1引言
在采礦、道路和水電建設(shè)等許多土建工程的施工過(guò)程中,在很多情況下需要采用爆破的方法對(duì)土石方進(jìn)行大量開(kāi)挖。大量的炸藥在爆炸時(shí)會(huì)釋放出極大的能量,這樣的沖擊載荷在破壞確定范圍巖土介質(zhì)的同時(shí),對(duì)鄰近的巖體也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)。這種強(qiáng)沖擊擾動(dòng)對(duì)不同位置的圍巖會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響,這些問(wèn)題的研究對(duì)于爆破參數(shù)的合理設(shè)計(jì)、圍巖的有效加固和高邊坡工程的穩(wěn)定支護(hù)設(shè)計(jì)等都具有重要的理論和實(shí)際指導(dǎo)意義。
2、模型試驗(yàn)研究
為了從實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行研究,獲得爆炸沖擊載荷對(duì)巖體力學(xué)特性所造成的影響,實(shí)驗(yàn)采用預(yù)制水泥砂漿試塊模型爆炸加載的方式進(jìn)行,水泥砂漿試塊的具體尺寸為600×mm×500mm×300mm。實(shí)驗(yàn)在每個(gè)試塊的上部預(yù)留直徑為20mm的炮孔,炮孔距離前面自由面為100mm。實(shí)驗(yàn)中所采用的裝藥結(jié)構(gòu)為偶合裝藥,裝藥量為5g,采用8#雷管起爆。實(shí)驗(yàn)中對(duì)模型試塊的爆前和爆距離源100mm、250mm、400mm、處利用Ф50mm的取芯機(jī)進(jìn)行取芯。圖1為試驗(yàn)?zāi)P偷某叽缫约芭诳撞贾脠D。
圖1模型試驗(yàn)尺寸以及炮孔布置圖
2.1 超聲波傳播速度的演化
巖體中弱性波波速的變化能夠反映巖體物理力學(xué)性質(zhì)以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)的變化,波速值的變化被廣泛地用于確定的巖體內(nèi)部所產(chǎn)生的損傷或缺陷。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)所取爆前以及爆后的芯樣進(jìn)行了超聲波檢測(cè)。
(1)沿芯樣軸向波速的變化。對(duì)1~4號(hào)試件的測(cè)試采用平頭換能器對(duì)芯樣進(jìn)行超聲波檢測(cè)的典型結(jié)果,如表1。
表1 2、4號(hào)試件的強(qiáng)度及超聲波檢測(cè)結(jié)果
見(jiàn)
試件
名稱
比例距
L:R
抗壓強(qiáng)
度/MPa
強(qiáng)度衰
減幅度/%
波速/m·s-1
首波幅
度/dB
波度衰
減幅度/%
2號(hào)
爆前
10.30
-
2849
115.21
-
2號(hào)
10
6.75
34.5
2646
116.71
7.13
2號(hào)
25
8.34
19.0
2710
118.30
4.88
2號(hào)
40
9.24
10.3
2765
112.23
2.95
4號(hào)
爆前
9.85
-
2681
115.26
-
4號(hào)
10
5.96
39.55
2316
102.34
13.61
4號(hào)
25
8.92