水下爆炸冲击波作用下岩石裂纹发展机理的实验研究
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岩石岩体的裂纹扩展机理与稳定性分析岩石岩体是地球的基础构造之一,其内部存在着各种裂纹。
对于岩石岩体的裂纹扩展机理与稳定性分析的研究对于地质工程和地震预测具有重要意义。
本文将从裂纹扩展的机理和岩体的稳定性两个方面进行论述。
一、裂纹扩展的机理在岩石岩体中,裂纹的扩展是由于外部应力的作用下所引起的。
岩石岩体中的裂纹可以分为两类,一类是存在于岩石岩体内部的裂纹,另一类是存在于岩体表面的裂纹。
这两类裂纹的扩展机理有所不同。
对于岩石岩体内部的裂纹,其扩展机理主要包括弹性扩展和塑性扩展两种情况。
在弹性扩展情况下,岩体受到外部应力的作用后,裂纹会随着应力的消散而逐渐扩展。
而在塑性扩展情况下,岩石岩体由于内部的应力集中会发生塑性变形,从而导致裂纹的扩展。
岩石岩体表面的裂纹主要是由于外部环境的作用而引起的,如风化、水蚀等。
这些外部环境的作用会导致岩体表面的裂纹逐渐扩展,并最终导致岩体的剥离。
二、岩体的稳定性分析岩体的稳定性分析主要是对岩体的破坏机理进行研究,以评估其对外界应力的承受能力。
稳定性分析可以从岩体的内部结构和外界应力两个方面进行。
对于岩体的内部结构,其稳定性主要取决于岩体中裂纹的分布和形态。
裂纹越多越密集,岩体的强度就越低,稳定性就越差。
此外,裂纹的形态也会影响岩体的稳定性。
如果裂纹形态呈乱石块状,岩体的稳定性就会较好。
但如果裂纹呈片状或逆片状,岩体的稳定性就会较差。
外界应力是岩体稳定性的另一个重要因素。
外界应力的大小和方向会对岩体的稳定性产生显著影响。
当外界应力超过岩体的强度极限时,岩体就会发生破坏。
而应力的方向也会影响岩体的稳定性,垂直于裂纹的应力会促进裂纹的扩展,从而降低了岩体的稳定性。
总结岩石岩体的裂纹扩展机理与稳定性分析是地质工程和地震预测中的重要研究内容。
裂纹的扩展机理包括弹性扩展和塑性扩展,而岩体的稳定性分析则主要从岩体的内部结构和外界应力两个方面入手。
深入研究岩石岩体的裂纹扩展机理与稳定性,有助于实施有效的地质工程和预测地震的发生。
水下爆炸瞬态水动力学效应研究一、水下爆炸瞬态水动力学效应概述水下爆炸是一种复杂的物理现象,涉及到水介质中的爆炸波传播、水动力响应以及结构物的冲击效应。
随着海洋工程、事应用以及深海资源开发等领域的发展,水下爆炸瞬态水动力学效应的研究显得尤为重要。
本文将从水下爆炸的基本特性、影响因素及其在不同应用领域中的作用等方面进行探讨。
1.1 水下爆炸的基本特性水下爆炸是指在水介质中发生的爆炸现象。
与陆地爆炸相比,水下爆炸具有独特的传播机制和效应。
爆炸波在水介质中的传播速度和衰减特性与空气介质有显著差异,主要表现为爆炸波的传播速度更快,衰减更慢。
此外,水下爆炸还会产生复杂的压力波、温度波和速度波,这些波动对周围环境和结构物产生显著影响。
1.2 水下爆炸的影响因素水下爆炸的效应受到多种因素的影响,主要包括爆炸物的性质、爆炸深度、水介质的物理特性等。
爆炸物的性质决定了爆炸波的初始能量和传播特性,而爆炸深度则影响爆炸波的传播路径和衰减过程。
水介质的密度、弹性模量和粘滞性等物理特性也对爆炸波的传播和效应产生重要影响。
1.3 水下爆炸的应用领域水下爆炸在事、海洋工程、深海资源开发等多个领域有着广泛的应用。
在事领域,水下爆炸效应的研究有助于提高潜艇的隐蔽性和生存能力,同时也对水雷的布设和清除具有重要意义。
在海洋工程领域,水下爆炸效应的研究有助于评估和预防海洋设施在极端条件下的安全风险。
在深海资源开发领域,水下爆炸效应的研究则有助于提高资源开采的效率和安全性。
二、水下爆炸瞬态水动力学效应的理论研究水下爆炸瞬态水动力学效应的理论研究是理解其复杂现象的基础。
通过数学模型和数值模拟,可以深入分析爆炸波在水介质中的传播机制和效应。
2.1 数学模型的建立建立水下爆炸瞬态水动力学效应的数学模型是研究其传播机制的关键。
常用的数学模型包括流体动力学方程、热力学方程和物质守恒方程等。
这些方程描述了爆炸波在水介质中的传播过程,包括压力波、温度波和速度波的生成和传播。
岩石力学性质与地质灾害机理分析岩石力学性质是研究岩石材料的物理和力学特性的一门学科。
