大当量爆炸地冲击毁伤效应的理论与试验研究Ⅱ：深埋洞室地冲击效应模拟试验系统研制

摘要

相似模拟试验是解决大当量爆炸下深埋洞室工程安全问题的重要研究手段，但长期以来受相关技术手段、设备限制，相关研究一直难以有效开展。本文采用自主研制与必要借鉴相结合的研发方式，解决了高地应力柔性均布长时加载、地冲击波形精细调控以及高地应力叠加地冲击静动组合加载等关键技术问题，研制了深埋洞室地冲击效应真三维模拟试验系统。在1∶50～1∶100几何及相应物理相似下，装置可实现高地应力加载、开挖扰动过程和爆炸地冲击效应的模拟，解决了原型试验受限，模拟手段匮乏的技术难题。采用该试验系统，对深部巷道在动静载组合作用下的响应机制进行研究，结果显示按均质岩体极限应力设计的工程安全埋深边界外，地冲击扰动可激活深埋岩体中构造岩块运动，造成工程局部严重破坏。测试结果表明，该装置运行稳定可靠，可真实再现冲击扰动下深埋洞室的毁伤过程，为深埋洞室抗大当量武器打击的安全防护研究提供了可靠的基础平台。