胶结充填体动力试验及其爆破响应模拟研究 被引量：7

1

作者 吴振坤 金爱兵 陈帅军 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第7期25-32,共8页

空场嗣后充填采矿方法被越来越多地应用到地下金属矿床开采中,胶结充填体不仅要承受上部静荷载,还要面临二步骤采矿爆破冲击,因此研究胶结充填体动力学特性及其爆破响应对于保证采矿安全具有重要意义。通过单轴抗压强度(UCS)以及霍普金... 空场嗣后充填采矿方法被越来越多地应用到地下金属矿床开采中,胶结充填体不仅要承受上部静荷载,还要面临二步骤采矿爆破冲击,因此研究胶结充填体动力学特性及其爆破响应对于保证采矿安全具有重要意义。通过单轴抗压强度(UCS)以及霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bars,SHPB)对胶结充填体进行动静载试验,在此基础上,应用ANSYS/LS-DYNA软件对二步回采过程中的胶结充填体爆破响应特征进行了模拟研究。结果表明:①胶结充填体动抗压强度随着应变速率增加而增加,近似为线性关系,高应变条件下,其动抗压强度约为静抗压强度的2倍;②二步骤采矿爆破时充填体保护层厚度对振动响应速度和有效应力有明显影响,因而有必要为充填体预留设足够厚度的保护层,否则会导致充填体振动响应速度和有效应力过大;③起爆方式对胶结充填体爆破响应也有明显影响,孔口起爆时,保护层厚度要大于1.5 m才能满足充填体安全要求,而孔底起爆时,保护层厚度需达到1.8 m。上述分析对于充填采矿中胶结充填体强度以及二步回采中保护层厚度、起爆方式设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 充填开采 胶结充填体 霍普金森压杆试验 爆破响应 LS-DYNA 数值模拟

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隧洞开挖过程中爆破振动力学特性研究 被引量：4

2

作者 金生吉 李宁 +2 位作者 芮勇勤 王振平 林晓华 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期66-71,共6页

目的研究由爆破引起的冲击波对隧洞群围岩应力和塑性区的影响.方法采用大型有限元FLAC3D软件,对取水隧洞钻爆开挖过程进行建模分析和数值模拟.结果开挖过程中围岩剪切应力发展很快,开挖隧洞下台阶后比开挖上台阶时塑性区分布区域进一步... 目的研究由爆破引起的冲击波对隧洞群围岩应力和塑性区的影响.方法采用大型有限元FLAC3D软件,对取水隧洞钻爆开挖过程进行建模分析和数值模拟.结果开挖过程中围岩剪切应力发展很快,开挖隧洞下台阶后比开挖上台阶时塑性区分布区域进一步加大,以剪切塑性区为主;在爆破动荷载作用下,应力波对围岩的破坏作用是从降低其抗剪强度开始的;在钻爆开挖过程中,隧洞两侧及附近范围内塑性区以拉应力为主,当动载达到一定程度时岩体可能失稳破坏.结论在隧洞群施工过程中,隧洞围岩在爆破引起的冲击波作用下可能失稳破坏,应采取有效支护措施,预防隧洞两壁及其附近围岩的失稳、塌陷. 展开更多

关键词 隧洞 爆破施工 数值模拟 有限元软件 爆破响应

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极小净距隧道先行洞振动响应特性及衰减规律研究

3

作者 彭悦森 钟冬望 +5 位作者 王朝振 白文良 赵云鹏 陆洪平 李洪林 杨志龙 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第3期111-120,共10页

隧道是铁路等交通设施的重要组成部分,研究隧道爆破开挖过程中的振动响应和衰减规律对隧道建设具有重要意义。以渝昆高铁线路建设为背景,研究了高铁隧道爆破开挖时面临极小净距问题的爆破方案,提出了将掘进断面分为左右两侧交替爆破的... 隧道是铁路等交通设施的重要组成部分,研究隧道爆破开挖过程中的振动响应和衰减规律对隧道建设具有重要意义。以渝昆高铁线路建设为背景,研究了高铁隧道爆破开挖时面临极小净距问题的爆破方案,提出了将掘进断面分为左右两侧交替爆破的开挖方式,并对双线隧道进行了爆破振动速度监测。对先行洞振动速度分析表明:隧道内最大振动速度主要由掏槽孔及拱顶辅助孔爆破产生,并且径向振动速度最大;横断面上,迎爆侧边墙拱腰振速为拱脚振速的1.3倍至2倍,且由掏槽孔起爆引起的该振速倍率相对较小;纵断面上,掌子面前方各测点振动速度大于后方相对位置处振速,而后方振速衰减速率相对更高。研究结果已成功应用于现场工程实际,相关隧道小净距段已安全贯通,可对类似极小净距隧道工程提供一定的借鉴参考意义。 展开更多

