超近距并行管沟爆破对既有管道的影响研究

摘要

为了研究超近距并行管沟爆破管沟的成型效果以及在10m～20m超近距范围既有管道受到的影响，利用现场爆破试验和数值模拟进行研究分析。通过单孔爆破试验及其监测结果，计算确定两种工况的场地系数以及单孔最大药量取值范围。管沟爆破试验中，中硬岩工况设计3组爆破试验，硬岩工况设计2组爆破试验，监测爆心距为10m、12m、14m、16m、18m、20m处地表的质点振速峰值，选出适用于两种工况的管沟爆破参数，分析两工况的质点振速峰值传播规律。试验结果表明:地表在垂直方向的质点振速峰值最大，爆破振速随着距离的增大呈非线性减小，随着岩石硬度的提高而增大;衰减程度随着岩石硬度的提高而减小。模拟结果表明:管道的迎爆面受到的扰动最大，迎爆面三方向的最大质点振速均小于地表，管道在垂直方向的振速、应力、应变均最大，管道主要受X和Y方向的振动影响。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究的目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 管道建设发展现状

1．2．2 管沟爆破发展现状

1．2．3 管沟爆破对既有管道影响研究现状

1．3 研究的内容和方法

1．4 研究技术路线图

2 爆破振动理论及超近距管沟爆破技术

2．1 地震波在岩石中的传播规律

2．2 既有管道受地震波影响研究

2．3 既有管道受地震波影响评价体系

2．4 萨道夫斯基公式计算原理

2．5 管沟爆破施工技术

2．6 本章小结

3 爆破参数设计及单孔爆破试验

3．1 试验场地概况

3．2 爆破参数理论设计

3．2．1 炮孔直径及深度

3．2．2 最小抵抗线

3．2．3 孔距及排距

3．2．4 炸药单耗

3．2．5 单孔装药量及延米药量计算

3．3 管沟爆破网路设计

3．4 监测仪器

3．5 单孔爆破试验

3．5．1 中硬岩工况单孔爆破试验

3．5．2 中硬岩工况单孔爆破振速传播规律

3．5．3 硬岩工况单孔爆破试验

3．5．4 硬岩工况单孔爆破振速传播规律

3．6 两工况单孔爆破试验对比分析

3．7 单段最大药量计算

3．8 本章小结

4 超近距管沟爆破试验及地震波的传播规律

4．1 管沟爆破试验设计

4．2．1 管沟爆破参数设计

4．2．2 试验1结果分析

4．2．3 试验2结果分析

4．2．4 试验3结果分析

4．2．5 中硬岩管沟爆破试验对比分析

4．2．6 中硬岩管沟爆破地震波的传播规律

4．3 硬岩管沟爆破试验研究

4．3．1 管沟爆破参数设计

4．3．2 试验4结果分析

4．3．3 试验5结果分析

4．3．4 硬岩管沟爆破试验对比分析

4．4 爆破振速的衰减程度分析

4．5 本章小结

5 超近距管沟爆破对既有管道的数值模拟研究

5．2 ANSYS／LS-DYNA数值模型

5．2．1 模型建立

5．2．2 网格划分

5．2．3 约束和边界条件

5．3 LS-DYNA数值计算

5．3．1 模型单元和算法

5．3．2 材料模型和状态方程

5．4 管沟爆破地表振速模拟分析

5．4．1 中硬岩地表振速模拟分析

5．4．2 中硬岩模拟与试验对比分析

5．4．3 硬岩模拟与试验对比分析

5．5 中硬岩既有管道的振动响应分析．

5．5．1 既有管道的振速分析

5．5．2 既有管道的应力分析

5．5．3 既有管道的应变分析

5．5．4 既有管道和地表振速对比分析

5．6 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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