通过分析岩石的力学性质,可以深入了解地质灾害的机理,并为其预防与治理提供科学依据。
本文将从不同岩石力学性质的角度进行分析,探讨地质灾害的成因和预防措施。
首先,岩石的强度是影响地质灾害的关键因素之一。
强度是指岩石在承受外界应力时的抵抗能力。
各种地质灾害如山体滑坡、崩塌和地面沉降等,均与岩石的强度有关。
非饱和土壤的强度差异也是导致地面沉降的主要原因之一。
因此,在地质工程中,合理评估和调查岩石的强度是预防地质灾害的关键步骤。
其次,岩石的断裂性能对地质灾害的发生起着重要的作用。
岩石的断裂性能可以通过研究其裂纹扩展和破坏模式来进行分析。
裂纹扩展是岩石受到外界应力作用下的一种失稳现象,是许多地质灾害的根源。
比如,岩石的裂缝扩展是引起岩层崩塌和岩壁坠落的主要原因之一。
因此,通过实验和模拟方法研究岩石的断裂性能,可以更好地了解地质灾害的发生机制。
另外,岩石的渗透性也与地质灾害有密切的关系。
渗透性是指岩石内部流体渗透的能力。
渗透性的大小直接影响岩石的稳定性和抗剪强度。
例如,在山体滑坡灾害中,渗透性高的岩石更容易发生滑坡。
此外,渗透性的变化也会导致地下水位的改变,进而引发地面沉降等地质灾害。
因此,了解岩石的渗透性,既可以预防地质灾害,也可以为地下水资源管理提供参考依据。
此外,岩石的变形性质也与地质灾害的发生和演化密切相关。
岩石的变形性质可以通过研究岩石的应变和应力状态来进行分析。
地质灾害如地震和斜坡滑坡等,都是由于岩石的变形过程中的应力积累和释放导致的。
因此,通过研究岩石的变形性质,可以更好地理解地质灾害的机理,并提出相应的预防措施。
综上所述,岩石力学性质与地质灾害的关系密不可分。
通过深入研究岩石的强度、断裂性能、渗透性和变形性质等方面的特性,可以更好地理解地质灾害的成因,为其预防和治理提供科学支持。
因此,岩石力学性质的分析和研究对于地质工程的发展和地质灾害的防范具有重要意义。
含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制王聪聪;韩雪靖;黄慎;张永勤【摘要】In order to investigate the fracture mechanism of water-bearing cracks under blasting disturbance under the influence of geostress,the mechanical model of water-bearing crack propagation in deep rock mass under blasting disturbance is established by using the theory of fracture mechanics,and the expression of the dynamic and static coupling strength factor of rock mass is deduced by defining the equivalent blasting disturbance.At the same time,the influence of blasting disturbance,water pressure,ground stress and crack angle on crack fracture is studied by analyzing the fracture of shear and shear fracture,and the generalized fracture criterion of crack fracture is obtained.The results of the example show that in the tensile shear fracture,the geostress plays a positive role in accelerating cracks at the same direction.In the compressive shear fracture,the angle of the crack under different stress coefficients is related to the internal friction coefficient of the rock mass.Additionally,the blasting disturbance is equivalent to increasing the pressure of crack water.