考虑渗透压力作用的岩石单轴压缩损伤模型构建及试验验证

在富水环境下隧道与地下工程建设中,因地下水渗透引起的围岩失稳导致施工安全事故频发的问题日益突出,建立考虑渗透水压力作用的岩石单轴压缩损伤本构模型对指导现场施工具有重要意义。为描述岩石在单轴压缩破坏过程中的应力−应变关系,在原有的岩石本构模型基础上,引入孔隙岩石变形模型、孔隙纵横比、自洽模型等概念和水化学损伤、Weibull统计损伤等理论,同时考虑渗透压力对岩石弹性模量的影响,确定岩石不同阶段的损伤模型,阐述岩石闭合应力和损伤阈值的确定方法,进而建立适用于不同渗透压力作用下的岩石单轴压缩全过程的本构方程。最后,将构建的本构模型得出的理论曲线与灰岩单轴压缩试验所得实际曲线和文献获得的理论曲线进行对比,该模型很好地体现了岩石压缩全过程的应力−应变曲线,充分证明了此模型的合理性与适用性。

隧道光面爆破炮孔优化及控制技术研究进展与展望

新奥法是我国隧道工程建设的主流方法,光面爆破作为新奥法关键施工技术被广泛应用。在一些特殊地质条件下,由于光面爆破的多因素影响,光面爆破效果不理想、爆破振速不安全。基于此,首先归纳和总结光面爆破炮孔优化和控制技术的研究现状和研究成果。然后分析现有研究存在的不足,即炮孔形式及参数的选取无统一标准,需要从理论方面进行更深入的研究;控制技术能够优化光面爆破效果,但装药结构缺乏定量的选取指标,起爆网路缺少延迟时间的定量选取方法,智能爆破缺少对多种优化技术联合运用的研究。最后对隧道光面爆破炮孔优化及爆破控制技术进行展望,提出炮孔设计标准化、控制技术理论化、爆破技术智能化是今后研究重点和发展方向。

水压爆破方案数值模拟与优化分析

随着爆破技术的不断发展,水压爆破技术在工程中应用越来越广泛。为分析不同水压爆破装药结构对爆破围岩扰动情况以及爆破成型效果方面的差异,采用数值模拟软件分别对连续装药、空气不耦合以及水袋不耦合三种装药情况进行模拟。结果表明:水压爆破装药结构中,可以使用水袋代替部分炸药,达到减少装药量,节约施工成本。水压爆破装药结构对于岩石破坏区边界的平整度均高于连续装药结构与空气不耦合装药结构,且水袋在炮孔中分布越均匀,岩石破坏区边界的平整度越高,爆破成型效果越好,更能适应复杂的地质条件,有效减少超欠挖情况。通过在实际工程中对周边孔使用水压爆破装药结构与原方案进行对比试验,验证了水压爆破结构相较于其他装药结构的优越性。