上海同济爆破工程有限公司

第４Ｏ卷第７期　２０１２年７月　同济大学学报（自然科学版）　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＯＮＧＪＩ　ＵＮＩｖＥＲＳＩＴＹ（ＮＡ，丌ｍＡＩ，ＳＣＩＥＮＣＥ）　Ｖ０１．４０　Ｎｏ．７　Ｊｕ１．２０１２　文章编号：０２５３—３７４Ｘ（２０１２）０７—１０２０．０７　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３—３７４ｘ．２０１２．０７．０１０　径向不耦合爆破中聚苯乙烯泡沫吸能数值研究　王志亮Ｌ　，诸斌　（１．同济大学土木工程学院，上海２０００９２；２．同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海２０００９２）　摘要：基于大型非线性显式动力有限元程序ＬＳ—ＤＹＮＡ对　初始密度分别为１２。０，２１．０，２７．０　ｋｇ・ｍＩ３的聚苯乙烯　（ＥＰｓ）泡沫作充填材料的径向不耦合爆破进行数值模拟．分　析了在嵌入不同密度ＥＰＳ泡沫下混凝土爆破中的损伤以及　孔壁周围压力、速度和加速度的分布与衰减规律，并与水不　耦合以及空气不耦合爆破的数值模拟结果进行了对比，发现　ＥＰＳ泡沫可以有效地吸收爆炸能量，减小孔壁周围混凝土的　损伤区范围；其次，ＥＰＳ泡沫初始密度　对混凝土损伤影响　较大，随着　的增大，ＥＰＳ泡沫吸能减振功效变得相对不明　显，通过调整泡沫初始密度或改变装药不耦合系数Ｋｄ可取　得相近的爆破效果；最后，为了在取得较好爆破效果的同时　降低爆破成本建议ＥＰＳ泡沫填充时Ｋａ取值在２．０以内．　关键词：混凝土介质；聚苯乙烯（ＥＰＳ）泡沫；不耦合装药；吸　能；数值分析　中图分类号：Ｏ　３８２　文献标识码：Ａ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｅｘｐａｎｄｅｄ　Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ　Ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ　Ｂｌａｓｔ　Ｅｎｅｒｇｙ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｏａｍ　ｉｎ　Ｒａｄｉｃａｌ　ＷＡＮＧＺｈｉｌｉａｎｇ　一，ＺＨＵＢｉｎ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅＹ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ．ｓｃａｌｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｃｏｄｅ　ＬＳ－　ＤＹＮＡ　ｗｉｔｈ　ｅｘｐｌｉｃｉｔ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ。ｔｈｅ　ｎｕｍｅｒｉｃａ１　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｒａｄｉｃａｌ　ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ　ｂｌａｓｔ　ｆｉｌｌｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｐｏｔｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＥＰＳ）　ｆｏａｍ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｉｎｉｔｉａ１　ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ（１２．０，２１．Ｏ，２７．０　ｋｇ・ｍ　）　ｗｅｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｌａｗｓ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｄａｍａｇｅ，ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ａｎｄ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ａｒｏｕｎｄ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔｈｏｌｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ。ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｒａｄｉｃａｌ　ｆｏａｍ　ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ　ｂｌａｓｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｄｉｃａ１　ａｉｒ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｍａｄｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ＥＰＳ　ｆｏａｍ　ａｂｓｏｒｂｓ　ｂｌａｓｔ　ｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｄａｍａｇｅｄ　ｚｏｎｅ　ａｒｏｕｎｄ　ｔｌ１ｅ　ｂｉａｓｔｈｏｌｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉａ１　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ＥＰＳ　ｆｏａｍ　ＩＤｏ　ｈａｓ　ａ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｇｒｅａｔ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ’Ｓ　ｄａｍａｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　Ｐ０，ＥＰＳ　ｆｏａｍ　ｈａｓ　ｌｅｓｓ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ．Ｂｙ　ｔｈｅ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　Ｋｄ　ａｎｄ　ｆＤｏ　ｃａｎ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｂｌａｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｒｅｓｕｌｔ　ｗｉｔ１１　ａ　１ｏｗｅｒ　ｂｌａｓｔ　ｃｏｓｔ，ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　Ｋｄ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　２．０　ｗｈｅｎ　ｕｓｉｎｇ　ＥＰＳ　ｆｏａｍ　ａｓ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａ１．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｏｆｆｅｒ　ｇｏｏｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｂｌａｓｔ　ｐｒａｃｔｉｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｍｅｄｉｕｍ；ＥＰＳ　ｆｏａｍ；ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ　ｃｈａｒｇｅ；　ｅｎｅｒｇｙ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　聚苯乙烯（ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，ＥＰＳ）泡沫具　有质量轻、隔热、减震等优良性能．其密度由成型阶　段聚苯乙烯颗粒的膨胀倍数决定，一般为１０～４５　ｋｇ・ｍ－３［１］．密度是其一个重要指标，各项力学性能　几乎与它的密度成正比关系Ｌ２ｊ．　随着经济建设的不断发展，大量基础设施在全　国各地兴建．矿山开采、土木交通、水利水电乃至军　事防御工程的修建都离不开大量土石方的开挖，这　些均涉及到爆破作业．工程爆破根据装药方式的不　同可分为“耦合”和“不耦合”装药．前者是指炸药充　满整个药室空间，其因单耗大、爆轰初压过高、周围　介质易于被粉碎、爆破振动幅值大等缺点而应用受　到限制＿３］．目前较常见的是空气和水不耦合爆破，主　要应用于对爆破效果有特殊要求的工程中，如光面　爆破和预裂爆破等．不耦合装药爆破能延长炸药应　力波的作用时间，降低炮孔壁的冲击压力峰值，增大　应力波传给介质的冲量，只要选择合适的不耦合系　数和爆破参数就能避免在孔壁形成压碎区，从而提　收稿日期：２０１１－０５－１０　基金项目：国家自然科学基金（５１１７４１４５，６１１７９０６２）；教育部新世纪优秀人才支持计划（ＮｃＥＴ—Ｏ８—０５２５）；中央高校基本科研业务费专　项资金；光华同济大学土木工程学院基金；同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室青年学者自主研究基金　第一作者：王志亮（１９６９），男，博士生导师，工学博士，主要研究方向为岩石动力学与岩土工程安全性等．　Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｖｅｗｚＬ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｅｉ１

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.专业.整理. 一.关于发布国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的通知

建标[2002]79号

根据建设部《关于印发的通知》（建标[1997]108号）的要求，上海市建设和管理委员会同有关部门共同修订了《建筑地基基础工程施工质量验收规范》。我部组织有关部门对该规范进行了审查，现批准为国家标准，编号为GB50202-2002,自2002年5月1日起施行。其中，6.1.5、6.1.6、7.1.3、7.1.4、7.1.5、9.1.3、9.1.7为强制性条文，必须严格执行。原《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83和《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83中有关“土方工程”部分同时废止。

本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，上海市基础工程公司负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国建设部

二00二年四月一日

二 前言

本规范是根据建设部《关于印发的通知》[建标（1997）108号]的要求，由上海建工集团总公司所属上海市基础工程公司会同有关单位共同对原国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83修订而成的。 下载可编辑

.专业.整理. 在修订过程中，规范编制组开展了专题研究，进行了比较广泛的调查研究，总结了多年的地基与基础工程设计、施工的经验，适当考虑了近几年已成熟应用的新技术，按照“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的方针，进行全面修改，形成了初稿，又以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见，对主要问题进行了反复修改，最后经审定定稿。

２０１２年第７期　铁道建筑　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　９１　

文章编号：１００３—１９９５（２０１２）０７—００９１—０２　

路堑山体边坡控制爆破技术　

徐志宏　

（１．同济大学土木工程学院，上海２０００９２；２．中铁十五局集团有限公司华东分公司，上海３１５０４２）　

摘要：根据工程实际情况，通过比较分析，制订了深孔爆破和浅孔爆破相结合的控制爆破施工方案。选　

择了合理的爆破参数、装药结构和起爆网络，特别对边坡光面控制爆破进行了专门设计。同时按《爆破　安全规程》要求对爆破振动和飞石等有害效应进行了分析和控制，制订了相应的安全技术措施。　

关键词：路堑　边坡控制爆破爆破参数　安全措施　中图分类号：Ｕ２１５．３　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—１９９５．２０１２．０７—２７　

１　工程概况　

福州市三环二期工程道路标准宽度７９　Ｉｎ，部分地　

段宽度为５０　ｍ。其中，Ｔｗ１．３标段桩号Ｋ９＋８００一　Ｋ１０＋１５０段路基穿过山体，需爆破开挖路堑。爆破施　工桩号段为黄山山体，ＬＬＩ体坡脚基岩已出露，主要为残　

积土和风化基岩，岩性以不同风化程度的花岗岩为主，　岩石为中硬岩，坚固性系数．厂在１０左右，岩石节理裂　

隙不发育，且无大的软弱岩层。开挖路堑宽度８０　１ＴＩ，　最大深度２５～３０　ｍ，爆破土石方总量约为１１４万Ｉｎ　。　由于路堑深度较大，要求开挖后的边坡整体规则。　

山坡坡脚是道路，爆破段距最近居民区距离为３００　ｍ、　至车管所办公建筑群距离为３４０　ｍ，房屋结构主要是　

砖？昆结构，施工时需控制爆破飞石和爆破振动。　

２爆破施工方案设计　

２．１爆破施工方案　根据爆破工程量、工期要求、爆破岩体分布情况以　

及周围环境，经比较，设计采用中深孔与浅孔控制爆破　相结合的方法进行施工：①爆破施工自上而下分台阶　逐层进行，爆高＜８　ＩＴＩ时，用浅孔爆破法分层爆破，分　

层高度３～４　ｍ；爆高８～ｌ２　ｍ时，用中深孔爆破法一　次爆破到设计高程；爆高＞１２　ＩＴＩ时，分台阶进行深孑Ｌ　

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1 《地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）目录

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