关键词 极小净距隧道 先行洞 爆破响应 振速监测 振动规律

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水下爆破荷载作用下弧形闸门的塑性变形和位移 被引量：4

4

作者 张启灵 李端有 周武 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期194-200,共7页

为得到水工弧形闸门正常运行时在水下爆破荷载作用下的动力响应,预测可能出现的极端状况,以对闸门结构进行反恐安全评价,探寻有效的反恐防护措施,借助ABAQUS有限元软件,采用显式动力分析方法,选取某试验得到的冲击力时程作为水下爆破荷... 为得到水工弧形闸门正常运行时在水下爆破荷载作用下的动力响应,预测可能出现的极端状况,以对闸门结构进行反恐安全评价,探寻有效的反恐防护措施,借助ABAQUS有限元软件,采用显式动力分析方法,选取某试验得到的冲击力时程作为水下爆破荷载,考虑水体-闸门之间流固耦合作用,对一个实际弧形闸门结构进行了弹塑性时程分析。计算结果表明,水下爆破根据其发生位置不同对闸门结构冲击作用特点亦不相同,闸门破坏方式存在明显差别。闸门结构反恐安全防护重点区域为垂直隔板、边梁与上主横梁相交的部位和支臂铰支座附近部位。 展开更多

关键词 水工结构 水下爆破响应 弹塑性分析 水工闸门 流固耦合 时程分析法

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建筑结构对爆破震动响应的动力学计算方法 被引量：3

5

作者 王小林 吴枫 徐书雷 《西安科技学院学报》 北大核心 2002年第4期411-413,共3页

爆破震动是在城市进行拆除爆破中需要考虑的重要问题。作者提出几种计算爆破地震力的方法。首先介绍工程中广泛采用的反应谱法,并在反应谱法的基础上提出了一种计算结构在爆破震动作用下内力大小的方法———底部剪力法。该方法简便可靠... 爆破震动是在城市进行拆除爆破中需要考虑的重要问题。作者提出几种计算爆破地震力的方法。首先介绍工程中广泛采用的反应谱法,并在反应谱法的基础上提出了一种计算结构在爆破震动作用下内力大小的方法———底部剪力法。该方法简便可靠,在工程中有一定的可行性。 展开更多

关键词 建筑结构 爆破震动响应 动力学 计算方法 反应谱法 爆破地震力 底部剪力法

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隧道近接穿越古迹爆破施工安全控制技术 被引量：1

6

作者 王延雨 温小宝 +2 位作者 王军 叶飞 曹凯 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期645-656,共12页

为了降低隧道爆破施工对临近古迹等敏感建筑物的安全威胁,依托新建石板沟一号公路隧道工程,通过现场监测和数值模拟,揭示了不同掏槽眼型式与传播介质参数对临近古迹的减振规律。对上台阶全断面爆破施工阶段进行监测,发现影响控制点振速... 为了降低隧道爆破施工对临近古迹等敏感建筑物的安全威胁,依托新建石板沟一号公路隧道工程,通过现场监测和数值模拟,揭示了不同掏槽眼型式与传播介质参数对临近古迹的减振规律。对上台阶全断面爆破施工阶段进行监测,发现影响控制点振速峰值的主要因素为掏槽眼爆破,其中寺内水平向振速VR显著较大;在爆破断面距寺庙约60 m处V_(R)达到0.961 cm/s,即将超出1.0 cm/s的安全限值,建议以60 m为分界线调整爆破方案。为兼顾施工效率和爆破减振,利用数值模拟对掏槽型式与台阶法施工参数进行研究,结果表明,掏槽型式与仰拱开挖对控制点的影响具有区段性,采取斜眼掏槽型式、及时开挖仰拱、增大台阶长度和台阶高度分别能够减小控制点振速峰值0.071 cm/s、0.039 cm/s、0.097 cm/s、0.065 cm/s。为保证工程顺利进行,最终提出三区段小导洞先行爆破施工方案和相关辅助减震措施,有效控制了隧道爆破对古迹的振动影响。 展开更多

