本文關鍵詞：含交叉節(jié)理巖體爆炸應力波衰減規(guī)律研究

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【摘要】：在巖土開挖過程中,爆破施工是最為常用的方法,其具有成本低,速度快,操作簡單等特點。但是由于巖體的復雜特性,爆炸的效果往往難以控制,特別是在存在節(jié)理的巖體中,爆炸應力波的傳播因節(jié)理的存在而發(fā)生復雜的變化,會伴隨有能量的聚集、疊加等現象,從而導致爆破效果難以達到預期目的。本文在深入了解國內外相關研究現狀的基礎上,研究爆炸應力波在含有交叉節(jié)理巖體中的傳播規(guī)律。借助PFC2D離散元軟件,通過室內動力沖擊試驗試驗和模擬實驗反演算獲取巖體的細觀力學參數,在此基礎上建立了集中藥包作用下無節(jié)理巖體的爆破模型,得到應力波在無節(jié)理巖體傳播過程中的衰減規(guī)律并與理論值進行了對比。在驗證模型適應性的基礎上,建立了交叉節(jié)理巖體的爆破模型,在爆炸模擬的過程中,對不同關鍵點處的應力峰值進行了分析,研究了交叉節(jié)理與藥包的相對位置關系(節(jié)理交叉角、節(jié)理交點與起爆點距離)對爆炸應力波衰減影響的規(guī)律,結果表明:爆炸應力波以在傳播過程中有節(jié)理一面的傳播速度要明顯滯后于無節(jié)理一側,當應力波傳播遇到節(jié)理后會發(fā)生明顯的反射和折射現象,造成能量波的聚集、削減現象;巖石交叉節(jié)理與起爆點的相對位置關系對爆破漏斗及爆破塊體的大小有較大的影響,總體上L和β越小,爆破漏斗的形狀越不規(guī)則,爆破后巖石破碎區(qū)塊體越大。
【關鍵詞】：爆炸應力波 衰減 聚集
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU45
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 研究背景及意義9-15
• 1.1 研究的意義9-11
• 1.2 國內外研究現狀11-13
• 1.2.1 國外關于爆炸應力波問題的提出及發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 國內關于應力波問題的研究12-13
• 1.3 本文主要研究內容及方法13-15
• 第2章 顆粒離散元理論基礎15-21
• 2.1 顆粒離散元法基本原理15-18
• 2.1.1 概述15
• 2.1.2 基本原理15-16
• 2.1.3 顆粒離散元基本方程16-18
• 2.2 PFC2D程序簡介18-21
• 2.2.1 顆粒離散元法基本假設19
• 2.2.2 顆粒離散元法的特點19-21
• 第3章 巖石爆破中爆炸應力波的基本規(guī)律21-29
• 3.1 概述21-22
• 3.2 巖石的爆破作用22-24
• 3.2.1 巖石爆破的內部作用22-23
• 3.2.2 巖石爆破的外部作用23-24
• 3.3 巖石內爆炸應力波的基本規(guī)律24-27
• 3.3.1 在爆炸沖擊載荷作用下巖石的變形特點24-25
• 3.3.2 爆炸過程中巖石內的應力場25-27
• 3.4 本章小結27-29
• 第4章 室內巖石動力沖擊試驗29-41
• 4.1 概述29
• 4.2 試樣制備29-30
• 4.3 試驗裝置30-35
• 4.3.1 XJL-98 落錘式沖擊試驗機30-32
• 4.3.2 數據的動態(tài)采集32
• 4.3.3 檢測設置32-35
• 4.4 落錘沖擊試驗35-40
• 4.4.1 相同重錘質量、不同起落高度沖擊規(guī)律研究35-37
• 4.4.2 同一起落高度不同重錘質量沖擊規(guī)律研究37-40
• 4.5 結論40-41
• 第5章 節(jié)理巖體爆炸應力波傳播及衰減的離散元模擬41-59
• 5.1 離散元數值模型建立41-46
• 5.1.1 爆炸應力波模擬41
• 5.1.2 模型細觀參數研究41-46
• 5.2 無節(jié)理巖體爆炸應力波傳播過程數值模擬及其理論分析46-49
• 5.2.1 無節(jié)理巖體爆炸過程模擬46-48
• 5.2.2 無節(jié)理巖體爆炸應力波衰減規(guī)律48-49
• 5.3 交叉節(jié)理巖體爆炸應力波傳播過程數值模擬及其理論分析49-57
• 5.3.1 巖石交叉節(jié)理爆炸模型的建立49-50
• 5.3.2 交叉節(jié)理巖體應力波的傳播過程與爆破形態(tài)分析50-52
• 5.3.3 應力波跨越交叉節(jié)理的衰減規(guī)律52-57
• 5.4 結論57-59
• 第6章 結論與展望59-61
• 6.1 結論59-60
• 6.2 不足與展望60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文64-65
• 致謝65

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本文編號：726342