直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (S1): 437-443.

直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析

单仁亮¹，王二成^{1, 2}，宋立伟¹，夏宇¹，陶宇¹

1. 中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京 100083；2. 河北工程大学土木工程学院，河北邯郸 056038

收稿日期:2013-05-05 出版日期:2013-08-30 发布日期:2014-06-09
作者简介:单仁亮，男，1964年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土工程方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金项目（No.U1261126）；教育部博士点专项基金项目（No.20120023110009）

Blasting vibration numerical analysis of vertical wall semicircular arch roadway

SHAN Ren-liang¹，WANG Er-cheng^1,2，SONG Li-wei¹，XIA Yu¹，TAO Yu¹

1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. College of Civil Engineering, Heibei University of Engineering, Handan, Hebei 056038, China

Received:2013-05-05 Online:2013-08-30 Published:2014-06-09

摘要/Abstract

摘要： 为利于判断巷道围岩在爆破荷载作用下的稳定性及巷道内壁混凝土衬砌的安全，采用ANSYS/LS-DYNA分析了巷道钻爆法掘进爆破荷载作用下震动区岩体的动力响应。结果表明，近区岩体内部爆破压力、单元有效应力、质点振动速度随爆心距的衰减规律基本符合萨道夫斯基经验公式，单元有效应力与质点振动速度的衰减规律具有很强的相关性；巷道围岩临空面上的质点振动速度以沿巷道方向的振动速度为主，巷道横截面内垂直临空面方向次之，横截面内沿临空面方向为最小。巷道同一横截面处各质点的振动波形基本相同，拱顶的振动速度峰值比帮部的要大10%左右，拱与帮的连接处振动速度峰值较小。巷道围岩沿巷道方向临空面上质点振动速度衰减规律也基本符合萨道夫斯基公式，以上分析结果对采用钻爆法进行岩巷施工时，控制近区震动区爆破荷载对结构的影响具有一定的指导作用。

关键词: 爆破, 数值分析, 巷道, 动力响应

Abstract: In order to determine the stability of surrounding rock or the safety of concrete lining under blasting load, this paper adopted ANSYS/LS-DYNA software to analyze the dynamic response of rock mass under blasting vibration load when rock tunnel excavation with drilling and blasting methods . The results show that the attenuation law of blasting pressure，element effective stress and particle vibration velocity can be expressed by Sadaovsky empirical formula approximately, the attenuation law of particle vibration velocity and element effective stress have well relationship. Particle vibration velocity on the surface of surrounding rock is mainly along the axis of tunnel, and which is less along the normal line, and the least is on the surface. All particles on the same cross section have the same vibration wave shapes. The maximum particle vibration velocity on the arc is larger by 10% than on the wall slope, and that of conjunction is the least. The maximum particle vibration velocity of all nodes along the axis of tunnel attenuates according to Sadaovsky empirical formula. All the results are helpful to analyze the influence of blasting vibration field when excavating tunnel with drilling and blasting methods.

Key words: blasting, numerical analysis, roadway, dynamic response

中图分类号:

TD327

单仁亮，王二成，宋立伟，夏宇，陶宇，. 直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析[J]. , 2013, 34(S1): 437-443.

SHAN Ren-liang，WANG Er-cheng，SONG Li-wei，XIA Yu，TAO Yu，. Blasting vibration numerical analysis of vertical wall semicircular arch roadway[J]. , 2013, 34(S1): 437-443.

参考文献

相关文章 15

[1]	吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580.
[2]	夏坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[3]	于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[4]	姜谙男, 张权, 吴洪涛, 段龙梅, 焦明伟, 白涛, . 基于改进局部安全度的爆破作用边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 511-518.
[5]	侯公羽, 荆浩勇, 梁金平, 张广东, 谭金鑫, 张永康, 杨希, . 不同卸荷速率下矩形巷道变形及声发射特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3309-3318.
[6]	杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[7]	朱才辉, 崔晨, 兰开江, 东永强. 砖-土结构劣化及入侵建筑物拆除对榆林卫城稳定性影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3153-3166.
[8]	姜立春, 罗恩民, 沈彬彬, . 多自由度模型法的立体采空区群爆破动力响应研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2407-2415.
[9]	邹佑学, 王睿, 张建民, . 可液化场地碎石桩复合地基地震动力响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2443-2455.
[10]	史吏, 王慧萍, 孙宏磊, 潘晓东, . 群桩基础引发饱和地基振动的近似解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1750-1760.
[11]	邓珂, 陈明, 卢文波, 严鹏, 冷振东, . 地应力对坝肩槽预裂爆破成缝的影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1121-1128.
[12]	李宁, 杨敏, 李国锋. 再论岩土工程有限元方法的应用问题[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1140-1148.
[13]	郑黎明, 张洋洋, 李子丰, 马平华, 阳鑫军, . 低频波动下考虑孔隙度与压力不同程度变化的岩土固结渗流分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1158-1168.
[14]	丁伯阳, 宋宥整. 饱和土地下源u-P形式解答动力响应计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 474-480.
[15]	徐鹏, 蒋关鲁, 任世杰, 田鸿程, 王智猛, . 红层泥岩及其改良填料路基动力响应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 678-683.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed