钻爆法施工中单孔爆破的精细化数值模拟
来源期刊：工程爆破2017年第6期
论文作者：林发展 陈培煌 刘四德 关振长
文章页码：11 - 16
关键词：钻爆法施工;单孔爆破;精细化数值模拟;径向压力时程;轴向不耦合系数;
摘 要：针对钻爆法施工中常见的炮孔装药结构和围岩条件,建立相应的数值模型,对单孔爆破进行流固耦合的精细化数值模拟。以轴向不耦合系数KL=1.64的炮孔为例,设其粉碎区和破裂区的形成时间约为100μs和500μs,半径分别为炮孔半径的3.9倍和35倍。当炮孔有效半径（近似粉碎区与破裂区交界处）上径向压力时程的峰值达到296 MPa时,沿着径向呈指数型衰减,其衰减系数α约为-0.87。进一步地,对其余4种不同轴向不耦合系数的炮孔,也展开类似的精细化数值模拟。认为有效半径Req上的径向压力峰值peq随不耦合系数KL的增大呈指数型衰减,并提出了相应的半理论半经验公式。研究结果为进一步确定等效爆破荷载提供了重要依据。
林发展1，陈培煌1，刘四德1，关振长2
1. 中铁二十二局集团第三工程有限公司2. 福州大学土木工程学院
摘 要：针对钻爆法施工中常见的炮孔装药结构和围岩条件,建立相应的数值模型,对单孔爆破进行流固耦合的精细化数值模拟。以轴向不耦合系数KL=1.64的炮孔为例,设其粉碎区和破裂区的形成时间约为100μs和500μs,半径分别为炮孔半径的3.9倍和35倍。当炮孔有效半径（近似粉碎区与破裂区交界处）上径向压力时程的峰值达到296 MPa时,沿着径向呈指数型衰减,其衰减系数α约为-0.87。进一步地,对其余4种不同轴向不耦合系数的炮孔,也展开类似的精细化数值模拟。认为有效半径Req上的径向压力峰值peq随不耦合系数KL的增大呈指数型衰减,并提出了相应的半理论半经验公式。研究结果为进一步确定等效爆破荷载提供了重要依据。
关键词：钻爆法施工;单孔爆破;精细化数值模拟;径向压力时程;轴向不耦合系数;
