收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

爆炸荷载作用下岩体损伤特征及安全阈值研究

夏祥  
【摘要】: 论文以广东岭澳核电站二期基础爆破开挖工程为基础,在现场实施了全程实时爆破振动监测,并对其中四次基岩爆破进行了爆前爆后岩体声波试验。在此基础上,利用核电站现场岩体的基本物理力学特性和爆破设计参数,对岩体的爆炸荷载、爆炸荷载作用下的岩体损伤特征和岩体质点振动速度及其峰值衰减规律分别进行了数值模拟,得到了岩体损伤范围和振动速度的关系,由此确定了在岩体的损伤范围一定的情况下,距爆源一定距离处岩体质点振动速度的安全阈值。 根据岭澳核电站现场岩体的物理力学特性和施工爆破参数,作者利用材料的Von Mises破坏准则,通过显式动力分析方法模拟了岩体在爆炸荷载作用下的破裂过程,分析了岩体爆破裂纹产生和扩展的机理,得到了岩体粉碎区和裂隙区的范围,认为岩体爆破粉碎区的半径为装药半径的3倍左右;裂隙区半径约为装药半径的70倍。同时,通过不同的岩体爆炸模型获得了爆源近区岩体质点压力、速度及其衰减规律,并与理论结果进行了比较,得到了岩体爆炸荷载随爆破装药量的变化趋势。 以岭澳核电站十次爆破试验和所有正式爆破的岩体振动速度监测结果为基础,论文根据施工现场的地质特征和岩体特性参数,运用离散元方法模拟了不同的爆炸荷载作用下岩体的振动速度,并与现场监测结果进行了比较,得到了岩体质点振动速度的衰减规律。结合装药量的变化,确定了距爆源一定距离处的振动速度随装药量的变化规律。结论认为质点峰值振动速度在爆源近区迅速衰减,其衰减速度远大于爆源远区的衰减速度,并且爆源中远区岩体质点垂直向振动速度大于水平向振动速度,速度量值随装药量增大而增大。 同时,在现场进行了4组岩体爆前爆后的声波试验,得到了爆炸前后岩体声波波速变化率。根据波速变化率与岩体损伤之间的关系,求得了岩体的损伤范围。以此为基础,利用FLAC3D程序的莫尔-库伦材料模型,计算了不同装药量情况下的岩体损伤范围,并与现场实测结果进行了比较,确定爆炸荷载作用下岩体损伤门槛值Dcri=0.2,由此得到了岩体损伤范围随装药量的变化规律。结论认为,爆孔围岩中,在装药深度范围内岩体损伤程度最严重,爆孔底部以下岩体损伤变量急剧减小;并且爆炸荷载作用下的岩体损伤深度小于损伤区半径,二者比例约为1:3;岩体损伤范围随药量的增大而增大。 岭澳核电站现场爆破施工中,为保护下卧基岩的完整性,要求爆炸荷载作用下岩体损
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU452

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 蔡丽光;林从谋;蒋丽丽;;福鼎黑玄武岩开采技术及其改进途径探讨[J];有色金属(矿山部分);2008年03期
2 夏祥;李海波;李俊如;朱莅;刘博;王晓炜;;岭澳核电站二期工程基岩爆破安全阈值分析[J];岩土力学;2008年11期
3 刘优平;龚敏;黄刚海;;深孔爆破装药结构优选数值分析方法及其应用[J];岩土力学;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 龚伦;上下交叉隧道近接施工力学原理及对策研究[D];西南交通大学;2008年
2 张亮亮;抗爆洞室不同部位预应力锚索受力特征研究[D];武汉理工大学;2009年
3 刘晓明;金属矿隐患空区三维信息获取及其动力失稳数值分析技术研究[D];中南大学;2010年
4 谢冰;岩体动态损伤特性分析及其在基础爆破安全控制中的应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 张国华;基于围岩累积损伤效应的大断面隧道施工参数优化研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
6 张袁娟;露天矿爆破振动对边坡的影响及其预测研究[D];武汉理工大学;2012年
7 蒋复量;金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔爆破参数优化的理论与试验研究[D];中南大学;2012年
8 祝启虎;地应力瞬态卸荷对围岩损伤特征的影响[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟小伟;浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究[D];北京交通大学;2011年
2 雷涛;采动卸荷下连续开采诱导放顶动力响应模拟研究[D];中南大学;2010年
3 刘立顺;端锚预应力锚杆支护技术研究[D];中南大学;2011年
4 李璐;隧道施工对既有气象雷达塔的影响研究[D];兰州交通大学;2011年
5 彭国诚;Hoek-Brown强度准则中扰动系数研究[D];昆明理工大学;2011年
6 吕中玉;小间距隧道施工过程中的动力响应研究[D];湖南科技大学;2008年
7 潘建仕;爆破效应下小波分析在金矿围岩稳定诊断的应用研究[D];北京科技大学;2009年
8 孙丽;空气间隔轴向不耦合装药预裂爆破数值模拟研究[D];中南大学;2012年
9 钱立坤;小断面硬岩巷道低耗高效快速掘进关键技术研究[D];湖南科技大学;2012年
