柔性切缝药包定向断裂控制爆破机理及应用

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变量注释表

1 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 岩石定向断裂控制爆破国内外研究现状

1.2.1 切槽孔爆破研究现状

1.2.2 聚能药包爆破研究现状

1.2.3 切缝药包爆破研究现状

1.2.4 当前研究存在的问题

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 柔性切缝药包爆炸作用理论分析

2.1.1 炸药的爆轰及爆轰波理论

2.1.2 柔性外壳对炸药爆轰的影响

2.2 爆炸冲击波在柔性外壳约束下的传播过程

2.2.1 爆炸冲击波基本方程

2.2.2 冲击波通过柔性外壳的反射与透射

2.3 爆轰产物在柔性外壳约束下的流场分析

2.4 柔性切缝外壳的聚能效应

2.4.1 有限空间平面射流结构分析

2.4.2 有限空间射流动力特征

2.5 切缝药包爆破裂纹形成机理及扩展特性分析

2.5.1 初始定向裂纹形成机理及扩展特性分析

2.5.2 主裂纹扩展条件及扩展长度计算

2.6 本章小结

3 柔性切缝药包爆炸应力波实验研究

3.1 柔性切缝药包定向断裂控制爆破影响因素分析

3.1.1 径向不耦合系数的影响

3.1.2 切缝宽度的影响

3.1.3 切缝管材质与壁厚的影响

3.2 超动态应变测试系统与实验方案

3.2.1 超动态信号测试分析系统

3.2.2 实验方案与测点布置

3.3 柔性切缝药包爆炸应力波实验过程

3.3.1 实验材料准备与柔性切缝药包制备

3.3.2 实验过程与数据采集

3.4 实验数据处理与结果分析

3.4.1 径向不耦合系数对柔性切缝药包爆炸应力波的影响

3.4.2 切缝宽度对柔性切缝药包爆炸应力波的影响

3.4.3 切缝方向与垂直切缝方向应力分析

3.5 本章小结

4 双孔含预裂隙砂浆试件定向断裂控制爆破研究

4.1 超声波检测岩体损伤的理论基础

4.1.1 弹性波理论

4.1.2 超声波在混凝土介质中的传播与衰减

4.1.3 基于纵波速度的变化率判定岩体损伤

4.2.1 超声测试系统及其工作原理

4.2.2 声波测点布置

4.3 双孔含预裂隙砂浆试件爆破实验及其声波测试

4.3.1 实验方案

4.3.2 砂浆试件制作及其基本物理力学指标测试

4.3.3 砂浆试件爆破实验过程

4.4 含预裂隙砂浆试件爆破实验结果分析

4.4.1 切缝药包爆破与传统爆破效果分析

4.4.2 超声测试数据与结果分析

4.5 双孔含预裂隙砂浆试件数值模拟研究

4.5.1 数值计算软件LS-DYNA 基础

4.5.2 数值模型建立

4.5.3 数值模拟结果分析

4.6 本章小结

5 柔性切缝药包岩石定向断裂控制爆破的应用研究

5.1 柔性切缝药包在含斜层隧道成形控制的应用

5.1.1 工程概况

5.1.2 柔性切缝药包爆破试验

5.1.3 爆破效果分析

5.1.4 经济效益分析

5.2.1 工程概况

5.2.2 试验方案

5.2.3 试验结果分析

5.3 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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