%为探究地应力影响下含水裂纹在爆破扰动下的断裂机制,运用断裂力学原理建立了爆破扰动下深部岩体含水裂纹扩展的力学模型,通过定义等效爆破扰动荷载推导出了岩体动静耦合强度因子的计算表达式;同时,通过对拉剪型和压剪型裂纹断裂的分析,了解到爆破扰动、水压力、地应力、裂纹倾角等因素对裂纹断裂的影响方式,获得了裂纹断裂的广义断裂准则,并进行实例运算,结果表明:在拉剪型断裂中,地应力对其相同方向裂纹的断裂起促进作用;在压剪型断裂中,不同侧应力系数下裂纹最易发生断裂的角度与岩体的内摩擦系数有关;爆破扰动荷载相当于增大了裂纹水的压力.【期刊名称】《工程爆破》【年(卷),期】2018(024)001【总页数】7页(P13-19)【关键词】动静耦合;应力强度因子;等效爆破扰动荷载;广义断裂准则【作者】王聪聪;韩雪靖;黄慎;张永勤【作者单位】福州大学爆炸技术研究所,福州350116;福州大学紫金矿业学院,福州350116;福州大学爆炸技术研究所,福州350116;福州大学紫金矿业学院,福州350116;福州大学爆炸技术研究所,福州350116;福州大学紫金矿业学院,福州350116;兰州石化职业技术学院,兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TD235.2;X932在矿山开采越来越向深部发展的过程中,不可避免的遇到高应力和高水头压力等情况,研究表明,地应力和高水头压力在围岩裂纹的起裂和扩展中起到不可忽视的作用[1-3]。
页岩气储层水力压裂裂纹扩展规律研究1. 前言页岩气作为一种非常重要的天然气资源,已经被广泛应用。
然而,在生产过程中,有一些特殊的挑战,其中最重要的是寻找适当的生产技术。
页岩气储层水力压裂是目前能够有效提高页岩气产量的一种技术。
本文旨在研究页岩气储层水力压裂后裂缝的扩展规律,以便更好地理解页岩气藏的开采机理,并为优化页岩气开采提供指导。
2. 页岩气储层水力压裂原理水力压裂是一种通过将高压水注入油气储层,以形成压力,利用岩石自身的脆性破裂形成裂缝,以释放页岩气的技术。
页岩气储层是一种岩石层,由于其压实度较高,裂缝不易形成,其自然气渗透率较低,导致天然气产量较低。
为了提高页岩气生产效率,需要通过水力压裂来扩大储层裂缝面积,增加气体开采量。
页岩气储层水力压裂的主要机理是压力差,即通过向井口注入高压水,使水在地下压缩,从而形成高压前缘。
压力前缘的到达速度越快,压缩效果越明显,在储层内形成最大的应力差。
当应力差超过岩石地下的抗拉强度时,岩石就会发生断裂,形成裂缝。
水力压裂主要受到多种因素的影响,其中包括注入流量、注入压力、裂缝网络、岩石物性和水路径等因素。
为了更好地控制水力压裂作用,需要对这些因素进行详细的研究和掌握。
3. 裂缝扩展规律研究裂缝的扩展规律是页岩气储层水力压裂的核心问题。
通过对裂缝扩展过程的研究,可以更好地了解页岩气储层的开采特性,为页岩气储层的优化开发提供技术支持。
3.1 裂缝扩展过程在页岩气储层水力压裂过程中,高压水通过注入口迅速进入岩石层内,形成一个高压区域。
在高压区域的受力作用下,岩石发生了断裂,从而形成了一系列裂缝。
这些裂缝的密度和深度是由岩石的物性、注入流量和注入压力等因素来决定的。
裂缝的扩展会受到多个因素的影响,其中最重要的因素是注入水的流量和压力。
注入水的流量越大,扩展的裂缝数量越多,裂缝的长度和深度也越大。
当注入水的压力越高,裂缝的深度和长度也会随之增加。
此外,地质条件和岩石物性也会影响裂缝的扩展过程。