10 汪亚飞;复杂环境下隧道钻爆施工降振试验研究及控制[D];北京交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡德所,张继春,刘浩吾,哈秋 ;三峡工程坝基岩体爆破地震效应的现场试验研究[J];人民长江;1996年05期
2 李树茂,齐伟,刘红帅;岩体损伤力学理论进展[J];世界地质;2001年01期
3 康红普;水对岩石的损伤[J];水文地质工程地质;1994年03期
4 凌建明,孙钧;建立在损伤应变空间的岩体破坏准则[J];同济大学学报(自然科学版);1995年05期
5 黄照平,宋一乐;爆破振动对残留岩体的影响及控制[J];武汉汽车工业大学学报;1999年06期
6 汪传松;岩石爆破破坏原因研究的立足点剖析[J];三峡大学学报(自然科学版);2001年02期
7 赫建明,赵学亮,柳崇伟;爆炸冲击作用导致岩体损伤的模型试验研究[J];西安科技学院学报;2004年01期
8 林秀英;岩体爆破效应的测定与预测方法[J];西南工学院学报;2000年03期
9 宗琦,张魁;不同装药条件下炮孔孔壁初始冲击压力[J];徐州建筑职业技术学院学报;2002年04期
10 王民寿,胡继生,杨兴国,谢培忠,张文仲,熊敏峰;小湾水电站地下厂房洞室围岩爆破震动的动力特征[J];云南水力发电;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李俊如;夏祥;李海波;王晓炜;周青春;;核电站基岩爆破开挖损伤区研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾新华;谢国权;;深埋长大隧洞围岩松动圈发展机理分析与控制[J];人民长江;2009年18期
2 郝景宏;姜袁;梅世强;雷敏;;基于CT图像处理技术的混凝土损伤演化研究[J];人民长江;2010年17期
3 王瑞彩,阮怀宁;小浪底水利枢纽区域层状裂隙岩体的分形研究[J];人民黄河;2005年04期
4 廖孟柯;王庆;高峰;;考虑孔隙水压力的岩质边坡强度分析[J];人民黄河;2009年11期
5 陈兴周,李建林,刘杰,周济芳;关于分形理论及其在岩石断裂中的应用[J];西北水电;2005年02期
6 陈忱;刘元雪;周家伍;李忠友;;岩土损伤复合体理论的应力应变合成模式研究[J];四川建筑;2009年02期
7 徐波;杨兴国;肖培伟;尹坤;;武都水库大坝基岩开挖爆破试验研究[J];四川水力发电;2006年S2期
8 张志呈;爆破地震参量与振动持续时间[J];四川冶金;2002年03期
9 许振浩;李术才;张庆松;李利平;张霄;高阳;原小帅;;组合爆破法TSP超前地质预报研究[J];山东大学学报(工学版);2009年04期
10 朱珍德;地下水对裂隙岩体强度的影响[J];山东科技大学学报(自然科学版);2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 聂百胜;张翔;刘水文;刘芳彬;张世杰;;利用CT技术探测煤体瓦斯吸附特性的探讨[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 沈兆武;皮爱如;周听清;胡秀章;;地下水库爆炸成形的实验研究[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
3 梁锡武;杨年华;张志毅;史雅语;;城区风化岩控制爆破问题[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
4 于江;陶西贵;熊炎飞;;膨胀软岩硐室开挖变形控制研究[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
5 于江;熊炎飞;邓海平;;岩石爆破理论模型概述[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
6 张成良;李新平;代翼飞;;考虑损伤效应的岩锚梁光面爆破数值分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 龙源;晏俊伟;徐全军;高振儒;娄建武;周春华;;爆破振动信号小波分析和分形机理研究[A];中国工程爆破协会四届二次常务理事会、中国力学学会工程爆破专业委员会学术会议论文集[C];2007年
8 徐颖;宗琦;傅菊根;;深孔孔内松动爆破时围岩损伤和裂隙扩展范围的CT测试研究[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
9 薛云亮;林峰;李庶林;;岩石不同围压压缩试验与损伤本构模型研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
10 任建喜;;砂岩裂纹发育细观机理CT实时研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
3 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
4 李宏松;文物岩石材料劣化特征及评价方法[D];中国地质大学(北京);2011年
5 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年
6 秦本东;煤层顶板石灰岩和砂岩高温膨胀特性及力学特性的试验研究[D];长安大学;2010年
7 朱福巍;节理岩体细观损伤模型的理论研究与数值方法[D];北京交通大学;2011年
8 徐光兴;地震作用下边坡工程动力响应与永久位移分析[D];西南交通大学;2011年
