大型地下洞室开挖爆破破坏影响范围

• 作者: 张家生 李新平 陈俊桦
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 水电站地下厂房 爆破安全判据 爆破数值模拟 质点峰值振动速度 岩体完整程度
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 机械工程 ? 控制科学与工程
• 页码范围: 3808-3817
• 页数: 10页
• 分类号: TD235|TV542
• 字数: 8621字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.11.026

摘要

大型地下洞室爆破开挖通常需要考虑岩体完整程度的影响。以位于四川和云南交界的金沙江上的溪洛渡水电站特大断面地下主厂房浅孔台阶开挖爆破工程为研究背景，提出考虑初始损伤影响的岩石爆破损伤模型以及和初始损伤相关且可用于确定爆破破坏影响范围的判据。建立初始损伤和岩体完整性指数之间的关系式，使得提出的本构模型能考虑岩体完整程度的影响。通过编程将提出的本构模型应用到FLAC3D软件中，进行爆破数值模拟。首先分析岩石爆破破坏影响范围特性，然后以爆破破坏最大水平半径作为爆破破坏影响范围的特征参数，分析爆破破坏最大水平半径和岩石初始损伤、单段爆破药量以及爆破质点峰值振动速度之间的关系，得到不同初始损伤条件下爆破破坏对应的临界振动速度和安全允许炸药量。最后利用现场爆破试验、钻孔声波测试和质点峰值振动速度测试的结果验证数值模拟结果的合理性。研究结果表明：对于浅孔台阶爆破，水平径向爆破破坏影响范围随孔深的减小而增加，并在顶部平面达到最大值。该破坏边缘质点的峰值振动速度可作为爆破施工监测的安全判据。岩石初始损伤越大，初始损伤对爆破破坏最大水平半径的影响越显著。数值计算结果和现场试验结果较吻合。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李新平	武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室	94	1136	19.0	30.0
2	张家生	中南大学土木工程学院	141	1612	24.0	33.0
3	陈俊桦	中南大学土木工程学院	26	234	9.0	15.0