节理裂隙岩体隧道爆破有限元分析

【摘要】： 钻爆法是山岭隧道施工采用的主要方法,由于岩体中节理裂隙纵横交错,对爆破产生非常重要的影响,导致超挖和欠挖现象时常发生。由于节理裂隙加剧了岩体爆破的复杂性,目前对爆破影响范围的确定一般只能采用事后测试手段,而测试条件又有很多局限性和狭隘性。研究节理裂隙岩体在爆破作用下的破碎机理,分析节理裂隙特征和岩体自身特性对爆破效果的影响,确定合理的爆破参数,减少超欠挖现象和塌方事故,得到最佳隧道轮廓,一直是国内外岩体力学界关注的重点课题。本文将采用有限元方法对节理裂隙岩体的爆破进行分析研究。 本文首先分析研究了节理裂隙岩体的物理力学特征及其对爆破的影响规律;依此在ANSYS/LS-DYNA中建立了岩体爆破模拟模型、炸药模型,并确定了岩体破坏准则及空气状态方程;最后利用模型对完整岩体爆破过程、节理方位、强度、宽度对爆破效果的影响进行了研究,并获得了初步结论,为进一步深入研究奠定了基础。