坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性及其影响因素

温压炸药在坑道内爆炸时会产生多种毁伤元,对坑道内人员和设备造成严重威胁。基于不同药量的温压炸药爆炸试验,对坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性开展了研究,分析了爆炸热效应演化特征、冲击波传播规律和氧浓度降低情况,讨论了坑道对铝粉后燃的约束作用规律以及形成高烈度后燃效应的药量条件。研究表明:温压炸药火球辐射亮度高于TNT,且其火球温度峰值超过TNT温度峰值的1.3倍。在火球演化过程中,火球在后燃阶段的温度峰值较火球形态刚稳定时提升超过10%。在冲击波传播规律方面,超压峰值与正压时间的TNT当量系数分别约为1.4与1.65。另外,铝粉后燃产生的压缩波对冲击波能够形成多种补充效果,陡峭升压的压缩波能够使冲击波峰值升高,持续时间长但升压速率慢的压缩波能够限制冲击波的衰减,延长整体正压作用时间。受坑道约束作用,温压炸药爆炸火球将与坑道壁面发生相互作用,进而提高铝粉的燃烧烈度。当温压炸药质量立方根与坑道直径的比值大于0.28 kg^(1/3)/m时,将产生高烈度后燃效应。

温压炸药爆炸冲击波传播规律及其后燃效应的理论与数值研究

温压炸药在高爆炸药爆炸后,内含的金属粉末在爆轰产物作用下发生后燃反应并持续释热,同时产生压力效应和热效应对目标造成毁伤,对周围人员和设备构成严重威胁。基于可压缩Navier-Stokes方程、欧拉-拉格朗日颗粒多相流模型、气相物质组分运输与化学反应动力学模型,建立了综合描述温压炸药高速可压流动、金属粉末抛洒、金属粉末爆燃等复杂作用过程的理论模型与数值计算方法。在此基础上,利用Jones-Wilkins-Lee(JWL)能量释放模型计算原理,分别建立了20L爆炸球内金属粉末爆燃,以及自由场、坑道内温压炸药爆炸的数值计算模型,通过数值模拟结果与试验结果数据比较,验证了所构建的理论和数值模型的准确性。利用数值模拟的计算结果,分析了温压炸药爆炸冲击波特性及其后燃效应。最后应用该模型进行了超大当量温压炸药爆炸实例数值模拟,为温压爆炸冲击波的传播规律研究和对应的防护设计提供了一定参考。

基于约束的隧道及围岩体数字化建模方法

文章以真实地质钻孔、隧道横断面及线位设计文件为基础,引入虚拟钻孔,将地质剖面图与加密的地层建模边界作为地层建模约束条件,用三棱柱体建立地层三维模型,提高了地层建模精度;采用先规则建模后正则集合运算的方法生成复杂隧道实体,实现了隧道穿越地层的开挖、剖切等。该数字化建模方法在厦门翔安海底隧道工程应用中取得了较好的效果。

约束对隧道二次衬砌早期温度应力分布的影响

为了解决隧道工程渗水问题,基于某隧道工程,采用MIDAS-GEN对其二次衬砌早期模筑混凝土进行非稳定温度应力场以及周围约束进行研究。研究结果表明:约束可以改变隧道的早期拉应力场的分布,具有外围约束的隧道二次衬砌的拉应力为隧道厚度中间最大,无约束隧道的拉应力为外部最大,约束可以减小隧道外部区域的拉应力,使得远离约束区域的拉应力变大,而无约束隧道的拉应力分布与之相反。根据温度应力分布特点,建议在设计方面适当增大二次衬砌中间与外侧的配筋,在施工方面减小初期支护与二次砌衬之间约束等。

坑道口部温压炸药爆炸热效应与冲击波传播规律实验研究

为研究坑道约束作用对于温压炸药爆炸释能过程的影响规律,基于典型长直坑道开展了口外、堵口和口内3种爆炸模式的温压炸药爆炸实验研究。结合多种测试技术对爆炸热效应特征参数以及冲击波压力进行了研究,分析了火球尺寸、辐射亮度、温度变化趋势等热效应参数,阐明了冲击波波形演化过程、冲击波超压峰值、正相作用时间和冲击波比冲量等特征参数的变化规律。研究结果表明,在近坑道口爆炸时,温压炸药中铝粉的后燃反应强度会随着约束增强而不断增强,形成的火球高温范围更广,冲击波强度更高。在形成稳定波形后,口内爆炸正压作用时间为口外爆炸的1.43~1.57倍,冲击波超压峰值当量相当于口外爆炸的2倍。

