地下巷道对近区爆破动荷载的响应特性研究*
2021-09-15阎要锋王公忠严敏嘉柴修伟彭亚利金胜利
爆破 2021年3期
阎要锋,王公忠,严敏嘉,3,柴修伟,徐 亮,彭亚利,金胜利
(1.武汉理工大学 土木与建筑工程学院,武汉 430070;2.河南工程学院 安全工程学院,郑州 450000;3.广西民族大学 建筑工程学院,南宁 530006;4.武汉工程大学 资源与安全工程学院,武汉 430073;5.湖北兴发化工集团有限责任公司,兴山 443700)
随着世界经济的高速发展,深部矿产资源开采、交通隧道、深埋存储、深地军事等工程将向深部岩体开挖转变,“高地应力”是深部岩石力学的重要研究方面,如锦屏二级水电站引水隧洞最大地应力可达到72 MPa;锦屏一级和官地等水电工程地下洞室的最大主应力也达到20~40 MPa。目前开挖施工中钻爆法依然是深部工程开挖最常用的方式,相比于浅层岩体开挖,在“三高一扰动”的影响下,深部岩体钻爆开挖会呈现出更多的工程技术难题。国内外许多学者对深部岩体工程进行了大量的研究探索,岳万友[1]、蔡济勇等采用有限元模拟方法研究深部裂隙岩体在爆破动荷载作用下的力学特性[2];宋凯文等从理论上分析和数值模拟角度讨论了开挖过程中岩体内应力波传播规律以及加卸载应力波之间作用特征[3,4],以及在显式分析里面地应力施加和初始地应力对掏槽爆破有明显的抑制作用[5,6]。Mandal和Singh发现在钻爆开挖过程中[7],初始地应力的瞬态卸荷会大幅度增加隧洞的超挖量。严鹏等采用ANSYS的动力计算模块研究了巷道围岩的动态卸荷过程[8],并将数值解与理论解进行了对比验证。卢文波等基于等效弹性边界概念[9],提出了一种群孔起爆条件下爆炸荷载与开挖荷载瞬态卸荷耦合作用的等效数值模拟方法。……
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