起的爆破振动不确定性,对质点峰值振动速度(PPV)进行了概率分析。结果表明:(1)与现场爆破试验相比,所建立的K、α与岩体质量分级指标BQ的关系式,可以应用到无爆破试验条件下的爆破振动控制参数的选取;(2)所提出的爆破振动不确定性概率分析方法,可以兼顾岩性参数离散的特点与场地实测爆破振动衰减规律,获得的PPV不确定性因子分布,可以定量评估爆破振动的可靠度,是合理预测PPV的必要补充。 展开更多

关键词 岩体质量 爆破振动 可靠度 爆破试验 不确定分析 SPH-FEM耦合

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隧道爆破作用下邻近高层框架结构动力响应研究 被引量：1

14

作者 马义全 周传波 蒋楠 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第3期85-94,共10页

为分析隧道爆破振动作用下高层框架结构的动力响应特征,确保城市地铁隧道开挖过程中邻近建筑的安全稳定,依托武汉地铁8号线洪山站-小洪山站区间大断面隧道爆破开挖工程,采用动力有限元软件建立三维数值模型,结合现场振动监测数据验证计... 为分析隧道爆破振动作用下高层框架结构的动力响应特征,确保城市地铁隧道开挖过程中邻近建筑的安全稳定,依托武汉地铁8号线洪山站-小洪山站区间大断面隧道爆破开挖工程,采用动力有限元软件建立三维数值模型,结合现场振动监测数据验证计算模型及其方法的可靠性;通过框架结构爆破动力响应数值模拟计算,得出了框架结构峰值振速和最大主应力峰值随高程变化的分布特征,以及楼层高度改变时高程放大系数的变化规律。研究结果表明:高层框架结构垂向振速沿层高方向呈先减小后增大的变化规律,一层、高层均存在放大效应;高程放大系数随总层高的增加逐渐减小;建筑侧下方未形成空洞时隧道爆破对结构的影响最大,爆心距最小的柱上最大主应力峰值最大。 展开更多

关键词 地铁隧道 爆破作用 数值模拟 高层框架结构 放大效应

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地表爆炸作用下钢筋混凝土管道裂缝扩展机制 被引量：3

15

作者 吕国鹏 蒋楠 +3 位作者 周传波 李海波 姚颖康 张旭 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1704-1713,共10页

为了研究地表爆炸作用下埋地管道的安全性,针对城区内常见的浅埋承插式钢筋混凝土管道,设计并实施全尺寸埋地管道地面爆炸现场试验.结合全耦合数值模拟手段及分离式钢筋混凝土建模方法,基于混凝土smeared crack模型,分析地表爆炸作用下... 为了研究地表爆炸作用下埋地管道的安全性,针对城区内常见的浅埋承插式钢筋混凝土管道,设计并实施全尺寸埋地管道地面爆炸现场试验.结合全耦合数值模拟手段及分离式钢筋混凝土建模方法,基于混凝土smeared crack模型,分析地表爆炸作用下承插式钢筋混凝土管道结构体系的动力响应特征及管道裂缝扩展机制.研究结果表明,地表爆炸作用下,管道内壁开裂以斜向裂缝和环向裂缝为主.斜向裂缝均出现在管道的承插接口处.当爆源位于管道承插接口上方和管身中部正上方时,距爆源最近的管道承插接口处均产生明显的斜向裂缝.承插接口是承插式钢筋混凝土管道体系抗爆的薄弱部位. 展开更多

关键词 地表爆炸 钢筋混凝土管道 现场试验 数值模拟 裂缝扩展

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基于组合赋权和灰色聚类评估的深孔台阶爆破效果评价

16

作者 马义全 周传波 +2 位作者 蒋楠 张升 贺广龙 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第2期89-97,共9页

