围压作用下岩石爆炸应力分布及衰减特性模型试验研究

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深部岩石爆破工程,由于受自重应力和构造应力等的作用,岩体处于高地应力状态,在高地应力和爆炸冲击荷载的共同作用下,岩石中的应力分布、岩石的破裂破坏等都和一般工程爆破不同。为更好地研究深部岩石爆破时岩石的破坏特性以便提高爆破效果,通过理论分析与模型试验相结合的方法进行不同围压下爆炸应力波的传播规律的研究,设计制作边长为375mm的立方体混凝土试块,预埋应变砖,采用超动态应变测试系统进行距爆源不同距离点的径向和切向的应力实测。具体所进行的研究工作和取得的成果如下:首先进行无围压加载下的岩石爆炸过程与应力波传播规律模型试验,其次在加载架内进行单向竖直加压下的爆破模型试验,然后再进行双向围压加载爆破模型试验。通过对实测数据的分析得出:无围压、单向竖直压力和双向围压加载下应力波均呈幂指数函数衰减,且随着炮孔比例距离增大下降趋缓;单向竖直压力的加载爆炸应力波传播过程中的衰减速度较高,且随着加载压力的增大,衰减的幅度也会随着增大,而双向围压加载时,应力波的传播效率随着压力增大先升高后降低。单向竖直压力加载下应力波峰值高于双向围压加载情况下的应力波峰值,并且越靠近爆源其值相差越大。同一比例距离测点处耦合情况下应力波峰值最高,随着不耦合系数增大其值逐渐降低,降低速率也是越来越小,且衰减曲线均呈幂指数衰减。图[39]表[12]参[67]
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