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浅谈对现代爆破理论与技术的认识

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摘要：岩石爆破是利用炸药的爆炸作用对岩石施加荷载，使岩石破坏的力学过程。工程爆破的目的是基本上岩石或岩石状材料(如混凝土)，炸药的爆破特定条件下的类型，爆破参数和钻井方法，钻探工具，钻机类型，钻机工作参数等，所有涉及岩石物理机械性能。钻孔和爆破方法经常在隧道施工通过钻孔使用，即，岩石挖掘，充电和爆破。当炸药在介质中被分解，如岩石和土壤会造成在一定范围内不同程度到周围结构破坏产生的爆破应力波。如何降低爆破开挖对邻近地面建筑的破坏，保证施工期间的正常使用相邻表面的建筑具有重要的意义。

关键词:爆破;数值模拟;岩石;单孔爆破

1引言

在土木工程活动，建筑施工，铁路，公路建设，以及各类隧道施工的基础涉及大量土壤或岩石体的开挖。目前，爆破仍然是岩石开挖合理，最常用的方法，这种情况不会在未来发生很大变化。因此，在土木工程专业，岩石爆破的方向学习掌握爆破工程。岩石爆破技术是利用炸药作为能源，以使其爆炸做机械功，引起变形，破坏，运动和周围介质来实现预期的项目的投掷的工程技术。其理论基础是炸药及其爆破理论、固体中的应力波理论、固体强度理论、岩石动力学等。

在采矿、铁路、公路和水利工程中，采用爆破可将土石方抛掷到预定的位置，从而加快了车场、公路或大坝的建设速度。目前，爆破技术已经成为技术手段为许多工业生产和施工挖掘在经济建设之一，适用于各种部门中国国家经济生产的。目前，在冶金，煤炭，水电，铁路运输和基础设施的经济建设领域，爆破技术已经被广泛应用于工程建设和生产矿山，岩土工程，建筑物拆除和材料加工。在经济建设和生产实践中的技术问题，也促进了充实和爆破技术的发展，许多新的爆破技术，新工艺，新方法已在应用程序中创建。

2岩石爆破

岩石爆破是利用炸药的爆炸作用对岩石施加荷载，使岩石破坏的力学过程。工程爆破的对象基本上是岩石或岩石类材料(如混凝土)，具体爆破情况下的炸药类型、爆破参数及钻孔方法、钻孔工具、钻机类型、钻机工作参数等的选择，都涉及岩石的物理力学性质。岩石是构成地壳的天然材料。在地质学上，岩石根据成因分为岩浆岩沉积岩和变质岩。但无论哪种岩石，它都是矿物颗粒，岩石中的矿物颗粒，或直接接触表面之间的相互作用，或由外部水泥，每种矿物都有自己的物理和机械性质，晶体结构和破裂特征。因此，岩石的性质在很大程度上受岩石组成和结构的影响，不仅受岩石的矿物组成和矿物性质的影响。

3隧道施工方法

钻孔和爆破方法经常在隧道施工通过钻孔使用，即，岩石挖掘，充电和爆破。当炸药在介质中被分解，如岩石和土壤会造成在一定范围内不同程度到周围结构破坏产生的爆破应力波。如何降低爆破开挖对邻近地面建筑的破坏，保证施工期间的正常使用相邻表面的建筑具有重要的意义。在建筑中常用的阻尼措施包括控制所述最大充电单爆破的，并与低功率和低爆速的炸药选择。然而，措施，以减少爆破和改变爆破方法会影响隧道开挖施工进度的量，但地震沟可以确保在施工进度是常数，爆炸应力波的相邻表面结构的影响被降低。

在这个阶段，国内外关于爆破振动安全标准的研究大多仍以地面颗粒的振动速度为指标来测量爆破振动强度。在爆破过程中，颗粒的振动速度主要由爆炸表面波引起。当在传播过程中穿过阻尼槽时，鼓风表面波沿着阻尼槽的表面传播。因此，阻尼槽增加了表面波的传播距离。表面波的反射和衍射如图1所示。从图1中可以看出，当表面波传播到减震沟时，传播距离增加，这是阻尼槽深度h的三倍。

图1表面波的反射和绕射、

Fig.1Reflectionanddiffractionofsurfacewaves

4.爆炸荷载下岩石动态力学研究

地下洞穴是周围岩石的一部分。在前人研究的基础上，将楔形稳定性分析的极限平衡法与几何分析相结合。楔的稳定系数由机械机构给出。通过几何角度判断楔块的稳定性，并讨论爆破载荷。楔块的稳定状态为地下洞室的稳定设计和施工提供了理论依据。

4.1地下洞室楔形体稳定性基本假设

(1)洞穴的围岩楔被简化成一个四面体，被认为是刚性体。图2是楔形的物理模型。其中，1，2，和3中的三个侧面分别与周围岩石接触时，接触表面是关节表面，而另一表面是Airfront

(2)楔形体3个接触面压力(拉力)分布均匀;(3)楔形体破坏只沿3个接触面滑动或掉落，即满足Morh-Colomb准则。

图2地下洞室围岩楔形体简化物理模型

Fig．2Simplifiedphysicsmodelofwedgeinundergroundcavities

4.2动荷载作用下地下洞室楔形体稳定性

周围的岩石由接合面切割以形成具有中空面向身体为楔形体上的岩石块。地下洞穴的楔形体主要受自重和围岩压力。当本地洞穴被喷砂，楔形体