为了对魏家峁煤矿深孔台阶爆破效果进行综合评价,考虑爆破质量、安全、经济三方面目标,选取大块率、根底率、后裂距离、松散系数、单耗、延米爆破量、振动速度、飞散距离等8个参量作为评价指标。通过无人机、高速摄影、振动监测等技术... 为了对魏家峁煤矿深孔台阶爆破效果进行综合评价,考虑爆破质量、安全、经济三方面目标,选取大块率、根底率、后裂距离、松散系数、单耗、延米爆破量、振动速度、飞散距离等8个参量作为评价指标。通过无人机、高速摄影、振动监测等技术手段对魏家峁煤矿4个生产爆破平盘开展现场监测,并利用Split-desktop、Motion studio等软件进行数据分析,得到了上述参量的量化指标。分别利用层次分析法和CRITIC法,获得评价指标的主、客观权重,然后基于离差平方和最大原则确定了各指标的组合权重。利用中心点三角白化权函数对灰色聚类法进行优化,建立了爆破效果的灰色聚类评估模型,对魏家峁煤矿深孔台阶爆破效果进行了综合评价,并根据综合聚类系数得到了4个平盘的爆破效果优劣顺序。最后对比指标数据分析了爆破效果最差的平盘主要存在的问题。研究结果表明:炸药单耗、大块率、根底率的组合权重都大于0.15,对爆破效果的影响较大;4个平盘的爆破效果优劣顺序为:1080平盘>1064平盘>1096平盘>1112平盘;1112平盘需要结合地质条件,针对后裂距离大、单耗高、延米爆破量小、飞散距离大等问题进行台阶爆破参数优化。 展开更多

关键词 深孔台阶爆破 爆破效果评价 现场监测 组合赋权 灰色聚类评估

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上土下岩地层中柱面SH波的传播特性分析

17

作者 张茂晨 路世伟 +1 位作者 周传波 孙金山 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第4期35-42,共8页

为了研究爆破地震波在上土下岩地层中传播的曲率对地表振动的影响,选取爆破地震波中的柱面SH波作为研究对象,基于弹性地震波理论与积分变换方法,建立了单层、多层层状地层的刚度矩阵和动力平衡方程。并以武汉宝通寺地铁站爆破开挖为工... 为了研究爆破地震波在上土下岩地层中传播的曲率对地表振动的影响,选取爆破地震波中的柱面SH波作为研究对象,基于弹性地震波理论与积分变换方法,建立了单层、多层层状地层的刚度矩阵和动力平衡方程。并以武汉宝通寺地铁站爆破开挖为工程背景,分析了地表速度与土岩地层界面速度的比值(|v_(0)/v_(1)|)与土层厚度和震源深度等参数的关系。结果表明:上土下岩地层中,当入射波频率大于30 Hz时,土层对距震距200 m处的地表振动速度具有明显的放大作用,土层越厚,土层的放大效应越小;而随着震中距的增加,土层呈现出过滤高频波的作用;随着震源深度增加,土层的放大效应逐渐减小;当震源深度在10~15 m时,可把柱面SH波简化为平面波作用。 展开更多

关键词 爆破地震波 柱面SH波 积分变换 上土下岩 动力刚度矩阵

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大断面隧道新浇二衬混凝土爆破振动控制安全阈值

18

作者 熊凌浩 周传波 +2 位作者 蒋楠 王腾 蒙贤忠 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第1期1-9,共9页

大断面隧道新浇二衬混凝土的强度较低,在爆破施工过程中易受到破坏。为研究新浇二衬混凝土爆破振动控制标准,结合大断面龙南隧道工程,采用现场监测与数值模拟相结合的研究方法,分析不同龄期大断面隧道新浇二衬混凝土在爆破振动作用下的... 大断面隧道新浇二衬混凝土的强度较低,在爆破施工过程中易受到破坏。为研究新浇二衬混凝土爆破振动控制标准,结合大断面龙南隧道工程,采用现场监测与数值模拟相结合的研究方法,分析不同龄期大断面隧道新浇二衬混凝土在爆破振动作用下的动力响应特征,得出新浇二衬混凝土爆破振动控制安全阈值。研究结果表明:隧道二衬拱顶z方向振动速度和拉应力大于其他部位,峰值振动速度6.66 cm/s和峰值拉应力1.57 MPa出现在拱顶,拱顶是最危险位置;不同龄期下二衬拱顶的爆破振动速度随爆心距的增大呈指数衰减趋势,随着混凝土龄期的增加而衰减,且不同方向衰减趋势有差异;基于数值模拟结果和动态抗拉强度理论,大断面龙南隧道新浇二衬混凝土爆破安全振动速度阈值为2.80 cm/s。 展开更多