水下爆炸冲击波和气泡联合作用下结构响应数值分析徐永刚;宗智;李海涛【摘要】Underwater explosion may result in serious damages to the floating structure. The purpose of this paper is mainly to study effects of response characteristics of structures subjected to underwater explosion and provides a reference for anti -shock design of warship. The accuracy and efficiency of ABAQUS software in simulating the elastic-plastic response of structure subjected to underwater explosion were verified. The dynamic responses in terms of strain and stress of the structure under underwater explosion loading in different cases were calculated and analyzed using ABAQUS software. The calculated results show that the pressure of bubble pulse is the major factor of ship whipping and overall damage.%结构在水下爆炸作用下会产生严重的破坏,研究水下爆炸作用下结构的响应特征和规律,并为舰船抗冲击设计提供参考。
首先验证了ABAQUS软件模拟结构受水下爆炸载荷作用弹塑性响应的有效性和准确性。
冲击荷载作用下岩石动力特性的试验研究葛科1,刘恩龙2,赵玲1(1.邢台职业技术学院建筑工程系,河北邢台054000;2.四川大学水利水电工程学院,成都610055)摘要:应用高压气枪冲击试验设备对大理岩样进行了不同固体冲击速度下的冲击试验,探讨岩石类材料在冲击荷载下作用下的破坏过程和动力特性。
共对9组大理岩样进行了冲击试验,试验时固体冲击速度逐渐增加,速度范围是126.2 531.9m /s 。
得到的初步试验结果如下:当固体冲击速度较低时,岩样整体没有崩解破碎,局部发生破碎,且随着冲击速度的增大,产生的微裂纹会逐渐增多;当固体冲击速度较高时,岩样整体发生崩解破碎,且随着固体冲击速度的增大,破碎后的岩样中细颗粒的含量增大,即随着固体冲击能的增大,岩样的破碎程度逐渐增加。
关键词:岩石;冲击;动力特性;破碎中图分类号:O319.56文献标识码:AExperimental study on the dynamic properties of rocksubjected to impact loadingGe Ke 1,Liu Enlong 2,Zhao Ling 1(1.Department of Building Engineering ,Xingtai Polytechnic College ,Xingtai 054000,China ;2.School of Hydraulic and Hydropower Engineering ,Sichuan University ,Chengdu610065,China )Abstract :Impact tests are conducted on marble samples using the high gas gun apparatus with different impacting velocities in order to investigate the breakage processes and dynamic characteristics of rock-like materials when subjected to impacting loadings.There are nine sets of marble samples tested and the impacting velocities increased gradually with the range of from 126.2m /s to 531.9m /s during testing.The primary results are obtained as follows :when the impacting velocities are relative lower ,the rock samples don ’t break or crush as a whole but crush locally ,and with the increasing impacting velocities ,more cracks will be produced.When the impacting velocities are relative higher ,the rock samples break up or crush totally ,and with the increasing impacting velocities ,there are more inclusions of fine particles within the crushed samples ,that is to say ,with the increase of impacting energy ,the rock samples break up more heavily.Key words :rock ;impact ;dynamic properties ;fragmentation收稿日期:2009-09-07;修订日期:2009-12-21基金项目:国家自然科学基金资助项目(50809001);中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室开放研究基金资助项目.作者简介:葛科(1977-),男(汉族),安徽马鞍山人,硕士,讲师.0引言岩石类材料动力学方面的研究一直是岩土工程领域的主要研究课题[1],主要包括如下的研究内容:岩土体在爆炸荷载作用下的动力性能、岩土体中爆炸波的传播和地面爆炸产生的弹坑、破坏区及应力场。
爆炸冲击波下地应力对岩石裂纹扩展的影响
李晓静;韩雪瑞;张向阳;刘宇轩
【期刊名称】《山东建筑大学学报》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】随着地下工程深度的增加,地应力对爆炸引起的断裂影响不容忽视。
为了探讨地应力大小和方向对岩体爆破的影响,文章以花岗岩为研究对象,通过有限元程序LS-DYNA和颗粒流程序(Particle Flow Code,PFC)相结合的爆破模拟方法研究了爆炸冲击波下地应力对岩石裂纹扩展的影响。
结果表明:双轴等压应力对岩石近场裂纹的影响较小,而对远场裂纹发育有较大的抑制作用;单轴应力条件下,与应力垂直方向的压缩效应得到增强,而拉伸效应受到抑制,应力垂直方向的裂纹数量远小于平行方向的。
【总页数】9页(P1-8)
【作者】李晓静;韩雪瑞;张向阳;刘宇轩
【作者单位】山东建筑大学土木工程学院;山东轨道交通勘察设计院有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TD235
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4.水
下爆炸荷载下围压对岩石裂纹扩展影响的数值模拟5.应力波形对岩石爆生裂纹扩展机制影响的数值模拟
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煤岩体水力致裂弱化的理论与应用研究一、本文概述本文旨在全面探讨和研究煤岩体水力致裂弱化的理论与应用。
水力致裂是一种利用高压水流在煤岩体中形成裂缝,进而改善煤岩体渗透性、提高开采效率的技术手段。
随着煤炭资源开采的不断深入,煤岩体弱化问题日益突出,水力致裂技术作为一种有效的煤岩体弱化方法,受到了广泛关注。
本文将从理论和应用两个层面对煤岩体水力致裂弱化进行深入分析,以期为我国煤炭资源的开采和利用提供理论支撑和实践指导。
在理论层面,本文将对煤岩体水力致裂弱化的基本原理进行阐述,包括水力致裂的物理化学过程、裂缝扩展机制以及影响因素等。
同时,通过数学建模和数值模拟,对水力致裂过程中的应力分布、流体流动和裂缝扩展等关键问题进行深入研究,揭示水力致裂弱化煤岩体的内在规律。
在应用层面,本文将对煤岩体水力致裂弱化的实际应用情况进行分析,包括水力致裂技术在煤炭开采、油气资源开发和地热能源利用等领域的应用案例。
