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地应力及节理作用下孔距计算及围岩破坏分析
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-12-25 , DOI: 10.1038/s41598-022-27017-w Xingchao Tian 1 , Tiejun Tao 2 , Xia Liu 1 , Jian Jia 1 , Caijin Xie 1 , Qianxing Lou 1 , Qingzhi Chen 1 , Zhenhua Zhao 3
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更新日期:2022-12-25
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-12-25 , DOI: 10.1038/s41598-022-27017-w Xingchao Tian 1 , Tiejun Tao 2 , Xia Liu 1 , Jian Jia 1 , Caijin Xie 1 , Qianxing Lou 1 , Qingzhi Chen 1 , Zhenhua Zhao 3
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地应力和节理对爆破应力波的传播和衰减方式有重要影响,是隧道爆破孔网布置必须考虑的两个重要因素。本文提出了地应力和节理共同作用下的爆破应力波衰减方程和周边孔距计算方法。首先,通过野外钻取岩心样品并进行室内试验,获得节理板岩的静、动态参数。接着,考虑爆炸应力波的几何和物理衰减,推导了地应力和节理共同作用下爆炸应力波的衰减公式。基于应力波与爆炸性气体共同作用的理论,提出了综合岩体地应力、节理和抗拉强度影响的周边孔距计算公式。最后利用LS-PREPOST软件对围岩破坏进行分析,并通过现场爆破试验验证。结果表明,本文提出的爆炸应力波衰减公式能够准确预测地应力和节理共同作用下的应力波峰值。结合八月山隧道研究段的地质条件和爆破参数,计算出最佳周边孔距为45 cm。采用本文提出的周边孔布置法和孔网布置参数,Ⅳ级围岩平均超挖值控制在22 cm以内,每延米混凝土超耗量控制在100%以内。研究成果可为大断面隧道爆破超挖欠挖控制提供参考。
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