关键词 爆破振动 隧道二衬 新浇混凝土 安全振动速度

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含单条顺层结构面岩体中爆破振动的规律 被引量：4

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作者 路世伟 周传波 +1 位作者 刘洪宇 孙金山 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期29-34,共6页

为了研究爆破地震波在含结构面岩体中的传播规律,以大冶铁矿爆破开采工程为依托,基于动力有限元数值模拟分析了深孔爆破的荷载特性,建立了坡角为50°的含单条顺层结构面岩质边坡,分别分析了采矿深度、结构面刚度和结构面倾角对坡面... 为了研究爆破地震波在含结构面岩体中的传播规律,以大冶铁矿爆破开采工程为依托,基于动力有限元数值模拟分析了深孔爆破的荷载特性,建立了坡角为50°的含单条顺层结构面岩质边坡,分别分析了采矿深度、结构面刚度和结构面倾角对坡面质点峰值振动速度分布特征的影响。结果表明:结构面的存在对爆破地震波的传播规律有显著的影响,但采矿深度的影响相对较小;结构面法向刚度的增大在一定范围内能显著提高爆破地震波的透射效应;切向刚度和结构面倾角的影响相对较复杂。 展开更多

关键词 单条顺层结构面 爆破振动 传播规律 透射特征

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城区复杂环境下地铁隧道爆破掏槽方式优化

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作者 李婷 周传波 +1 位作者 蒋楠 吕国鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第4期27-36,共10页

爆破振动控制是复杂城区环境地铁隧道爆破施工中的重点关注问题,而掏槽爆破往往是在隧道爆破中产生的振动强度最大。结合武汉地铁7号线北延线(前川线)爆破工程背景,综合数值模拟及现场测试验证方法,计算对比分析了单楔形掏槽、四直孔掏... 爆破振动控制是复杂城区环境地铁隧道爆破施工中的重点关注问题,而掏槽爆破往往是在隧道爆破中产生的振动强度最大。结合武汉地铁7号线北延线(前川线)爆破工程背景,综合数值模拟及现场测试验证方法,计算对比分析了单楔形掏槽、四直孔掏槽和双楔形掏槽三种掏槽方式下爆破振动强度,提出了基于爆破振动速度控制的地铁隧道掏槽爆破优化方式。研究结果表明:在单楔形掏槽、四直孔掏槽与双楔形掏槽三种掏槽爆破方式下,沿隧道开挖轴线方向,三种掏槽方式具有相似的传播规律,在0~10 m范围内,x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而减小,在0~-5 m范围内,x向(水平径向)峰值振动速度随着与掌子面距离不断增加而不断衰减,当地表质点与掌子面水平距离超过5 m时,x向(水平径向)峰值振动速度整体趋势表现为先上升后下降。隧道左导洞上台阶已开挖区对地表振动速度具有放大效应,即存在“空洞效应”;垂直于隧道开挖轴线方向,x向(水平径向)峰值振动速度在隧道左右两侧分布规律大致相似,且随着与原点水平绝对距离的增加而逐渐减小,隧道左导洞上台阶存在临空面,使隧道左侧x向(水平径向)峰值振动速度大于隧道右侧;由于采用延时起爆方式,双楔形掏槽x向(水平径向)峰值振动速度最小;在隧道爆破施工中,已开挖区地表振动速度是前方未开挖区的1.35~2.02倍,存在“空洞效应”;与其他两种掏槽相比,双楔形掏槽的“空洞效应”较弱。对三种掏槽方式爆破地表振动强度对比分析表明,三种掏槽方式的优劣顺序为:双楔形掏槽>单楔形掏槽>四直孔掏槽。 展开更多

关键词 隧道 隧道爆破 掏槽爆破 数值模拟 空洞效应

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