抛石爆破挤淤过程的有限元数值模拟

抛石爆破挤淤的过程主要分为4步。第1步是直接进行抛石挤淤;第2步是在堤头前方的淤泥内进行首次堤头爆破,使淤泥的强度降低,抛石和淤泥之间的平衡被打破,抛石向淤泥内滑移和下沉,直至达到新的平衡;第3步是补填后再次进行爆破,并依次循环;第4步是每50m进行一次侧爆。通过改变淤泥强度的方式来代替爆破作用,利用有限元数值模拟方法对这4个过程进行了模拟,在此基础上进行了挤淤效果的预测。通过工程实例,进行了理论预测与钻探、探地雷达实际检测结果的对比,证实数值模拟的结果是正确的。模拟结果表明经过抛石爆破挤淤4个步骤的处理,抛石最终会形成稳定的马蹄形海堤。     

金平防浪堤爆破挤淤工程对附近水域及岸上建筑物的影响分析

根据工程的地域特点和工程的施工要求，分析了爆破挤淤技术的原理、参数的选择和可能造成的影响，提出了减小影响的措施，论证了合理地选择爆破参数、采用爆破挤淤技术的可行性。施工实践证明用爆破挤淤技术建设防浪堤是成功的。     

深厚淤泥爆破挤淤堤坝沉降计算与分析

爆破挤淤技术在海洋围垦和潮汐电站等工程堤坝建设中发挥着重要作用,随着海洋工程的不断推进,堤坝修建需要处理淤泥(软基)厚度在逐渐加深,在超过12 m的深厚淤泥中往往采用“悬浮式”堤坝结构,对该种堤坝结构开展沉降计算与分析有着重要的意义和应用价值。以惠州港兴盛油库护岸工程为工程实例,分别采用传统沉降计算方法、基于多孔介质渗透理论的考虑浮力作用沉降计算方法及数值模拟方法,对其爆破挤淤形成的“悬浮式”堤坝开展沉降计算,并与实际监测结果对比验证,分析几种沉降计算方法的适用性和合理性。研究表明,传统沉降计算方法得到的沉降值比实际监测值明显偏大,不适合于“悬浮式”堤坝沉降计算;考虑浮力作用方法和数值模拟方法的计算结果较为接近实际监测值,可用于“悬浮式”堤坝沉降计算。     

深厚软土地基爆破挤淤效果检测方法及应用实例

爆破挤淤抛石置换断面的结构分层特点及电磁参数差异具备探地雷达检测的基本物理前提。通过浙江洞头某海涂围堤的检测表明,对于底部深度达35 m左右的深厚抛石层,可采用16 MHz低频天线和合适的测试参数探测,查明落底深度、宽度以及腰部宽度等堤身参数,突破探地雷达检测深厚抛石层的局限性。其底部泥石混合层难以识别。     

琼州海峡铁路轮渡北港防波堤爆破挤淤施工出现的问题及对策

琼州海峡铁路轮渡北港防波堤在爆破挤淤施工中,出现了堤心石未能落到设计深度的异常情况.通过对防波堤下卧软土层的试验研究,发现问题的根源在于忽视了软土的结构性,在此基础上对下卧软土层进行了沉降及稳定性验算,结果表明它能满足作为持力层的要求,从而为防波堤的评价提供了依据.     

爆炸挤淤作用对海相软黏土压缩特性的影响

浙江漩门三期围垦项目中采用爆炸挤淤置换法进行筑堤工程,为了对爆炸置换后海堤的固结沉降预测及稳定性评价提供可靠的试验参数,取爆炸前后地基范围内的海相软黏土,进行一维压缩和各向等压固结试验,并对该地区软土的压缩变形与结构特性进行初步研究。试验结果表明,海相软黏土存在一定的结构特性,表现出与其重塑土不同的性质;通过引入孔隙指数的概念,研究该地区软黏土的结构性,证实土体结构性的存在是其压缩特性不同于重塑样压缩曲线的内在原因,在高压力范围内其压缩曲线趋近于固有压缩曲线。爆炸挤淤作用对海相软黏土产生较强的扰动效应,也对其基本物理性质与压缩特性均产生重要影响;扰动效应造成软黏土的结构屈服应力降低,结构强度下降,采用新定义的结构破坏比来定量评估爆炸挤淤作用对海相软黏土结构性的破坏程度,可为爆炸挤淤置换法处理软基的海堤工程提供一定的理论基础。     