关键词 隧道爆破 爆破振动响应 控制爆破技术 区段划分 方案优化

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邻近既有隧道的爆炸动力学响应及其防护结构 被引量：7

7

作者 连卫东 叶娟 +3 位作者 谢剑鸣 刘锋涛 戴北冰 汤连生 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第26期11389-11395,共7页

邻近既有隧道的爆破施工是城市地下工程建设的重点和难点之一。采用ANSYS/LS-DYNA软件建相邻隧道的任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)有限元的动力学模型,分析了爆炸冲击作用下邻近隧道的动力学响应规律与特征,提出了硬-... 邻近既有隧道的爆破施工是城市地下工程建设的重点和难点之一。采用ANSYS/LS-DYNA软件建相邻隧道的任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)有限元的动力学模型,分析了爆炸冲击作用下邻近隧道的动力学响应规律与特征,提出了硬-软-硬“三明治”式防护结构,以此降低隧道爆破施工对邻近隧道安全的不良影响。结果表明:在相同的炸药量及隧道埋深条件下,硬-软-硬“三明治”式防护结构具有较好的抗爆效果,有效地降低钻爆法施工对邻近隧道结构造成的损伤破坏。研究结果有望为立体交叉隧道的爆破施工提供了有价值的参考依据和解决方案。 展开更多

关键词 邻近既有隧道 爆破动力学响应 ALE有限元 防护结构

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某暗挖小净距隧道施工方案优化及爆破施工安全研究 被引量：4

8

作者 段军朝 吴贤国 +1 位作者 李博文 王彦玉 《城市道桥与防洪》 2019年第10期135-141,M0016,M0017,共9页

结合武汉市重点工程东湖通道团山隧道项目小净距隧道的工程实际,进行施工工序的优化,改交叉中隔壁法(传统CRD法)为优化后的交叉中隔壁法,提出拆除临时抑拱和中隔壁以利于大型挖机掘进的施工;将摩尔-库仑等面积圆屈服准则代替传统摩尔-... 结合武汉市重点工程东湖通道团山隧道项目小净距隧道的工程实际,进行施工工序的优化,改交叉中隔壁法(传统CRD法)为优化后的交叉中隔壁法,提出拆除临时抑拱和中隔壁以利于大型挖机掘进的施工;将摩尔-库仑等面积圆屈服准则代替传统摩尔-库仑准则,建立小净距隧道施工工序优化的有限元分析模型,对不同施工工艺情况下,隧道开挖过程中岩土体受力情况进行了数值模拟分析。结果表明:优化施工工序满足应力应变要求。研究小净距隧道施工优化方案爆破开挖安全性,进行爆破动力响应的二维弹塑性时程分析;研究分析爆破震动作用下初衬动力反应,通过现场实测波形结果,评价按施工下部导洞前拆除临时仰拱的CRD法条件下围岩抗震动的安全性。从而顺利完成了施工,既降低了施工成本、又缩短了施工工期。该研究结果对今后类似小净距隧道的施工具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 暗挖隧道 小净距隧道 施工优化 数值仿真 爆破动力响应

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超深基坑横支撑爆破振动规律研究

9

作者 雷云晖 《市政技术》 2024年第1期124-130,共7页

以穗莞深城际铁路前海—皇岗口岸段工程中0-1号工作井基坑爆破工程为背景,通过爆破测振仪对横支撑爆破过程进行了监测,并对超深基坑爆破对横支撑振动响应规律进行了研究。研究结果表明:1)超深基坑工作井横支撑爆破振动波的变化规律具有... 以穗莞深城际铁路前海—皇岗口岸段工程中0-1号工作井基坑爆破工程为背景,通过爆破测振仪对横支撑爆破过程进行了监测,并对超深基坑爆破对横支撑振动响应规律进行了研究。研究结果表明:1)超深基坑工作井横支撑爆破振动波的变化规律具有较强的方向性,即沿工作井垂直方向上的幅值变化剧烈程度远大于其他2个方向。其中:水平径向的变化幅度呈先降低后升高的趋势;水平切向的变化幅度在各振动监测波形中相对较小;垂直方向上变化幅度相对较高;在相同横支撑爆破条件下,爆破振动持续时间基本相同。2)最大振动波速与主频在各方向有一定的规律性。其中,最大振动波速和主频最大值在水平切向上有较明显的改变,振动波形变化幅度最大值集中在单一方向上,其他方向的数值和波形形态基本相同,这表明基坑支撑爆破振动有显著的方向性特征。3)工作井爆破振动效果良好,支撑和被支撑结构的开裂和振动在允许值范围内,爆破效果满足施工要求。该研究结果可为今后超深基坑横支撑爆破工程提供参考。 展开更多

