爆炸法密实砂土地基(Ⅳ)—设计方法

沿处理深度方向上装药量、装药形式、装药深度是爆炸法密实饱和砂地基设计中比较敏感的设计参数,且决定了炸药爆炸释放能量在处理土体中分布均匀的程度。三者之间对处理效果是相互联系、相互影响的,目前尚无统一量化的指标将三者联系起来、定量分析上述三个指标对处理效果影响的方法和评价标准。本文首先应用了Narin van court(1997)〔1〕提出的E1函数,将模型试验中装药形式、药包重量、药包埋设深度三个比较敏感的设计参数统一量化,分析了输入能量E1与处理效果的关系;基于爆炸输入能量E1在加固处理土体中的分布,提出了能量分布评价函数,定量地分析爆炸输入能量在处理土体中分布的均匀程度,并将能量分布评价值作为优化爆炸法密实砂土地基设计方法的参数,最后探讨了基于能量分布的设计方法及流程。     

爆破密实饱和粉细砂基的参数选取及分析

运用间隔装药爆破密实饱和粉细砂基,提高饱和粉细砂基的承载能力,是一种快速、有效的地基加固施工方法.选取适合工程实际的线装药量和其他爆破参数是爆破密实砂基的重要内容.文章通过试验,结合沉降观测和静力触探结果,对间隔装药密实深层砂基的效果进行了检验,确定了在吹抛填饱和粉细砂基中进行爆破密实的基本参数,即：最佳处理深度、装药线密度、单孔药量（含底部药量）、孔间距和孔内装药间隔距离、装药部位、起爆方式、爆破次数等.并指出,改进爆破参数和工艺、控制爆破能量对克服爆破密实不均匀、提高爆破密实效果有重要意义.     

爆炸法密实砂土地基(Ⅰ)——研究现状

在软基处理的各种方法中,爆炸法处理松散砂土地基以其快速、经济、简单的优点为人们所认同。迄今爆炸密实法应用于地基的处理已有70多年的历史,适合于处理饱和、松散的砂土地基,但在我国地基处理中应用不多也不常见,相应的理论研究和设计方法的研究远远落后于工程实践的要求。本文从爆炸密实法发展简史、加固机理及密实过程、爆炸能量输入与衰减的函数、设计参数、处理效果评价指标等几个方面对爆炸密实法的历史及研究现状进行了回顾,并对已有的研究成果进行了简要的评述。     

爆炸法密实砂土地基(Ⅰ)——研究现状

在软基处理的各种方法中,爆炸法处理松散砂土地基以其快速、经济、简单的优点为人们所认同。迄今爆炸密实法应用于地基的处理已有70多年的历史,适合于处理饱和、松散的砂土地基,但在我国地基处理中应用不多也不常见,相应的理论研究和设计方法的研究远远落后于工程实践的要求。本文从爆炸密实法发展简史、加固机理及密实过程、爆炸能量输入与衰减的函数、设计参数、处理效果评价指标等几个方面对爆炸密实法的历史及研究现状进行了回顾,并对已有的研究成果进行了简要的评述。     

轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究

为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。     

轴向不耦合装药结构形式优化仿真研究

为了改变某隧道平导爆破效果差、爆炸能量利用率低的现状,采用ANSYS/LS-DYNA模拟不同轴向不耦合装药结构形式对爆破效果的影响,优化装药结构,以期达到增强爆破效果,降低粉尘量和岩石大块率的目的。合理的选择数值模拟中的材料模型和算法,是高效模拟分析轴向不耦合装药结构爆破的关键,因此采用ALE算法对孔口空气填塞不耦合,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合,孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合,孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合,孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合和孔口炮泥填塞与中、上部水介质间隔不耦合的装药结构进行数值模拟,并以爆炸应力波云图和最大拉应力来评价炸药爆破效果。数值模拟结果表明:水介质可以降低炮孔壁附近岩石的压力。装药长度1.25m时,孔口炮泥填塞、上部空气间隔不耦合装药结构较孔口空气填塞不耦合装药结构,能提高爆炸能量的利用率;孔口水介质填塞、底部水介质间隔不耦合装药结构和孔口炮泥填塞、上部水介质间隔不耦合装药结构,爆炸能量利用率基本相同;孔口水介质填塞、中部水介质间隔不耦合装药结构的炸药爆炸能量利用率较其余5种装药结构都大,能提高爆炸应力波对岩石的作用,使得爆炸应力波更加均匀作用于岩体,降低大块率产生。此数值模拟结果可为现场爆破方案设计与实施提供依据。     

隧道掘进周边孔间隔装药结构选取及优化

在隧道掘进施工过程中采用水间隔装药爆破时,炮孔中同时存在空气和水两种间隔介质,其形成的爆炸应力相比单一空气间隔要复杂.为了选取合适的装药结构并确定合理的爆破参数指导现场施工,以温泉隧道为工程背景采用数值模拟的方法对周边孔水间隔和空气间隔装药爆炸应力进行模拟分析,然后选取合适的装药结构进行参数优化,最后通过现场试验进行验证.研究结果表明:在药量相同的情况下,周边孔采用水间隔爆破能够将爆炸能量比较均匀的传递到孔壁,对孔壁周围和炮孔上部围岩的破碎情况要好于空气间隔爆破,意味着达到相同的爆破效果,采用水间隔装药结构能够降低炸药单耗;当周边孔采用水间隔装药结构时,装药量为三段药卷0.9 kg,孔底水介质长度0.5 m,孔口水介质长度0.8 m,药卷间隔0.3 m较为合适,通过现场试验是合理可行的.     

爆炸法密实砂土地基(Ⅱ)—现场试验

对大面积吹填砂地基的处理需要寻找一种更经济、快速的地基处理方法。在软基础处理的各种方法中,爆炸法处理松散砂土地基以其快速、经济、简单的优点为人们所认同,但爆炸密实法在我国地基处理中应用得不多。本文尝试应用了爆炸密实法处理某码头吹填砂地基,进行了现场试验,验证爆炸法处理吹填砂地基的效果及可行性,为爆炸密实法处理地基的工程设计和理论研究提供参考。     

爆炸法密实砂土地基(Ⅱ)——现场试验

对大面积吹填砂地基的处理需要寻找一种更经济、快速的地基处理方法。在软基础处理的各种方法中,爆炸法处理松散砂土地基以其快速、经济、简单的优点为人们所认同,但爆炸密实法在我国地基处理中应用得不多。本文尝试应用了爆炸密实法处理某码头吹填砂地基,进行了现场试验,验证爆炸法处理吹填砂地基的效果及可行性,为爆炸密实法处理地基的工程设计和理论研究提供参考。     

间隔不耦合装药结构形式及特点分析

为了研究炮孔装药的结构形式和应用范围,达到特定爆破效果的目的,通过大量的工程实践和调查研究,归纳总结了间隔装药和不耦合装药的基本分类、功能特点及其适用范围,分析了露天深孔爆破和隧道掘进爆破常用装药结构设计参数的选取原则;讨论了在控制爆破施工过程中,采用不同的装药结构可以改变炸药的爆炸作用方向、能量利用率和爆生气体作用时间,这是控制爆破危害、改善爆破效果的主要技术手段。合理选用、设计优化装药结构在爆破工程应用中具有重要的实际意义。     

爆炸法加固饱和粉细砂地基的试验研究

为研究爆炸法对饱和粉细砂加固处理的课题,在上海国际航运中心洋山深水港一期工程码头后方吹填粉细砂地基上进行了爆炸法加固饱和粉细砂地基的现场试验.测得了试验过程中孔隙水压力的增长和消散过程、地表沉降和静力触探值的变化.试验分析表明粉细砂地基经爆炸处理,其孔隙水压力的变化具有独特的规律,采用循环爆炸的方式更有利于地基加固,爆炸能使饱和砂地基达到中密状态,但未能使地基得到均匀加固等一些有益的结论.结论和试验为爆炸法处理饱和粉细砂地基的理论研究和工程设计、施工提供了参考依据.     

孔底准真空间隔装药的爆破效果试验研究

采用相似模拟试验对孔底准真空间隔装药的爆破效果进行研究。通过高速应变测试、爆破振动测试、爆破漏斗容积测量及块度测量分析爆破效果。相同实验条件下对比水、空气、准真空三种间隔装药方式:准真空所测得的平均峰值最小为1.67με;准真空间隔装药方式爆破引起的爆破震动速度峰值小于空气间隔及水间隔;空气间隔与准真空间隔装药方式爆破后,均能获得比连续装药方式更大的漏斗体积;准真空间隔装药方式爆破时爆出的块度大小集中在块度半径R为10~12.5 mm之间,块度均匀性较其他间隔装药方式好。得到以下结论:孔底准真空间隔装置的使用能延长爆破作用时间,增大爆破漏斗体积,减少大块率且准真空层与埋药深度之比在37.5%~50%范围内,爆破能量利用率大。     

