爆炸沖擊載荷作用下巖體力學特性的演化研究

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1引言

在采礦、道路和水電建設等許多土建工程的施工過程中，在很多情況下需要采用爆破的方法對土石方進行大量開挖。大量的炸藥在爆炸時會釋放出極大的能量，這樣的沖擊載荷在破壞確定范圍巖土介質的同時，對鄰近的巖體也會產生強烈擾動。這種強沖擊擾動對不同位置的圍巖會產生一定程度的影響，這些問題的研究對于爆破參數的合理設計、圍巖的有效加固和高邊坡工程的穩定支護設計等都具有重要的理論和實際指導意義。

2、模型試驗研究

為了從實驗上進行研究，獲得爆炸沖擊載荷對巖體力學特性所造成的影響，實驗采用預制水泥砂漿試塊模型爆炸加載的方式進行，水泥砂漿試塊的具體尺寸為600×mm×500mm×300mm。實驗在每個試塊的上部預留直徑為20mm的炮孔，炮孔距離前面自由面為100mm。實驗中所采用的裝藥結構為偶合裝藥，裝藥量為5g，采用8^#雷管起爆。實驗中對模型試塊的爆前和爆距離源100mm、250mm、400mm、處利用Ф50mm的取芯機進行取芯。圖1為試驗模型的尺寸以及炮孔布置圖。

圖1模型試驗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性質以及動態力學性質的變化，波速值的變化被廣泛地用于確定的巖體內部所產生的損傷或缺陷。本次實驗對所取爆前以及爆后的芯樣進行了超聲波檢測。

（1）沿芯樣軸向波速的變化。對1~4號試件的測試采用平頭換能器對芯樣進行超聲波檢測的典型結果，如表1。

表1 2、4號試件的強度及超聲波檢測結果

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