基于 RHT 本构的隧道爆破参数优化与 振动损伤数值研究

• 作者: 汪大为 王志亮 汪书敏 合肥工业大学土木与水利工程学院
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 大理岩 隧道爆破 参数优化 损伤演化 数值模拟
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 所属期刊栏目: 工程地质与地质灾害
• 页码范围: 131-138
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202210009

摘要

为了解决爆破参数优化问题以及考虑炮孔间相互作用对围岩损伤空间分布的影响，先利用数值试算与冲击试验相对照的方法，标定出大理岩Riedel-Hiermaier-Thoma本构模型参数。接着，对隧道全断面爆破开挖开展模拟计算，考察了多炮孔间相互作用下围岩爆破损伤演化过程。最后，基于起爆顺序、径向不耦合系数和分段间隔装药3种方法来优化爆破参数，并对质点振动和围岩损伤进行了深入分析。结果表明：标定所得的本构参数可准确描述大理岩动态应力-应变响应，且模拟结果能很好地揭示爆破损伤演化规律；岩石损伤从爆心处向外发展，随后在炮孔连线上连接贯通；相比于上述其他2种方法，当径向不耦合系数k小于1.33时，在保证爆破效果前提下改变k值能有效地降低围岩的爆破损伤；隧道竖向平均振动速度要大于水平向的对应值，且竖向拱顶和底板中部对爆破振动呈现较高的敏感性。研究结果为工程实践中爆破参数优化选取和围岩损伤精确评估等可提供参考。