地应力作用下节理岩体隧道爆破孔网布设方法研究

作     者：李国庆 陶铁军 刘霞 田兴朝 谢财进 简兵希 LI Guo-qing;TAO Tie-jun;LIU Xia;TIAN Xing-chao;XIE Cai-jin;JIAN Bing-xi

作者机构：贵州大学土木工程学院贵阳550025 贵州大学矿业学院贵阳550025 

基　　金：国家自然科学基金地区科学基金项目(52064008) 贵州省高层次创新型人才(百层次)(黔科合平台人才-GCC004-1) 

出 版 物：《爆破》 (Blasting)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      码：59-67页

摘      要：在隧道爆破开挖的过程中,地应力和节理对岩体爆破效果的影响显著,是隧道爆破孔网布设必须考虑的两个重要因素。为了确定地应力和节理共同作用时隧道周边孔孔网布设参数,以铜安高速巴岳山隧道为工程背景,通过现场钻芯取样,开展室内试验,获取了节理板岩的静动力学参数。基于LS-PREPOST软件,建立了不同地应力作用下节理岩体隧道爆破的三维数值分析模型,分析了地应力为3 MPa、6 MPa和9 MPa时节理岩体隧道爆破后不同位置的有效应力分布规律。提出了不同地应力作用下含节理岩体隧道爆破的孔网布设方法,并基于现场爆破试验进行了方法验证。结果表明:地应力对节理岩体隧道爆破时的裂纹扩展具有抑制作用,地应力越大,抑制效果越明显。爆炸应力波会在节理位置发生多次折、反射,导致超挖现象严重。Ⅳ级围岩研究段的周边孔孔距设置为45 cm、线装药密度设置为0.375 kg/m时,平均超挖值控制在20 cm内。研究段混凝土设计值为15.1 m^(3),3次现场试验的实际混凝土用量为26.4 m^(3)、23.7 m^(3)、25.8 m^(3),平均混凝土超耗量为10.2 m^(3),平均超耗率为67.5%,超耗率均控制在100%以内,爆破效果较优。

主 题 词：地应力 节理岩体 三维数值分析 有效应力 超欠挖 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.3963/j.issn.1001-487X.2023.03.009

馆 藏 号：203123875...