- 邢英剑;赵小华;方宏远;孙金山;杨士豪;
为研究水下爆炸荷载作用下临水拱形结构的破坏模式和动态响应，利用ABAQUS有限元软件建立了拱形混凝土结构的耦合模型，通过与现场试验结果的对比，验证了耦合模型的可靠性。随后分别建立了一侧临水的拱形结构和平板结构的有限元模型，对比了2种不同结构在水下爆炸荷载下的毁伤特性和动态响应，并参数化分析了不同厚度、药量和高跨比对临水拱结构抗爆性能的影响。研究发现水下爆炸下拱形结构比平板结构具有更好的抗爆性能，能够更好地承受水下爆炸荷载。不同厚度、药量和高跨比对临水拱形结构的破坏模式和动态响应有显著影响。结果表明：水下接触爆炸下，相对于平板结构的整体破坏，拱结构主要发生局部毁伤，抗爆性能优越；对于拱形混凝土结构，增大拱结构径向厚度能够显著提高拱形混凝土结构的抗爆性能；药量的增加会增大拱结构的损伤程度，显著影响结构的裂纹分布；随着高跨比的减小，拱形结构的破坏模式由局部破坏转变为整体破坏，其中高跨比为0.4的拱结构具有更好的抗爆性能和动态响应效果。
2025年02期 v.31;No.144 1-10+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 张锦铎;陈伟;
为促进氧化铝(Al_2O_3)纤维在混凝土中的应用，采用SHPB试验设备对Al_2O_3纤维高强混凝土进行了动态冲击试验，研究了冲击荷载下Al_2O_3纤维高强混凝土的力学性能及应变率效应，并探讨了应变率对强度的强化效应和Al_2O_3纤维的强韧化效应。此外，结合扫描电镜试验，分析了Al_2O_3纤维的强韧化机理。结果表明：Al_2O_3纤维可以提高静荷载和冲击荷载下混凝土的力学性能，且Al_2O_3纤维的最佳掺量为0.2%。Al_2O_3纤维高强混凝土的动态力学性能指标均具有应变率效应，且Al_2O_3纤维可以增强高强混凝土动态力学性能指标的应变率效应和应变率对高强混凝土强度的强化效应。动态增长因子(DIF)的经验公式不能较好地描述应变率对强度的强化效应，基于试验结果，构建了Al_2O_3纤维高强混凝土的DIF模型。Al_2O_3纤维对高强混凝土具有强韧化效应，冲击荷载下Al_2O_3纤维高强混凝土的强度和韧性增长率分别可达43%、55%。Al_2O_3纤维/高强混凝土基体界面结合较好，Al_2O_3纤维在冲击荷载作用下被拉断。
2025年02期 v.31;No.144 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K] [下载次数：40 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 秦辉峰;赵岩;王海龙;何健辉;
为探究在不同形状的空孔下的掏槽爆破机理，基于空孔效应、应力集中效应及空间碎胀原理，建立了改进后的Shape-effect分段爆破二维损伤理论计算模型，结合模拟和试验分析爆破作用下掏槽区的围岩损伤情况，并以此给出“方空孔掏槽理论分析模型”优化方案。结果表明：改进后的圆空孔壁随时间变化的荷载函数γq_2sin θ符合孔壁的实际应力，理论计算与数值模拟结果和试验的变化趋势基本一致。通过优化掏槽区的爆破效果，将圆空孔换为方孔空后，方孔空周围的岩体损伤分布均匀，破裂充分。掏槽区岩体空孔形状的改变影响周围岩体的应力分布，圆孔壁附近岩体产生“间隔环状”破坏，反射波的拉伸作用受到阻抗。方孔空掏槽爆破产生的纵波使孔壁大范围内岩体产生拉剪破坏，其在第二段应力波的影响下向内坍缩，空孔空间的利用率达63.527%。
2025年02期 v.31;No.144 21-31+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 李启月;徐恒阳;李海谦;魏快快;
