椭圆双极线性聚能水压爆破数值分析及应用

• 作者: 吴波 李华隆 蒙国往 徐世祥 张景龙 崔耀中
• 来源期刊: 铁道工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 聚能水压 隧道爆破 数值模拟 损伤 SPH-FEM耦合方法
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 隧道工程|Tunnel Engineering
• 页码范围: 87-93
• 页数: 7页
• 分类号: TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-2106.2022.03.015

摘要

研究目的:为减少爆破活动对隧道施工环境的影响,降低爆破过程中产生的粉尘浓度,同时增强对开挖区的爆破作用,经常会采用聚能水压控制爆破的爆破施工方式.为对椭圆双极线性聚能水压爆破荷载演化过程进行模拟和验证,本文依托金井铁路隧道现场工程试验和数值模拟的方法,分析聚能水压控制爆破作用机理及损伤演化过程.研究结论:(1)在椭圆双极线性聚能定向爆破作用下,炮孔附近的裂纹发展具有一定的趋向性,在增强聚能方向裂纹拓展的同时抑制了其他方向裂纹的发展;在炮孔中加入水介质,能够增强爆破效果;(2)对比三种聚能水压爆破结构形式,上部水压力聚能爆破结构造成的损伤主要集中于孔口附近,下部水压力聚能爆破结构对孔底产生的损伤较大,而两端水压力聚能爆破结构产生的损伤区域整体均匀,脱落下来的碎石破碎程度较高,且水介质能够中和爆破过程中产生的粉尘;(3)综上所述,将两端水压力聚能水压控制爆破结构应用于隧道施工建设能够取得最佳的爆破效果.