路堑边坡准预裂爆破技术研究

论文摘要

目前,在路堑边坡爆破工程中,爆破对边坡岩体不可避免的造成了损伤,如果最终边坡均严格按照预裂爆破的工艺和技术要求标准实施,其工程造价会显著增加。对于公路路堑爆破如果对预裂爆破技术进行改进后,且能够接近该技术的基本要求和设计、施工规范,将会极大地降低该爆破技术的成本,而且也能提高施工进度。因此,利用现有的爆破技术和爆破理论、爆破器材对预裂爆破技术进行改进,对边坡实施爆破后既能满足边坡光滑保留一定的半孔率又能降低成本的爆破技术称为准预裂爆破技术本文研究了准预裂爆破中影响最大的三个因素：缓冲孔和预裂孔的线装密度、预裂孔间距、不偶合系数,并利用动力有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立两预裂孔爆破模型,利用数值模拟出的岩石应力进行分析,根据应力的大小来判断岩石的破坏程度,进而确定出合理的准预裂爆破参数,并到试验中进行验证,得到准确的准预裂爆破设计参数,对类似的施工给出合理的设计指导。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 准预裂爆破的研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容和方法
• 第二章 准预准裂爆破理论分析
• 2.1 爆破原理
• 2.2 预裂缝隙的形成机理
• 2.2.1 预爆孔理论
• 2.2.2 初始裂纹形成受爆破应力叠加的作用
• 2.3 预裂爆破过程的应力分析
• 2.3.1 炮孔压力的计算
• 2.3.2 炮孔内的叠加应力场
• 2.3.3 炮孔压力对岩石破坏过程的影响
• 2.4 预裂成缝的基本控制条件
• 2.4.1 边界条件
• 2.4.2 开裂条件
• 2.4.3 扩展条件
• 2.5 本章小结
• 第三章 准预裂爆破模型参数的理论计算
• 3.1 预裂孔网参数理论计算公式
• 3.1.1 炮孔不偶合系数计算
• 3.1.2 准预裂爆破的线装药密度计
• 3.1.3 药包直径的计算
• 3.1.4 预裂炮孔间距计算
• 3.1.5 缓冲孔的设计
• 3.2 工程实例准预裂爆破参数理论计算
• 3.2.1 试验地点一的准预裂爆破参数理论计算
• 3.2.2 试点地点二的准预裂爆破参数理论计算
• 3.3 本章小结
• 第四章 准预裂爆破孔网参数数值模拟
• 4.1 爆破数值模拟研究现状
• 4.2 有限元法基本方程
• 4.3 模型建立
• 4.4 数值模拟结果及应力场分析
• 4.4.1 预裂孔爆炸应力模拟
• 4.4.2 缓冲孔爆炸应力场模拟
• 4.4.3 计算结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 准预裂爆破现场试验
• 5.1 工程概况
• 5.1.1 试验地质状况一
• 5.1.2 试验地质状况二
• 5.2 准预裂爆破试验一
• 5.2.1 施工操作
• 5.2.2 准预裂爆破效果评价
• 5.3 准预裂爆破试验二
• 5.4 准预裂爆破试验三
• 5.5 准预裂爆破试验四
• 5.6 准预裂爆破试验成果验收
• 5.7 经济效益分析
• 5.8 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集