为了解不耦合装药时炮孔内孔壁压力的轴向分布的特征，选用PVDF压电薄膜传感器构建了一套现场测试系统对孔壁压力进行直接测量试验，获得在现场岩石炮孔中孔壁压力的实测数据。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立数值模型，采用流-固耦合动力有限元数值分析方法对试验中设置的测点进行应力监测，并与试验结果进行对比分析。结果显示：不耦合装药炮孔爆炸过程中，冲击波作用于孔壁的峰值压力在装药段最大，随着距爆心距离的增大，压力呈现先急剧减小、后趋于稳定的趋势，其范围为106.8～589.3 MPa。数值模拟得出的压力时程曲线与现场试验的结果相似性很高，且二者压力数值能较好地吻合。验证了试验结果的合理性以及测试系统的可靠性。
2025年02期 v.31;No.144 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 马东;刘朕;高常胜;胡世超;李宗武;傅利民;李冬;吴东海;张鹏;宫国慧;韩雪娇;
地下矿山爆破掘进施工后，超挖现象严重，周边成型质量差，为提高周边成型质量，根据现场工况设计了实验室模型，采用数字激光动态焦散线实验系统，研究辅助孔爆破后产生的爆炸应力波对相邻周边孔聚能药包爆破产生的定向裂纹的影响机理。实验结果表明：聚能药包爆生裂纹在相邻炮孔爆炸应力波作用下，爆生裂纹受相邻炮孔爆炸应力波作用，沿相邻炮孔爆炸应力波传播方向发生偏转，且间距越小，相邻炮孔爆炸应力波作用越显著。爆生裂纹与相邻炮孔爆炸应力波相遇后，裂纹尖端峰值应力强度因子急剧下降，且炮孔间距越小，峰值应力强度因子越小。因此，针对现场超挖问题，可适当增大辅助孔与周边孔孔距，或提高延时时间，避免相邻炮孔爆炸应力波作用下定向裂纹发生较大的偏转，影响周边成型效果。
2025年02期 v.31;No.144 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王森森;
气体爆破技术作为炸药破岩技术的一类补充手段，在特殊条件下的工程建设中发挥了一定的积极作用，但是其安全问题不可忽视。以气体爆破技术中的液氧爆破和二氧化碳膨胀爆破为例，通过详细介绍液氧爆破和二氧化碳膨胀爆破技术的发展历程和技术原理，揭示了当前我国气体爆破技术存在的本质安全问题还有待研究、产品技术分类模糊等安全问题。在此基础上，从完善技术标准和操作规程、加强新产品与新技术的试验管控、严格新产品与新技术的市场准入、落实新产品与新技术的主体监管责任等维度，提出了气体爆破技术安全管控措施，为促进我国气体爆破技术的健康发展提供参考。
2025年02期 v.31;No.144 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ]
- 蔡路军;邹朋来;赵云鹏;何理;
极小净距隧道后行洞爆破开挖产生的爆破振动是影响先行洞安全的主要因素，控制爆破振动确保先行洞的安全极为关键。以渝昆高铁大山坡极小净距隧道为工程背景，在先行洞布置测点，监测后行洞爆破作业产生的振动。通过对监测振动数据进行分析，利用工业电子雷管延时精确的特点，优化隧道减振爆破方案，并根据净距逐渐减小的特点，动态调整减振控制爆破方案。基于监测数据对后行洞爆破开挖产生的爆破振动对先行洞的影响规律进行了总结，发现各测点X向(径向)振速最大，径向振速与合速度相近；爆破开挖对爆源后方未形成中隔岩墙的扰动大于前方已形成中隔岩墙区域；爆破主振频率集中在高频段(50～120 Hz);掏槽孔和周边孔产生的振速最大。通过改变掏槽孔的形式、优化掏槽孔段别以及优化周边孔的起爆顺序，合理地解决了掏槽引起振动过大的问题，较好地控制了掏槽孔和周边孔的振动速度；周边孔孔间延时为3 ms的逐孔毫秒延时爆破，也取得了较好的光面爆破效果，平均线性超欠挖为13.5 cm,周边孔段振速更平稳，峰值振速更低。