9 傅晏;干湿循环水岩相互作用下岩石劣化机理研究[D];重庆大学;2010年
10 杨海清;裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹恒将;考虑动载的巷道顶板离层及控制的FLAC3D模拟研究[D];山东科技大学;2010年
2 张伟杰;基于渗流—应力耦合作用的裂隙型底板突水机理及危险性预测研究[D];山东科技大学;2010年
3 马诺诺;露天矿爆破振动强度物理量分析及其时频特征研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 李楠楠;准预裂爆破技术研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 鉴学升;隧道爆破对地面振动影响的研究[D];长沙理工大学;2010年
6 李旺兴;煤体爆破作用数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
7 王卫超;煤体中爆炸应力波及爆破作用的试验研究[D];河南理工大学;2010年
8 路耀邦;关角隧道断层破碎带周边控制爆破技术研究[D];河南理工大学;2010年
9 吕磊;深孔水耦合爆破防治冲击地压技术及应用研究[D];河南理工大学;2010年
10 许豪;南宁非饱和膨胀土流变特性试验研究[D];湖南工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈玉凯,代方军;空气底部间隔装药对爆破效果的影响[J];轻金属;2003年01期
2 宋日;;数码雷管在露天煤矿抛掷爆破技术的应用分析[J];神华科技;2010年01期
3 郑道明;福鼎白琳——玄武岩饰面石材矿开采方法探讨[J];石材;1996年06期
4 廖原时;花岗石砂锯与多绳金刚石串珠锯主要技术性能比较[J];石材;2002年12期
5 郝海涛,董彬,谢春萍;运用神经网络与回归分析预测纱线质量[J];四川纺织科技;2003年06期
6 周伟,常晓林,唐忠敏,黎满林;溪洛渡高拱坝渐进破坏过程仿真分析与稳定安全度研究[J];四川大学学报(工程科学版);2002年04期
7 马亢;徐进;张志龙;高春玉;王兰生;李朝政;;基于二次应力实测值的初始应力场反分析法及其工程应用[J];四川大学学报(工程科学版);2008年06期
8 李正刚;二滩水电站地下厂房系统洞室围岩变形研究[J];四川水力发电;2004年01期
9 王家来,孟益平,程玉生;岩体爆破的动、静作用耦合分析[J];山东矿业学院学报;1996年02期
10 陈星;李建林;;Hoek-Brown准则在卸荷岩体中的应用探析[J];水电能源科学;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 龚伦;仇文革;;引水隧洞下穿铁路隧道近接施工振动影响研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册)[C];2006年
2 仇文革;龚伦;;论高速铁路隧道支护结构质量检测技术[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
3 席道瑛;谢端;;岩石中应力波传播特性的实验研究[A];第二届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1990年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯西桥;脆性材料的细观损伤理论和损伤结构的安定分析[D];清华大学;1995年
2 胡斌;深切峡谷区大型地下洞室群围岩稳定性的动态数值仿真研究[D];成都理工大学;2002年
3 盛建龙;岩体结构面力学特征及地下工程结构稳定性的研究[D];武汉理工大学;2002年
4 杨海霞;地下洞室全过程优化设计建模理论与分析方法[D];河海大学;2002年
5 刘敦文;地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制研究[D];中南大学;2001年
6 仇文革;地下工程近接施工力学原理与对策的研究[D];西南交通大学;2003年
7 叶海旺;土岩爆破智能化系统研究[D];武汉理工大学;2003年
8 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
9 凌同华;爆破震动效应及其灾害的主动控制[D];中南大学;2004年
10 周传波;深孔爆破一次成井模拟优化与应用研究[D];中国地质大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李楠楠;准预裂爆破技术研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 路耀邦;关角隧道断层破碎带周边控制爆破技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 冯锐;铜坑矿中深孔爆破震动下矿柱稳定性研究[D];江西理工大学;2010年
4 孟小伟;浅埋隧道下穿密集民房爆破减震技术研究[D];北京交通大学;2011年
5 肖文芳;地铁隧道掘进爆破振动测试与数值模拟研究[D];武汉理工大学;2011年
6 姚鹏;炸药与岩石的匹配分析研究[D];武汉理工大学;2011年
7 黄治成;采场外廓控制爆破技术研究及应用[D];中南大学;2011年
