地下洞室爆破开挖诱发围岩损伤特性及PPV阈值研究

论文摘要

地下洞室爆破开挖产生的围岩损伤主要由爆破荷载和地应力重分布共同作用引起。针对圆形隧洞全断面毫秒延迟爆破开挖过程,采用LS-DYNA有限元数值模拟研究了不同地应力水平下爆破开挖诱发围岩损伤的机理及爆破损伤PPV阈值变化规律。研究表明:地应力对爆破荷载产生的张拉损伤起抑制作用,高地应力条件下,爆破荷载产生的岩体损伤仅限于围岩表层,地应力重分布引起的岩体压剪破坏是围岩中大范围损伤区形成的主要原因;爆破过程中开挖面上地应力瞬态释放所产生的附加动应力也是影响围岩损伤的重要因素,相比于准静态卸荷,地应力瞬态卸荷产生的围岩损伤范围更大;随着地应力水平的提高,岩体爆破损伤的PPV阈值呈先增大后减小的变化趋势,地下洞室爆破安全振动控制标准应考虑地应力状态的影响。

论文目录

• 1 地下洞室爆破开挖计算模型
•   1.1 炮孔布置与毫秒延迟起爆顺序
•   1.2 计算模型
•   1.3 爆破荷载与开挖卸荷过程
• 2 岩体损伤模型
•   2.1 损伤演化方程
•   2.2 损伤判定
•   2.3 损伤模型的实现与验证
• 3 爆破荷载诱发围岩损伤演化过程
•   3.1 毫秒延迟爆破围岩损伤演化与分布
•   3.2 围岩爆破损伤PPV阈值
• 4 地应力重分布对爆破开挖围岩损伤的影响
•   4.1 静态二次应力的影响
•   4.2 瞬态卸荷附加动应力的影响
•   4.3 考虑地应力影响的爆破损伤PPV阈值
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨建华,吴泽南,姚池,蒋水华

关键词: 地下洞室,爆破,地应力,岩体损伤,阈值

来源: 振动与冲击 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 南昌大学建筑工程学院

基金: 国家自然科学基金(51509126,U1765207),江西省自然科学基金(20181BAB206047),江西省教育厅科学技术研究重点资助项目(GJJ150030)

分类号: TU45

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.02.020

页码: 131-139

总页数: 9

文件大小: 477K

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