通过对实际工程案例的剖析,总结水力致裂技术在不同煤岩体条件下的应用效果和经验教训,为相关工程实践提供借鉴和参考。
本文旨在对煤岩体水力致裂弱化的理论与应用进行全面系统的研究,以期推动水力致裂技术在煤炭资源开采和利用领域的发展和应用,为我国的能源安全和经济发展做出贡献。
二、煤岩体水力致裂弱化理论基础煤岩体水力致裂弱化技术是一种利用高压水射流或水压作用,在煤岩体中产生裂缝,从而改变其力学性质、提高瓦斯抽采效率或进行煤岩体的切割和破碎的技术。
这一技术的理论基础主要涉及到流体力学、岩石力学、断裂力学等多个学科的知识。
从流体力学的角度来看,高压水射流或水压作用会在煤岩体中形成应力场和压力场,当这些场的强度超过煤岩体的抗拉、抗压或抗剪强度时,就会在煤岩体中产生裂缝。
裂缝的产生和扩展过程受到多种因素的影响,如煤岩体的物理性质(如弹性模量、泊松比、抗拉强度等)、水力参数(如射流压力、流量、喷嘴形状等)以及环境因素(如温度、压力、地应力场等)。
水下爆破振动传播规律及其控制技术摘要:在水运工程建设过程中,爆破技术会给周边环境带来负面影响。
水下爆破施工产生的有害效应主要包括爆破振动、水下爆破冲击波、爆破涌浪等。
水下爆破冲击波及爆破涌浪对周围的影响可通过防护措施进行较好的控制,但预测及控制水下爆破所产生的爆破振动有害效应是水下爆破工程领域亟需重点研究解决的问题。
关键词:水下爆破;振动传播规律;控制技术1.国内外研究现状水下爆破,指在水中、水底或临时介质中进行的爆破作业,与陆地爆破相比,由于水与空气两种介质的特性差异存在,水下爆破与陆地爆破从爆破条件上来说差异较大,产生的危害效应也比陆地爆破复杂。
在不同条件下进行水下爆破时,可能产生四种效应降8]:即爆破地震效应;水中冲击波效应;空气冲击波效应和浪击波效应。
研究发现,在进行钻孔爆破作业时,爆炸产生的能量大部分都作用于的岩石上,使岩石发生压缩、移动、破坏。
据资料显示,在水下爆破中,只有不足1}5的爆炸能量对水体作用产生压力,形成水中冲击波。
而在此过程中,还会形成二次气泡的脉动,这种二次膨胀压缩会损失大量能量,对附近的建(构)筑物造成的危害程度低;同时,空气冲击波是由于爆炸冲击波作用于水体,通过水中冲击波所形成的,但一般强度较弱,而且水层厚度与水面的宽度都能够削弱空气冲击波的强度;而浪击波则是有爆炸时发生岩石塌陷所形成的,在水下炸礁发生浪击波的概率很低,因而对于上述的冲击波不做重点分析。
炸药爆炸所产生的冲击波在岩层中传播转化成地震波,地震波携带能量大,作用范围远,对周围建筑物的破坏程度也最强。
因此,水下钻孔爆破产生的地震波对周围建筑物的影响是本文进行分析和研究的重点。
爆破过程中产生的振动是工程爆破主要危害之一爆破地震波的传播机理、爆破地震波对结构的破坏机制、建筑物的爆破振动安全控制标准以及爆破地震波的强度预测等一直是国内外研究者关注的热点问题。
1.2.爆破地震波特性及传播规律研究现状炸药在岩体中起爆,释放的能量以波的形式进行传递,按照波能量的大小依次划分为冲击波、应力波和地震波。
水下钻孔爆破的爆炸冲击波测试与分析柯松林;李琳娜;司剑峰;钟冬望【摘要】Taking underwater reef blasting in Gulei sea channel of Xiamen Port as an exam-ple,the forming characteristic of shock wave in water for underwater drilling blasting is ana-lyzed. By field monitoring,the pressure of shock in water for different distances is attained,the major parameter,such as pressure amplitude and positive action time,and the propagation at-tenuation rule of shock in water are researched in this paper. The result can be helpful for engi-neering design and construction and environmental safety assessment.%以厦门港古雷航道水下炸礁为例,分析了水下钻孔爆破的水击波形成特征,并通过爆破区的水中冲击波压力监测,实测了不同距离处的水击波压力大小和变化规律,研究了水中冲击波压力幅值、正压作用时间等作用特性,得到了水击波传播衰减公式。