裂隙岩体爆破破碎阻力特性分析

对裂隙岩体的爆破破碎阻力特性进行了研究，提出了裂隙岩体爆破阻力矢量的概念和研究方法。以单元结构体作为主要研究对象，建立了爆破阻力矢量与岩体实际阻力矢量的关系模型。作为一种研究方法，它对裂隙岩体的爆破破碎的理论研究及施工技术的研究具有一定的实际意义。     

滩涂爆破挤淤影响区软基处理施工技术

国华浙能宁海电厂围堤爆破挤淤影响区采用塑料排水板进行处理，按常规设计施工方法达不到处理效果，对处理方案进行了改进，加铺一层竹席，并加厚碎石层，取得了较好效果。     

岩体结构对岩石爆破效果的影响

分析了爆破冲击波的传播特点，指出了对岩石破坏最大的是拉伸应力波，并对岩体结构对岩石爆破效果的影响进行了探讨。     

节理角度对预裂爆破成缝效果的影响研究

预裂爆破的现场实践表明,诸如节理、软弱夹层和断层等地质不连续面是影响预裂爆破效果的一个重要因素。运用LS-DYNA 3D程序研究了不同角度的节理对预裂爆破效果的影响。通过数值模拟发现,岩体中节理的存在对预裂爆破效果影响显著,其吸收应力波能量并阻碍应力波的传播,且影响预裂缝产状。研究结果表明,节理附近的预裂缝大多沿节理垂直方向开裂,逐渐与被破坏节理连接,节理夹角较小时,易形成锯齿状裂缝,且较难贯通。随着节理与炮孔连线夹角的增大,应力波在节理处的透射率越大,节理附近位置上的质点振速也越大,预裂缝更趋于平直且更易贯通。当节理垂直炮孔连线时透射率最大,所形成的预裂缝与炮孔连线基本重合,不会出现锯齿形裂缝,相对成缝效果最佳。     

掘进爆破中炮眼的设计探讨

对掘进中处于夹制情况下的炮孔爆破进行分析，提出炮眼分阶段设计的原理及有关的参数。     

高速公路爆破中破碎块度控制的研究

从理论分析入手，结合工程实践，探讨了高速公路爆破中大块产生的原因，并提出了控制破碎块度的有效措施。     

爆炸波在高饱和度饱和土中传播规律的研究

通过在? 2.5×5 m模拟爆炸装置中进行饱和土爆炸试验,得到了变埋深条件下饱和土中的压力实测波形,实测到了冲击波和弹性波,二者之间具有较明显的分界,爆炸近区和远区荷载形式具有较大的区别。通过综合分析给出了饱和土中波的传播规律,揭示饱和土中爆炸冲击波传播时出现流体动力区和冲击波形成等性质,建立了饱和土双线性递增硬化本构关系,确定了由冲击波向弹性波转换的分界压力。     

岩石爆破模型研究综述

系统综述了岩石爆破模型的国内外研究现状,阐明了其基本思想。对岩石爆破模型作了简要评述,就岩石爆破模型的发展趋势提出了初步看法。     

炸药触地爆炸后核电站安全壳基底振动响应分析

现代战争或恐怖活动中,核电站很可能受到精确制导炸弹的攻击。运用有限元软件LS－DYNA3D,以5 000 kg等效TNT当量的装药在安全壳100 m外触地爆炸为例,将装药爆炸、土中传播和结构构成有限元分析体系,对安全壳基底的振动响应进行了分析。结果表明,安全壳基底和壳体的压力呈环状分布,在基底和壳体的连接处有明显的应力集中;等效应力-时程曲线和径向应力-时程曲线显示,壳体的最大等效应力为35 kPa、最大径向应力为32 kPa,均在安全范围。在给定的条件下,基底和壳体的响应值远未超出设计值,核电站的运行安全可靠。     

