考虑高程及岩体损伤的爆破振动传播规律及其控制技术研究

论文摘要

爆破振动作为爆破作业过程中的一种主要的有害效应,是国内外相关学者研究的重点。随着爆破器材及工程爆破技术的不断发展,复杂环境下的大规模岩土爆破工程越来越常见,因此,科学研究及工程技术领域对爆破振动的传播规律及控制技术研究工作提出了新的要求。为了系统的研究高程及岩体损伤影响下爆破振动的传播及衰减规律,文章根据多个实际爆破工程的监测数据,采用无量纲分析的方法,从理论上推导了反映高程及岩体损伤的爆破振动峰值速度的数学模型,采用回归分析的方法,对比分析了多种预测模型的精度,得出了在地形变化较大的区域进行爆破振动预测时,考虑高程效应的预测模型精度较高,平均偏差均在7%以内;文章首次提出了采用岩体的损伤度及爆破裂隙圈半径共同表征岩体的累计损伤情况,经非线性回归分析,得出周期性爆破荷载下,考虑岩体损伤的爆破振动峰值速度预测模型,该预测模型的精度大于94%。采用ANSYS LS-DYNA软件对爆破振动的传播过程进行了数值模拟,通过数值模拟结果分析了爆破振动的传播规律,得出了爆破振动的传播具有一定的高程放大效应,对比了岩体损伤前后爆破振动速度的变化规律,得出岩体损伤对爆破振动峰值速度具有较大的削弱效应,振动速度衰减率为13.302%。文章还提出了多种爆破振动控制及减弱技术措施,其中“大-段间延时”、优化爆破参数及孔内空气间隔三种降振技术已通过实际工程验证,降振效率普遍在30%以上,以期为同类工程提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 前言
•   1.2 研究背景及意义
•     1.2.1 研究背景
•     1.2.2 研究意义
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 国内研究现状
•     1.3.2 国外研究现状
•   1.4 主要研究内容及方法
•     1.4.1 主要研究内容
•     1.4.2 研究方法
• 第二章 爆破振动的产生、传播及其表征
•   2.1 爆破振动的产生及分类
•     2.1.1 爆破振动的产生
•     2.1.2 爆破振动波的分类
•   2.2 爆破振动的传播
•   2.3 爆破振动的表征
• 第三章 考虑高程效应的爆破振动传播规律
•   3.1 工程概况及现场试验概述
•     3.1.1 坡望石灰岩矿概况及现场试验概述
•     3.1.2 河百3标概况及现场试验概述
•   3.2 爆破振动预测经验公式的分析及改进
•     3.2.1 爆破振动的量纲分析
•     3.2.2 爆破振动预测经验公式的改进
•   3.3 爆破振动测试结果及分析
•     3.3.1 坡望石灰矿爆破振动测试结果及分析
•     3.3.2 河百3标爆破振动测试结果及分析
•   3.4 考虑高程差的爆破振动传播规律
• 第四章 考虑岩体累计损伤的爆破振动传播规律
•   4.1 岩体损伤及爆破裂隙圈的表征
•     4.1.1 岩体损伤的表征
•     4.1.2 爆破裂隙圈的表征
•   4.2 考虑岩体损伤的爆破振动预测模型
•   4.3 工程实例分析
•     4.3.1 工程概况
•     4.3.2 测试结果及分析
•   4.4 考虑岩体累计损伤的爆破振动传播规律
• 第五章 爆破振动数值模拟分析
•   5.1 数值模拟概述
•   5.2 爆破振动有限元计算模型
•     5.2.1 几何模型
•     5.2.2 材料参数及其本构方程
•     5.2.3 算法的选择及边界条件
•   5.3 数值模拟结果分析
•     5.3.1 考虑高程效应的爆破振动数值模拟分析
•     5.3.2 考虑岩体损伤的爆破振动数值模拟分析
•   5.4 爆破振动传播及衰减规律分析
• 第六章 爆破振动控制技术
•   6.1 爆破振动的主动控制技术
•     6.1.1 控制最大单段药量
•     6.1.2 合理设置微差时间
•     6.1.3 优化爆破参数
•   6.2 爆破振动的被动控制技术
•     6.2.1 开挖减振沟
•     6.2.2 预裂爆破与减振孔
•     6.2.3 间隔装药
• 第七章 结论及展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张勤彬

导师: 程贵海

关键词: 高程效应,岩体损伤,爆破振动峰值速度,传播规律,衰减规律

来源: 广西大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,工业通用技术及设备,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 广西大学

分类号: TU45;TU751.9

总页数: 91

文件大小: 10912K

下载量: 169