8 胡砚军;铜山口铜矿露采爆破参数优化及爆破减振的试验研究[D];中南大学;2002年
9 高凌天;冲击载荷下各向异性体内的应力波传播、损伤及破坏[D];大连理工大学;2002年
10 曾桅栋;深圳地铁重叠隧道信息化施工技术研究[D];西南交通大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔建军;;露天矿山爆破振动测试及分析[J];铜业工程;2013年02期
2 王光勇;顾金才;陈安敏;徐景茂;;顶爆作用下锚杆破坏形式及破坏机制模型试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年01期
3 郝亚飞;李海波;刘恺德;杨风威;夏祥;邹飞;朱小明;;单自由面爆破振动特征的炮孔堵塞长度效应[J];岩土力学;2011年10期
4 左双英;肖明;续建科;史文兵;;隧道爆破开挖围岩动力损伤效应数值模拟[J];岩土力学;2011年10期
5 仇文革;凌昊;龚伦;郑余朝;;引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策[J];中国铁道科学;2009年06期
6 李云;龚伦;;近接隧道施工爆破振动监测技术[J];科技创新导报;2009年22期
7 明治清;顾金才;张向阳;陈安敏;徐景茂;孔福利;;锚杆垫板形式对洞室抗爆效果的影响试验研究[J];岩土力学;2012年10期
8 李广涛;孙宏生;卢光远;;束状孔当量球形药包爆破技术回采切割槽在大红山铜矿的应用[J];有色金属(矿山部分);2012年06期
9 唐俊瑞;;晋宁磷矿杨梅山区域高台阶深孔爆破设计及应用[J];武汉工程大学学报;2012年12期
10 雷涛;周科平;胡建华;高峰;;卸荷岩体力学参数劣化规律的细观损伤分析[J];中南大学学报(自然科学版);2013年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙克国;孔超;仇文革;许炜萍;刘凯;;黄土区高速公路扩建对下覆隧道使用状态的影响分析[A];第十二届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
2 郭子红;地下立交近接隧道稳定性的理论分析与模拟研究[D];重庆大学;2010年
3 徐奴文;高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究[D];大连理工大学;2011年
4 于崇;水封式地下石油储油库洞室群围岩稳定性及渗流场分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 金解放;静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D];中南大学;2012年
6 马长年;金川二矿区下向分层采矿充填体力学行为及其作用的研究[D];中南大学;2011年
7 蒋复量;金属矿矿岩可爆性评价及井下采场深孔爆破参数优化的理论与试验研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓俏;金属矿山采空区失稳分析及实测验证[D];中南大学;2011年
2 朱青凌;大爆破采场开采数值模拟分析及回采指标可视化计算[D];中南大学;2011年
3 熊文斌;修建琴韵广场对近接既有铁路隧道影响及控制技术研究[D];西南交通大学;2011年
4 武建强;公路隧道扩建开挖方案比选及施工力学研究[D];重庆大学;2009年
5 马程昊;盾构近接隧道施工影响研究[D];北京交通大学;2010年
6 袁竹;矿山法隧道下穿铁路沉降影响分区研究[D];西南交通大学;2010年
7 裴丽;立交隧道近接施工对既有隧道力学特性的影响研究[D];重庆大学;2010年
8 吴文琦;基于爆破开挖影响的高速公路小净距隧道合理净距研究[D];长安大学;2010年
9 马坤;近接工程对既有高铁隧道的影响及监测方法研究[D];北京科技大学;2012年
10 秦辉辉;小曲线叠落式隧道近接影响分区及变形控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡德所,张继春,刘浩吾,哈秋 ;三峡工程坝基岩体爆破地震效应的现场试验研究[J];人民长江;1996年05期
2 吴金球;三峡工程坝基岩体固结灌浆现场优化设计[J];中国三峡建设;1999年07期
3 凌建明,刘尧军;岩体损伤的断裂效应及其对洞室围岩稳定的影响[J];石家庄铁道学院学报;1994年03期
4 蔡德所,张继春,刘浩吾;基岩爆破损伤的数值模拟及其工程应用[J];水利学报;1997年04期
5 康红普;水对岩石的损伤[J];水文地质工程地质;1994年03期
6 凌建明,孙钧;应变空间表述的岩体损伤本构关系[J];同济大学学报(自然科学版);1994年02期
7 黄照平,宋一乐;爆破振动对残留岩体的影响及控制[J];武汉汽车工业大学学报;1999年06期
8 汪传松,彭辉;双自由面台阶爆破最小理论药包量的计算[J];武汉水利电力大学(宜昌)学报;1999年02期
9 朱传云;卢文波;;爆破振动的预报与控制[J];武汉水利电力大学学报;1996年02期
10 李张明,文志祥;物探在水文地质调查中的应用[J];物探与化探;1991年01期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026