爆炸密实饱和粉细砂地基中孔隙水压力的增长和消散

爆炸密实法处理饱和粉细砂地基的现场试验中,对爆炸过程中的孔隙水压力进行了实测。通过分析研究孔隙水压力的变化特性,发现孔隙水压力的增长和消散具有独特的规律性。研究表明,孔隙水压力的变化与炸药量、传感器至装药孔的距离、起爆方式有关。在爆炸密实的饱和粉细砂中,孔隙水压力消散很快,30min左右就消散95%以上。     

爆炸密实饱和粉细砂地基中孔隙水压力的增长和消散

爆炸密实法处理饱和粉细砂地基的现场试验中,对爆炸过程中的孔隙水压力进行了实测。通过分析研究孔隙水压力的变化特性,发现孔隙水压力的增长和消散具有独特的规律性。研究表明,孔隙水压力的变化与炸药量、传感器至装药孔的距离、起爆方式有关。在爆炸密实的饱和粉细砂中,孔隙水压力消散很快,30min左右就消散95%以上。     

孔底惰性介质间隔装药爆破实验

为减少岩石大块率和粉碎率,增强爆破效果,采用LS-DYNA数值模拟的方法对连云港核电扩建山体爆破工程爆破碎石的力学过程和能量利用率进行了理论分析,并通过对各模型进入岩石总能量峰值的对比,分析了孔底惰性介质间隔装药对能量利用率的影响趋势,然后依托工程开展全尺寸实验。实验结果表明:孔底适量惰性介质间隔装药可以改善应力波的传播条件,使爆炸能量更均匀、充分地传入岩石中,使岩块的破碎效果得到有效改善;实验工况下,孔底间隔80、100cm空气柱,炸药单耗分别下降11.5%、13.5%;孔底间隔80、100cm水柱,炸药单耗分别下降17.3%、19.2%。     

孔底惰性介质间隔装药爆破实验

为减少岩石大块率和粉碎率,增强爆破效果,采用LS-DYNA数值模拟的方法对连云港核电扩建山体爆破工程爆破碎石的力学过程和能量利用率进行了理论分析,并通过对各模型进入岩石总能量峰值的对比,分析了孔底惰性介质间隔装药对能量利用率的影响趋势,然后依托工程开展全尺寸实验。实验结果表明:孔底适量惰性介质间隔装药可以改善应力波的传播条件,使爆炸能量更均匀、充分地传入岩石中,使岩块的破碎效果得到有效改善;实验工况下,孔底间隔80、100cm空气柱,炸药单耗分别下降11.5%、13.5%;孔底间隔80、100cm水柱,炸药单耗分别下降17.3%、19.2%。     

水下爆炸切割钢板的试验研究

以切割钢板的深度为目标,对水下爆炸聚能切割器的参数进行了优化设计,研究了水下爆炸切割钢板的爆炸工艺,获得了装药性质、装药高度、炸高、药型罩厚度、装药长度和水介质对爆炸聚能切割器切割钢板深度的影响规律,并采用最小二乘法对某些影响聚能切割钢板深度的因素进行了回归.研究结果表明,在实际水下爆炸切割中,应根据切割的要求,从聚能切割器加工安全性、切割效果和经济效益等方面综合优化聚能切割器的参数.     

空气间隔装药爆破研究现状与探讨

在现代化矿山开发和工程建设中,如何有效地利用爆炸能量是目前亟待解决的关键技术问题。空气间隔爆破技术的运用使得爆炸能量得到有效的利用,实践证明空气间隔爆破技术可以有效的克服连续装药爆破带来的诸多弊端,并能取得理想的爆破效果。本文系统介绍了国内外空气间隔装药爆破技术的研究与应用情况,分析了亟待解决的关键问题。     

爆炸挤淤与夯实

<正>爆炸挤淤筑堤置换厚度宜控制在4~25m,装药时,应对每个药包的装药深度、装药位置进行检查,对不符合要求的及时处理。爆炸夯实分层夯实厚度不应大于12m;当药包在水面下的深度大于8m时,分层夯实厚度不应超过15m。     

顶部空气间隔装药对岩石爆破块度影响的试验研究

空气间隔装药方式能够改变爆炸能量的分布,顶部空气间隔装药方式是提高炮孔顶部的岩石破碎效果的主要方式之一。通过理论和现场试验分析顶部空气间隔对岩石破碎块度的影响,顶部空气间隔的存在可以有效地改变爆生气体和冲击波在空气隔层中的作用方向;现场试验表明,空气间隔比例10%时平均块度和无空气间隔的平均块度接近,空气间隔比例25%时产生最大平均块度。得到的合理空气间隔比例为10%～15%。