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椭圆形桩井护壁爆破振动安全判据
椭圆形桩井护壁爆破振动安全判据
刘强 施富强 池恩安 廖学燕 唐宇峰
西南交通大学机械设计工程学院 四川省安全科学技术研究院 贵州新联爆破工程集团有限公司
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摘????要:
钻爆法作为桩基开挖的主要破岩手段, 其产生的爆破振动引起桩井护壁结构动态响应影响桩井结构稳定性。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA3D, 模拟了椭圆形桩井护壁结构对爆破振动的动态响应, 以峰值质点振动速度和有效拉应力作为权衡桩井护壁结构动态响应程度的指标。分析数值计算结果表明:不同掘井深度椭圆形桩井护壁对不同段药量爆破振动的动态响应呈相似规律, 最大质点峰值振速及峰值拉应力分布一致, 均位于护壁井口一端弧形壁部分, 响应强度随段药量减小相应减小;护壁结构峰值拉应力与相应峰值振动速度呈线性关系, 基于最大拉应力强度准则, 确定了本工程条件下护壁安全振动速度阈值为8cm/s, 现场测试验证了预设判据的合理性。
关键词:
爆炸力学; 安全振动速度; 数值模拟; 桩井护壁结构;
作者简介:刘强 (1988-) , 男, 工程师, 博士研究生, 主要从事工程爆破安全技术及爆破数字化方面理论及应用研究。
基金:贵州省优秀青年科技人才培养对象专项资金黔科合2013{30}号
Blasting Vibration Safety Criterion for Semi Ellipse Shape Shaft wall
Liu Qiang Shi Fuqiang Chi Enan Liao xueyan Tang Yufeng
Southwestern Jiao Tong University; Guizhou Xianlian Blasting Engineer Limited Corp; Sichuan Academy of Safety Science and Technology;
Abstract:
Drill and blast method as a major technique for rock breakage is widely used in high railway and civil engineering pile foundation excavation. Drilling and blasting-caused blasting vibration leads to dynamic response of shaft wall affecting structure stability. The current paper simulates the interaction process of blasting seismic wave and shaft wall with finite-element numerical software-ANSYS/LS-DYNA3D, taking the peak particle vibration velocity (PPV) and effect tensile as indexes of dynamic response. The calculated results indicate: Laws of dynamic response for shaft wall with different excavation depths to different maximum charges are similar, peak effect tensile locates at top arch, which is consistent with PPV, the strength decreases according to the decrease of maximum charge;based on tensile strength principle, safety PPV criterion is established by the linear relationship between peak effect tensile and PPV, blasting vibration safety criterion for this project is 8 cm/s and the field tests verified the reasonability of the pre-set criterion.
Keyword:
explosion mechanics; safety particle vi
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