四川西-攀高速公路山神庙隧道进口滑坡综合治理

四川西-攀高速路山神庙1号隧道进口在施工过程中由于连续降雨突发滑坡灾害,滑坡掩埋了左洞口及下方道路,并对右洞造成危害。由于与隧道的干扰、密切相互作用关系,使该滑坡的治理有别于其它一般的滑坡。在整治设计思路上,综合分析得出对其治理原则,即首先采取抢险工程措施使滑坡暂时稳定,不再发展。后期治理不仅要使滑坡彻底稳固,同时要控制变形,避免对隧道的影响。在工序上应先治理滑坡,再对隧道进行整治和恢复。处治方案上,抢险工程以锚索钢管桩为主,同时采取反压护道、截排水等辅助措施,使滑坡得到了控制。再根据地勘资料和计算,设置了锚索抗滑桩,使滑坡得到稳固。最后对仰坡不稳定坡面设置了框架锚索和锚杆并植草,避免对隧道危害。设立了处治各阶段及长期的监测系统,监测处治效果和变形情况。监测结果反映综合处治效果良好。论文介绍了对该滑坡进行动态综合治理的全过程。对设计治理方案按抢险工程、滑坡稳固工程、仰坡治理工程和监测系统进行了系统总结。

井巷约束实时动态速度建模

为了提高煤矿勘探精度,把叠前深度偏移技术应用到煤炭勘探中很有必要,而叠前道集的品质和速度建模的精度是决定叠前深度偏移剖面质量最重要的两个因素。因此,为了得到高质量的叠前道集,要做好精细静校正、多域绿色噪音压制、振幅补偿、反褶积、速度分析、数据规则化等多个处理环节。而速度模型的建立包括:建立初始速度模型、沿层层析成像、网格层析成像。在此基础上,利用井巷约束下的速度分析进一步更新速度模型,得到了更加精准的深度域速度体,并随着实时回采到的新的巷道数据,动态地优化更新速度场,实时提高深度偏移成果质量。结果表明,利用这种井巷约束下的实时动态速度建模方法,进行叠前深度偏移得到的深度剖面能极大地提高断层落差和平面位置的精度。

隔离桩对隧道开挖诱发土体竖向位移牵制效应的理论分析

隔离桩作为一种高效的防护措施被广泛应用于城市隧道施工环境效应的控制中。基于两阶段理念建立了可考虑隔离桩与土体之间相对滑移(采用桩侧弹簧与桩端弹簧模拟)的桩-土竖向相互作用的解析模型。基于该模型并引入变形协调关系,利用改进的Loganathan-Poulos(L&P)公式和一般化的竖向位移的Melan解,求解了隔离桩与土体之间的相互作用力(即弹簧内力)。利用叠加原理,进一步求解了隔离桩牵制下隧道开挖引起的地层竖向位移,该结果通过与既有解析方法和现场实测数据对比得到了验证。基于新提出模型的解析结果,分析并揭示了隔离桩对地层竖向位移发挥牵制作用的力学机制。研究表明,隔离桩对土体的牵制作用可以分为向上牵制和向下牵制两个部分,向上和向下牵制作用相结合共同驱使土体竖向位移沿深度方向由原来的隧道开挖引起的不均匀状态转变为相对均匀状态。隔离桩的桩侧与桩端弹簧刚度决定了桩与土体相互作用的程度,其刚度越小则相互作用力越小,桩与土体的相对位移越大,向上与向下牵制效应也越小。相关研究可为隔离桩的设计和效应评估做出理论指导。

不同约束情况下双矩形断面的涡振性能分析

双矩形断面间存在显著的气动干扰效应。通过开展一系列节段模型测振和动态测压风洞试验研究宽高比为5∶1的双矩形断面的涡振性能;经测振试验得到上、下游断面均固定、仅上游断面固定、仅下游断面固定和两幅断面均自由4种情况下双矩形断面的涡振响应;并从平均风压系数分布、脉动风压系数分布、分布涡激气动力与整体涡激气动力的相关系数、分布涡激气动力的贡献系数以及卓越频率处的涡激气动力系数幅值等时域和频域统计特性分析了双矩形断面的涡振机理。结果表明:两幅断面均自由时上游断面的涡振响应相比下游断面固定时有所减小,而下游断面的涡振响应相比上游断面固定情况下显著增大;固定与否对于下游断面竖弯和扭转涡振影响相比对于上游断面更加显著;双矩形断面迎风面和背风面分布涡激气动力对整体涡激气动力的的贡献较小,可以忽略其影响;上游断面下风侧区域以及下游断面上风侧区域的分布涡激气动力对整体涡激气动力的影响从相关系数、贡献系数以及卓越频率处的涡激气动力系数幅值等角度来看均较为显著。总体而言不同约束情况下统计参量分布较为类似,但数值上的差异不可忽略。

独立董事抑制控股股东“掏空”作用探析——来自董事会投票的证据

本文利用强制披露的独立董事在董事会议案中投票的特殊数据,检验了独立董事制度能否在控股股东"掏空"上市公司上发挥抑制作用.研究认为,由于控股股东"掏空"上市公司增加了独立董事声誉损失,乃至法律风险,独立董事基于维护声誉和规避法律风险考量,一定程度上将对控股股东的"掏空"行为说"不",有效途径之一便是在董事会议案上的发表异议意见,直接向中小投资者传递专家信息,使其关注公司行为、识别控制股东"掏空"行为,从而起到抑制控股股东"掏空"上市公司的动机,维护中小股东利益的作用.