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隧道与地下工程灾害防治
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不耦合偏心装药孔壁压力与岩体动态响应特性数值模拟研究
金阳1,姚颖康1*,刘汶1,姬付全2,曹昂2
(1.江汉大学精细爆破全国重点实验室,湖北 武汉 430056;2.中交第二航务工程局有限公司,湖北 武汉 430040)
Numerical simulation study of borehole wall pressure and rock dynamic response under eccentric uncoupled charge
JIN Yang1, YAO Yingkang1*, LIU Wen1, JI Fuquan2, CAO Ang2
(1.State Key Laboratory of Precision Blasting, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei, China;
2. CCCC Second Harbour Engineering Co., Ltd., Wuhan 430040, Hubei, China)
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摘要 为了研究偏心装药结构的爆破特性,使炸药的能量得到充分利用和精确释放,本研究运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,研究多种不耦合系数下偏心装药结构爆破的孔壁压力和岩体动态响应。通过建立三维数值模拟模型,研究偏心装药工况下不耦合系数K=2.0、1.56、1.25以及同心装药工况下K=1.0的孔壁压力、岩体损伤情况以及爆炸地震波能量通量变化情况。结果表明:偏心装药工况下,装药段耦合侧与不耦合侧的孔壁峰值压力随不耦合系数增大相差越大,耦合侧的孔壁峰值压力约为不耦合侧的4~11倍;距离装药段较远处的非装药段耦合侧和不耦合侧孔壁压力几乎不受偏心装药结构的影响,同一位置处耦合侧与不耦合侧孔壁压力数值相差较小,但孔壁压力仍随不耦合系数的增大而减小;偏心装药结构装药段和非装药段的损伤区域都出现了“偏心效应”,裂隙区体积是粉碎区体积的8~15倍,裂隙区体积和地震波能量通量的峰值都随不耦合系数的增大而减小。
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金阳
姚颖康
刘汶
姬付全
曹昂
关键词:  不耦合系数  偏心装药结构  孔壁压力  非装药段  数值模拟    
Abstract: The blasting characteristics of eccentric charging structures were investigated to achieve full utilization and precise control of explosive energy. The borehole wall pressures and rock dynamic responses during eccentric charge blasting under various uncoupling coefficients were analyzed using ANSYS/LS-DYNA numerical simulation software. Three-dimensional numerical models were established to investigate borehole wall pressures, rock damage, and changes in seismic wave energy flux. Uncoupling coefficients of K = 2.0, 1.56, and 1.25 under eccentric charging conditions, along with K = 1.0 under concentric charging conditions, were examined. Results showed that under eccentric charge conditions, the difference between peak borehole wall pressures on the coupled and uncoupled sides of the charged section was increased with the uncoupling coefficient. The peak pressure on the coupled side of the borehole wall was measured to be approximately 4 to 11 times greater than that on the uncoupled side. The borehole wall pressures on the coupled and uncoupled sides of the uncharged section located farther from the charged section were observed to remain largely unaffected by the eccentric charging structure. While the pressure difference between the coupled and uncoupled sides at the same location was found to be minimal, the borehole wall pressure was observed to continue decreasing with increasing uncoupling coefficients. The eccentric effect was observed to manifest in the damage zones of both charged and uncharged sections within the eccentric charging structure. The fissure zone volume was measured to be 8 to 15 times greater than that of the crushed zone. A decrease in both the fissure zone volume and the peak seismic wave energy flux was observed with increasing uncoupling coefficients.
Key words:  uncoupling coefficient    eccentric charging structure    borehole wall pressure    non-charged section    numerical simulation
收稿日期:  2025-01-10      修回日期:  2025-03-30      发布日期:  2025-06-16     
中图分类号:  U455  
基金资助: 湖北省“智能建造”青年科技人才联合资助项目(2024DJC006);湖北省中央引导地方科技发展专项资助项目(2024CSA094)
通讯作者:  姚颖康(1981—),男,山西运城人,教授,博士生导师,博士,主要研究方向为建筑物精细爆破拆除和土木工程防灾减灾。   
作者简介:  金阳(2000—),男,湖南醴陵人,硕士研究生,主要研究方向为爆破技术及应用。E-mail: jy17373312147@163.com
引用本文:    
金阳, 姚颖康, 刘汶, 姬付全, 曹昂. 不耦合偏心装药孔壁压力与岩体动态响应特性数值模拟研究[J]. 隧道与地下工程灾害防治, .
JIN Yang, YAO Yingkang, LIU Wen, JI Fuquan, CAO Ang. Numerical simulation study of borehole wall pressure and rock dynamic response under eccentric uncoupled charge. Hazard Control in Tunnelling and Underground Engineering, 0, (): 1-13.
链接本文:  
[1] 丁建奇, 王陈成, 朱向闪, 张翔, 傅刚, 徐敬民. 大直径隧道施工对临近建筑的作用机制[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2025, 7(1): 22-34.
[2] 苟晓军, 赵金泉, 季玮, 花晓鸣, 范占锋. 隧道不良地质构造雷达特征数值模拟[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2025, 7(1): 68-82.
[3] 赵旭明, 雷文君, 蔡明庆, 邰传民, 张林华. 观光隧道烟气流动特性研究[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2025, 7(1): 90-98.
[4] 王圣涛, 陈鹏涛, 刘爱武, 孙文昊, 张俊儒. 特大跨连续变断面隧道双导洞超前-中柱反向扩挖的施工力学行为[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(4): 1-11.
[5] 李启弟, 梁庆国, 周仁, 杨家伟, 蔡遵乐. 甘青隧道初始地应力场分析及岩爆预测[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(4): 50-60.
[6] 赵泽乾, 朱旻, 包小华, 杨春山, 陈湘生. 下穿码头危化品堆场的超大直径盾构隧道抗爆性能评估方法[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(4): 61-71.
[7] 杨立,夏增选,娄文杰,刘杉,李奉庭,武科. 山区深埋公路隧道穿越断层破碎带施工稳定性[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(3): 32-42.
[8] 田瑞端,莫冠旺,李响. 超大断面扁平结构隧道矿山法超欠挖优化控制研究[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(2): 84-98.
[9] 刘向阳,罗兵兵,吴静,张学富,黄耀明,李林杰. 高地温施工隧道冰块与通风组合降温效果对比研究[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(2): 66-75.
[10] 闫治国, 王紫锐, 沈奕, 刘康. 碳氢曲线下大直径盾构隧道结构热力特性[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(2): 25-36.
[11] 彭益, 张文, 王汉勋, 张彬, 孙哲. 某海岛地下水封油库渗流场数值模拟[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2024, 6(1): 94-104.
[12] 张宁, 黄新杰, 王川, 徐彬, 张建成, 张波. 高压水射流切割混凝土试验与数值模拟[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2023, 5(4): 47-56.
[13] 王伟, 刘英, 庄海洋, 赵凯, 陈国兴. 考虑内部结构的大直径盾构隧道抗震性能[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2023, 5(3): 78-85.
[14] 孙港, 王军祥, 孟祥竹, 郭连军, 孙杰. 基于近场动力学理论的岩石双孔爆破动态断裂行为数值模拟[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2023, 5(2): 42-58.
[15] 黄兴, 张炜, 殷建钢, 施皓, 张晓磊. 填埋场扩建后下穿隧道结构的安全性[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2023, 5(1): 55-63.
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