研究成果对指导工程设计施工和环境安全评估具有参考意义。
【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P103-106)【关键词】水下钻孔爆破;水中冲击波;压力特性【作者】柯松林;李琳娜;司剑峰;钟冬望【作者单位】中铁港航工程局集团有限公司,广州510800;武汉科技大学理学院,武汉430065;武汉科技大学理学院,武汉430065;武汉科技大学理学院,武汉430065【正文语种】中文【中图分类】TD2351 前言随着我国近几年对外经济贸易的快速发展,许多巨轮深水码头不断投入建设,致使水下钻孔爆破工程规模越来越大,港池越炸越深,爆破区离岸越来越远,对爆破设计、施工及安全不断提出新的要求。
内河航道水下炸礁钻孔爆破技术研究发布时间:2022-10-08T08:24:40.502Z 来源:《工程管理前沿》2022年6月第11期作者:武汉林[导读] 水下炸礁是工程爆破的重要组成部分武汉林湖南省航务工程有限公司摘要:水下炸礁是工程爆破的重要组成部分,但是其施工的周边环境复杂、爆破技术难度较大、受河水影响控制较难。
为解决水下钻孔爆破施工的困难,以施怡滩水下炸礁工程为背景,仔细梳理该工程项目的周边环境、水下礁石特性等情况,通过探索水下炸礁施工过程中的关键技术,精细设计孔网参数等方法,顺利实施水下礁石爆破。
结果表明施怡滩水下炸礁取得了良好的爆破效果,并对周边民用建筑未造成有害的影响,爆破孔网参数可为其他类似的水下炸礁爆破工程提供一定的参考和借鉴。
关键词:内河航道;水下炸礁;爆破设计;爆破振动水下礁石爆破是工程爆破的重要组成部分。
随着水利水电项目以及港口和航运业的快速发展,水下礁石爆破和其他爆破作业越来越多地用于港口建设、航道疏浚等项目中。
但是水下炸礁施工的周边环境复杂、爆破技术难度较大、受水流影响控制较难,历来是爆破施工的难点。
尽管水下爆破施工与安全技术取得了长足的进步,但是爆破工程的施工环境各不相同,在工程实践中,往往有新情况和新问题的出现,仍有许多关键技术需要去研究和解决。
因此,笔者以某内河炸礁工程为背景,探索水下炸礁施工过程中的关键技术。
1工程概况某内河河道有2个碍航滩险,其中炸礁航道长约1200m,宽60m,岩层厚度最大处4.3~5.8m,炸礁工程量7.7万m3。
施怡滩地层划分为3层,从上至下分别为:层卵石、层褐红色中化角砾岩(较硬~坚硬)、黑色中风化板岩(较硬)。
爆破需保护建筑群主要集中在爆区中下游的右岸,上游进口段岸边房屋有3处。
2爆破方案与水下钻爆机理分析2.1爆破方案为尽量加快爆破施工进度,确保破碎效果和减少爆破振动对岸上房屋的影响,根据待爆礁石附近的环境情况和岩石结构特点,拟对炸槽采取分段、分幅施工,岩层大于2m的区域采用分层爆破,主爆区内采用逐孔分段、逐排延时起爆技术对礁石进行松动爆破。
冲击波碎石原理冲击波碎石是一种常见的破碎岩石的方法,它利用了冲击波的能量来破坏岩石的结构,从而实现破碎的目的。
冲击波碎石原理是基于物理学和工程学的原理,通过对岩石的冲击来产生裂纹和破碎,从而达到破碎岩石的效果。
本文将从冲击波的产生、传播和作用机理等方面来介绍冲击波碎石的原理。
冲击波的产生是冲击波碎石的基础,它可以通过不同的方式来产生,比如爆炸、压缩空气、电火花等。
其中,爆炸是最常见的产生冲击波的方式,通过炸药或者其他爆炸物的爆炸来产生高压气体,从而形成冲击波。
冲击波产生后,会以高速传播到岩石表面,产生巨大的压力和能量,从而对岩石产生破坏作用。
冲击波的传播是冲击波碎石的关键环节,它需要通过介质来传播。
一般情况下,冲击波是通过固体、液体或气体介质来传播的,而在冲击波传播的过程中,会产生压力波、剪切波等不同类型的波动。
这些波动会在岩石内部产生应力和变形,从而导致岩石的破坏和破碎。
冲击波的作用机理是冲击波碎石的核心内容,它涉及到岩石的物理性质和结构特点。