温度变化对花岗岩井壁稳定性的影响

针对深井、超深井钻遇的花岗岩地层,通过对花岗岩进行加温后纵波波速测量和常规三轴压缩试验,并基于所得到的试验结果研究不同温度后花岗岩的纵波波速和三轴压缩状态下的宏观力学特性,分析了花岗岩纵波波速、峰值应力、弹性模量、峰值应变与温度的关系;同时对三轴压缩条件下花岗岩的宏观破坏形式进行总结。研究结果表明,经过加温冷却后,花岗岩的纵波波速随着温度的升高呈降低趋势;同时,围压一定时,温度为20~200 ℃时,随着温度的升高,试样的峰值应力、弹性模量、峰值应变呈增大趋势,而在200~400 ℃,这些力学参数呈降低趋势。温度的升高,不仅会使得岩石内部的含水量逐渐减小,而且由于岩石内部矿物成分的热膨胀性不同等因素使得岩石内部产生附加热应力,从而使得岩石内部的初始裂纹发生扩展、贯通或产生新裂纹,进而影响井壁及围岩的稳定性。     

控爆技术、无声破碎和被动防护网在危岩排险中的综合应用探讨

危岩是三峡库区主要地质灾害之一,现呈现出多发、频发的趋势。危岩的分类为坠落式、倾倒式和滑塌式。危岩的综合治理措施有清除、支撑、锚固、拦截、封填、灌浆、排水、防护网等。控爆技术,包括洞室控爆技术、深孔控爆技术、光面爆破、预裂爆破、浅眼循环控爆技术等,以及无声破碎和防护网,均适用于危岩排险工程。危岩的爆破不同于一般的工程爆破,针对不同的危岩类型采用不同的控爆技术和综合应用措施,可以充分保护母岩,稳定岩体,达到应急排险的目的。     

Modelling the Impact of Rockmass and Blast Design Variation on Blast Fragmentation

Most blast fragmentation models assume the rock mass properties. explosive properties and blast design variables to be constants and uniformly distributed within a blast. However, in reality all these input variables vary within a blast resulting in variation in the resulting fragmentation size distribution. A stochastic modelling approach is introduced in this paper to quantify this variation. This technique takes the input variables as statistical distributions rather than constants and through several thousand iterations, generates a statistical representation of the expected fragmentation resulting from a poduction blast. A case study of three production blasts from a large open pit mine are presented and the modelled fragmentation 'envelope' shows good agreement with the fragmentation 'envelope' estimated from Split image analysis. The various blast-related parameters influence different parts of the fragmentation distribution, e.g., rock strength and explosive velocity of detonation have most impact on the fines. The technique is used to identify the parameters that have the greatest influence on various size fractions. Such an analysis will be useful to direct resources to efficiently minimise the variation.     

溢洪道高边坡控制爆破施工

本文分析了单响药量和起爆网络对爆破振动的影响,结合控制爆破技术进行了振速监测,通过爆破监测估算出该地区爆破振动衰减规律,用以指导溢洪道开挖施工,保证了泄洪洞的安全。     

A three‐phase soil model for simulating stress wave propagation due to blast loading

A three‐phase soil model is proposed to simulate stress wave propagation in soil mass to blast loading. The soil is modelled as a three‐phase mass that includes the solid particles, water and air. It is considered as a structure that the solid particles form a skeleton and their voids are filled with water and air. The equation of state (EOS) of the soil is derived. The elastic–plastic theory is adopted to model the constitutive relation of the soil skeleton. The damage of the soil skeleton is also modelled. The Drucker–Prager strength model including the strain rate effect is used to describe the strength of the soil skeleton. The model is implemented into a hydrocode Autodyn. The recorded results obtained by explosion tests in soil are used to validate the proposed model. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.