水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律

在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响。为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证。结果表明:在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界处距离的增加,爆炸应力以指数函数的形式衰减;采用等效间隔起爆方式对不同药量的爆炸过程进行模拟,水间隔段孔壁爆炸应力模拟值和理论值衰减规律一致,二者在相同位置的应力误差保持在10%左右,同时水间隔段孔壁指定点受到的总应力随着药量的增加而增大;采用Starfield迭加法获取水间隔段孔壁爆炸应力的计算公式是合理的,能够为水封爆破的应用提供参考。

深孔水压爆破孔壁压应力模拟分析

在工程爆破中,炸药爆炸的大部分能量消耗于炮孔周围粉碎区中对岩石的过度破碎。通过数值模拟,对深孔水压爆破孔壁压应力进行了分析。模拟结果表明,深孔水压爆破可以降低孔壁的峰值压力和准静态压力,避免或很大程度上减小爆破粉碎区的存在,明显提高炸药能量利用率。

水泥砂浆封闭孔隙冻胀破坏问题的力学分析

基于热力学平衡原理,利用弹性力学理论,对水饱和状态下中封闭孔隙在结冰压力作用下的孔壁应力进行了力学计算分析。把水泥砂浆中的孔隙形状近似看成是球形或圆柱形,分别建立了细观力学计算模型,并推导了不同孔隙在结冰压力作用下的孔壁内外表面拉应力,并对某一水泥砂浆构件在受冻温度为-20℃时,球形和圆柱形孔隙的孔壁应力进行了计算,结果表明,在相同结冰压作用下,由于球形孔隙较圆柱形受力更为均匀,其孔壁拉应力明显小于圆柱形孔隙,有利于抗冻。最后,依据此理论计算方法,对孔隙形状、半径、孔壁厚度、冻结温度等对孔壁应力的主要影响因素进行了参数分析,以期能够从砂浆入手对混凝土受冻破坏机理做些有益尝试。

水泥砂浆冻胀破坏力学模型计算分析

基于热力学平衡原理、弹性力学理论,建立和推导了水泥砂浆中封闭孔隙在冻胀作用下的孔壁应力力学模型和计算公式,利用已有连通孔隙受冻时冻结压力公式,将其转化为与含气量和水泥石量有关的连通孔隙孔壁拉应力计算公式,并对某一水泥砂浆构件在受冻温度为-20℃时,封闭和连通两种形式的孔隙孔壁应力进行了计算,结果表明,在相同受冻作用条件下,连通孔隙孔壁拉应力明显小于封闭孔隙,对抗冻有利。最后,依据推导理论计算公式,对影响孔壁应力的含气量、水泥石量两个参数进行了敏感性分析,以期能够从砂浆入手对混凝土受冻破坏机理做些有益尝试,从而为实际工程中混凝土耐久性的设计提供合适的理论补充。

关于确定锚杆允许抗拔力的商榷

根据现场拉拔试验,如何确定锚杆允许抗拔力,本文提出了应对锚杆抗拔力的平均值进行可靠度估计,并依据锚杆抗拔强度的离散程度以及工程设计对锚杆抗拔强度保证率的要求来估算安全系数,然后采用抗拔力平均值的置信下限除以安全系数来计算确定。

有机粉质粘土灌注桩孔壁垮塌机理及控制研究

为了解决郑州地铁商都路站有机粉质粘土层钻孔灌注桩成孔施工中易发生垮塌,致使成桩混凝土的浇筑量为设计方量的2倍甚至造成无法成孔的问题,通过成桩钻孔孔壁应力模型研究了有机粉质粘土层灌注桩孔壁垮塌机理及稳定性,推导出孔壁极限剪应力计算公式,提出了两排咬合三轴搅拌桩预加固的处理措施。结果表明:可以通过降低孔壁土体所受极限剪应力或提高孔周土体粘聚力和内摩擦角,来保证钻孔过程孔壁的稳定;采用深度13m、咬合25cm的两排850@600三轴搅拌桩的措施加固土体,能大大提高孔壁土体的稳定性安全系数;有效控制了成桩混凝土浇筑量,解决了灌注桩无法成孔的问题。