关键词 超深基坑 爆破振动响应 监测技术 横支撑

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特大断面小净距公路隧道爆破动力响应研究

10

作者 杜佳骏 汪洋 +2 位作者 高进 晏启祥 郭治岳 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期369-380,共12页

依托成都龙泉山一号隧道,运用等效荷载法进行数值模拟计算,对不同开挖步序、不同净距下隧道施工对既有隧道结构的动力响应特性进行了研究,结果表明:(1)由于缺少临空面,后行隧道开挖步序1对衬砌结构影响程度最大,而步序2和步序3对结构的... 依托成都龙泉山一号隧道,运用等效荷载法进行数值模拟计算,对不同开挖步序、不同净距下隧道施工对既有隧道结构的动力响应特性进行了研究,结果表明:(1)由于缺少临空面,后行隧道开挖步序1对衬砌结构影响程度最大,而步序2和步序3对结构的影响较小;(2)不同开挖步序下,后行隧道结构的振速峰值较大处主要出现在迎爆侧的边墙、拱腰和拱脚位置,监测点振速最大值为5.665 cm·s^(-1);(3)先行隧道逆掘进方向的综合振速峰值总体持续衰减,而沿掘进方向,振速峰值上下波动,在一定范围内有升高的趋势;(4)不同步序下后行隧道结构的振速峰值出现在左拱腰、左侧仰拱和右拱肩处,监测点振速最大值为5.387 cm·s^(-1);(5)迎爆侧振速受净距影响敏感,而背爆侧振速峰值随净距变化不明显,变化幅度在2.5%以内;(6)同一净距条件下,先行隧道迎爆侧监测点X向的振动速度峰值最大,Y向次之,Z向最小;(7)隧道右边墙附近的结构固有频率可能处于14.25~18.0 Hz之间,结构对该频段的应力波响应敏感。 展开更多

关键词 特大断面隧道 小净距 爆破动力响应 三分之一倍频程分析

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立体交叉铁路隧道爆破振动效应的研究 被引量：1

11

作者 高军伟 赵岩 王奔 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期39-47,共9页

依托京张高铁某交叉隧道工程,研究既有隧道二次衬砌在下部隧道爆破载荷作用下的动力响应特征。基于萨道夫斯基公式,以隧道交叉断面为界,研究交叉点分别位于掌子面前方及后方时对应的爆破振动峰值速度及振动主频率的衰减规律。为了弥补... 依托京张高铁某交叉隧道工程,研究既有隧道二次衬砌在下部隧道爆破载荷作用下的动力响应特征。基于萨道夫斯基公式,以隧道交叉断面为界,研究交叉点分别位于掌子面前方及后方时对应的爆破振动峰值速度及振动主频率的衰减规律。为了弥补现有爆破安全规程中分段考虑频率影响方法的不足,通过回归分析的方式得到爆破振动峰值速度与主频率之间的数学关系,定量考虑爆破振动频率对爆破振动响应特征的影响。计算结果表明,综合考虑爆破振动频率与既有隧道自振频率的影响,优化计算得到的爆破振动峰值速度v_(PPS)小于实测振动数据v_(PP)。针对本交叉隧道爆破工程,下部隧道爆破施工对既有隧道的振动影响在可控范围内。 展开更多

关键词 交叉隧道 爆破振动响应 量纲分析 安全控制 爆破振动频率

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基于三维激光扫描技术的隧道爆破振动响应研究 被引量：1

12

作者 刘林 《市政技术》 2023年第4期102-108,共7页

以云南省曲靖市宝云隧道工程为依托,应用三维激光扫描技术对隧道超、欠挖问题进行了优化,确保了隧道断面施工质量,同时对爆破施工过程中边坡质点爆破振动速度峰值、爆破振动频率和爆破振动持续时间分别进行了监测分析。研究结果表明:采... 以云南省曲靖市宝云隧道工程为依托,应用三维激光扫描技术对隧道超、欠挖问题进行了优化,确保了隧道断面施工质量,同时对爆破施工过程中边坡质点爆破振动速度峰值、爆破振动频率和爆破振动持续时间分别进行了监测分析。研究结果表明:采用三维激光扫描技术对隧道超、欠挖问题的优化具有较好的效果;边坡质点爆破振动速度峰值、爆破振动频率和爆破振动持续时间均满足施工规范要求,隧道拱顶下沉位移约为8.0 mm,水平收敛位移约为7.2 mm,并逐步进入稳定阶段;基于三维激光扫描技术的隧道爆破开挖施工的安全性得以保障,可为类似工程提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 隧道工程 爆破振动响应 三维激光扫描技术 围岩变形 振动控制