在冲击波作用下,岩石会受到巨大的压力和应力,从而产生裂纹和破碎。
而岩石的物理性质和结构特点会影响冲击波的传播和作用效果,比如岩石的硬度、密度、裂纹分布等因素都会对冲击波的作用产生影响。
综上所述,冲击波碎石原理是基于冲击波的产生、传播和作用机理来实现对岩石的破碎。
通过对冲击波的控制和调节,可以实现对不同类型岩石的精确破碎,从而满足工程和科研的需要。
冲击波碎石技术在矿山开采、隧道工程、地质勘探等领域有着广泛的应用前景,对于提高工作效率和降低成本具有重要意义。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解冲击波碎石原理,为相关领域的工作提供参考和借鉴。
岩石破坏过程中应力波传播机理的研究岩石是地球表面最常见的固体材料,由于其坚硬和不易改变的特性,常见于城市建筑、道路、水库和电站的建设中。
而岩石的完整性和稳定性对于建筑物的安全性至关重要。
因此,对于岩石破坏过程中应力波传播机理的研究变得尤为重要。
岩石破坏过程中,应力波的产生与传播是一种重要的物理现象。
应力波在岩石内部的传播可能导致岩体的破裂或瓦解。
而受到强应力波的影响,岩石可能会发生破碎、剥落或滑动等现象,这些都会对周围环境和人类活动带来不可预估的危害影响。
因此,岩石破坏过程中应力波的传播机理研究具有重要的科研价值和应用前景。
岩石破坏过程中应力波的产生和传播岩石的破坏过程是一个复杂的物理过程,其产生的应力波也相当复杂。
在致破坏前期,岩石内部通常存在弹性波与塑性波,大部分情况下其能够被吸收或散射体吸收,只在部分情况下才会引发岩石破裂。
在岩石破坏过程的晚期,岩石内部会出现微裂痕扩展,其中产生的应力波由于前期已经存在的微观损伤被激活后不断地扩散、反射和干涉,从而导致破裂扩展并形成破碎体。
岩石破坏过程中应力波的传播是通过岩石内部位移的波动来进行的。
岩石内部的应力波分为纵波和横波,前者是沿着波的传播方向振动,后者是垂直于传播方向的振动。
当岩石承受强度较大的应力或应力集中时,岩石内部会产生应力波。
在经典的线性弹性理论的描述下,应力波能够通过墙壁、空气等介质进入测量设备并被记录。
岩石破坏过程中应力波的传播机理岩石破坏过程中应力波的传播机理复杂多样。
不同于建筑物的结构破坏方式,岩石破坏的过程涉及到许多物理和化学过程。
诸如岩石破碎和内部空腔形成等微观物理过程对应力波传播都有着不同的影响。
纵波和横波在岩石内部均可传播,但岩石内部多个不同的介质所造成的声学波传播会遇到不同的阻力,从而导致波速的差异。
在岩石破坏晚期,由于微裂痕的扩展,会出现多个散裂体。
散裂体具有不同的波阻抗,因而会导致散裂体内的序列和反射,同时还会对波的传播产生衰减,从而进一步影响岩石的破坏。
水下爆炸冲击波作用下岩石裂纹发展机理的实验研究
水下爆破技术出现至今已经有了百余年的历史,在进入21世纪
后更是爆破领域的重要分支之一。
近年来伴随着我国经济的不断发展,水下爆破工程的施工规模越来越大,施工环境越来越复杂,而岩石材
料也是水下爆破实际施工与理论研究的重要对象。
相比于陆地岩石爆破破碎机理,由于水介质的存在,水下爆破冲击波作用时间更长、应力峰值更高,这也使得水下爆破冲击波对岩石的损伤破坏作用更强,人
们至今对水下爆破岩石破碎机理仍然缺乏一个清晰有效的认识。
而研究水下爆破岩石破碎机理的重要问题也是难点之一就是了解其内部
裂纹在爆破载荷作用下的扩展问题。
因此本文将针对水下爆破岩石内部裂纹的扩展情况进行研究。
通过理论分析,得到试样裂纹的基本破坏形式。
采用实验的方法,改变药包到试样的距离,观察不同爆炸距离下试样的损伤破坏效果。
为了更加清晰直观的观测内部裂纹的扩展,引入无损检测中的CT扫描技术,对爆后的实验试样进行扫描,获得试样爆后的不同截面的图像资料,可以更好的观察内部裂纹在爆炸载荷作用下的扩展。
同时结合超声波损伤检测技术,对岩石的损伤破坏效果进行测量,通过损伤值评价其破坏程度。
采用ANSYS/LS-DYNA动力分析软件对实验条件下的模型进行数值模拟分析,得到不同爆炸距离下传播到试样表明的冲击波压力峰值,与经验公式计算压力峰值对比发现数值接近,变化规律一致,模拟结果与试验结果一致,说明数值模拟结果可靠,可以对实验进行补充验证。