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岩石地区节理对地铁隧道结构爆破振动响应的影响 被引量：1

13

作者 吴军 李耀 +2 位作者 闫兵 苏秀婷 李远航 《工业建筑》 北大核心 2023年第S02期511-514,461,共5页

岩质地层中,富含多种填充物的节理对爆破振动传播的影响研究对于爆破振动精准预测十分重要。采用数值计算的方法,对硬质岩石、泥、水、空气四种填充物情况下节理对爆破振动的影响进行了研究,并针对节理倾角的不同进行了对比计算分析。... 岩质地层中,富含多种填充物的节理对爆破振动传播的影响研究对于爆破振动精准预测十分重要。采用数值计算的方法,对硬质岩石、泥、水、空气四种填充物情况下节理对爆破振动的影响进行了研究,并针对节理倾角的不同进行了对比计算分析。研究结果表明:1)填充物的波阻抗越小对爆破振动的影响越大,相应的当结构面填充介质为硬质岩石时,隧道迎爆面衬砌节点峰值振速较大,其次是水体、最后分别是泥质、空气;2)岩石、水等波阻抗较大的介质时,隧道迎爆面衬砌有效应力会迅速达到峰值,然后迅速衰减,峰值过后,会产生持续的、较弱的振动和动力响应;3)隧道迎爆面衬砌节点最大峰值振速与角度变化呈负相关,即随着角度增大,振速值也随之增大。 展开更多

关键词 节理填充物 爆破振动响应 地铁隧道结构 数值计算

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并行近接隧道中减振孔的爆破振动控制效果研究

14

作者 林豪 吕文明 +2 位作者 郭洪雨 孙飞 张志强 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期1691-1698,1718,共9页

新建隧道爆破作业对邻近既有隧道影响显著,鉴于减振孔的泛用性,常选其作为减振手段,但在近接隧道中的降振效果亟待探明。建立了能够表征各减振孔参数效应的爆破动力学模型,并与现场监测数据对比验证了模型的正确性。进而探究了减振孔参... 新建隧道爆破作业对邻近既有隧道影响显著,鉴于减振孔的泛用性,常选其作为减振手段,但在近接隧道中的降振效果亟待探明。建立了能够表征各减振孔参数效应的爆破动力学模型,并与现场监测数据对比验证了模型的正确性。进而探究了减振孔参数对减振率的影响规律,提出描述减振率与减振孔参数间的关系式,论证了近接隧道爆破中减振孔的爆破振动控制效果。结果表明:(1)分别布设减振孔1~3排,平均减振率从40.58%增至71.99%;(2)分别布设减振孔距爆源距离0.75 m~1.5 m,平均减振率从53.93%降至40.21%,改变上述参数对减振效益影响明显;(3)建立了减振孔参数与减振率的拟合关系式,揭示了减振孔参数对爆破振动影响显著程度;(4)揭示了减振孔对近接隧道爆破振动的影响规律,距爆破临空面5 m以内振速高、衰减快,减振孔减振效益好,单排减振孔对中心断面各部位的减振率达到26%~38%。 展开更多

关键词 并行近接隧道 爆破动力响应 减振率 减振孔 质点峰值振速

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连拱隧道在不同开挖过程下中隔墙的动态响应分析研究 被引量：1

15

作者 鲁长亮 李伟 刘廷望 《科技创新导报》 2009年第34期97-97,共1页

利用ANSYS-LSDYNA动力有限元程序,建立连拱隧道爆破震动效应模型,分析研究了在左右洞不同开挖过程中,中隔墙的动态反应。同时,在某四车道高速公路连拱隧道爆破施工现场,对中隔墙的震动进行了实地测试,并与ANSYS数值模拟结果进行了分析比... 利用ANSYS-LSDYNA动力有限元程序,建立连拱隧道爆破震动效应模型,分析研究了在左右洞不同开挖过程中,中隔墙的动态反应。同时,在某四车道高速公路连拱隧道爆破施工现场,对中隔墙的震动进行了实地测试,并与ANSYS数值模拟结果进行了分析比较,模拟计算的结果与实际测试结果基本相符。 展开更多

关键词 连拱隧道 中隔墙 爆破动态响应

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