2025年02期 v.31;No.144 54-64+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 纪曲波;刘仍兵;万安桐;
隧道爆破引发的围岩累计损伤对结构安全构成重大隐患，现有监测手段难以快速评判围岩损伤。基于Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型，采用数值模拟方法揭示了隧道循环爆破下围岩累计损伤的演化规律，再结合有效应力变化特征，提出了围岩累计损伤监测方法，最后通过现场试验验证了该监测方法的准确性。研究结果表明：基于围岩动态损伤与有效应力变化特征，提出了围岩累计损伤监测方法，并通过现场试验验证了该监测方法的有效精度为90.6%;在第2次爆破时，围岩损伤相比第1次增加了14.8%,其中周边孔对损伤的影响最大；基于现场试验监测结果，科学优化了吉林蛟河抽水蓄能电站的交通洞爆破方案，优化后围岩超挖减少了5.25 cm,装药量减少了31.2 kg,炸药单耗降低了0.20 kg/m~3。
2025年02期 v.31;No.144 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 郭志东;李光;祝贺超;胡世超;刘翔宇;
为研究隧道爆破工业电子雷管起爆下爆破振动特征，以重庆市观音桥隧道为背景，从振动速度、主频和能量3个方面对工业电子雷管起爆的振动波形特征进行分析，研究工业电子雷管起爆下不同类型炮孔振动波形的特征。工业电子雷管起爆下，各类型炮孔中掏槽孔的振速最大，为0.660 4 cm/s,辅助孔、底板孔、周边孔的振速均小于0.5 cm/s,均远离安全振速1.0 cm/s。通过设置合理的孔间延时和排间延时，各炮孔爆破振动波形错相降振；同时，后爆孔在起爆时利用新自由面的降振作用，进一步降低了爆破振动强度。掏槽孔、辅助孔、周边孔工业电子雷管起爆下的振动主频分别为58.34、55.02、64.26 Hz,均大于50 Hz,未在低振频率范围内，有利于地表建筑物的保护；底板孔有多个振动主频。掏槽孔爆破的振动能量主要集中于46～64 Hz、70～97 Hz频带，辅助孔振动能量的频率分布最宽，集中于30～101 Hz频带，周边孔爆破的振动能量主要集中于46～86 Hz频带，底板孔的振动能量频率分布较多，且有部分振动能量分布于高频段108～112 Hz。在隧道爆破工业电子雷管起爆下，通过设置合理的起爆时间，能够有效控制振速，大部分振动能量频率远离低频范围内，辅助孔和底板孔有少部分振动能量频率在低频范围。
2025年02期 v.31;No.144 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 易丹;
高寒高海拔地区地质条件复杂，大洞径、大断面超长尾水洞开挖技术难度大，为提升爆破成型效果，在叶巴滩电站尾水洞开挖过程中，通过及时调整爆破参数并严格落实开挖质量控制措施，有效确保了开挖质量，半孔率平均达92.75%,不平整度平均为7.5 cm,平均超挖8.9 cm;首次应用大断面圆形隧洞上层一次成型工艺，验证了直径16 m圆形洞室上层9.5 m一次爆破成型开挖技术的可行性，与传统的中导洞先行、扩挖跟进的开挖工艺相比，在同样能保证施工安全和开挖质量的前提下，开挖进度更快，且爆破质点振动速度监测结果均满足要求。为金沙江上游类似地质条件的洞室开挖提供了参考和借鉴。
2025年02期 v.31;No.144 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 徐菲菲;孙鹏昌;郭云龙;
为有效控制小净距隧道爆破振动，采用数值模拟和现场试验的方法开展小净距隧道爆破振动分布特征研究。通过LS-DYNA软件建立了净距为2 m的小净距隧道三维模型，开展了先行洞、后行洞爆破开挖2种工况下小净距隧道爆破振动响应计算，分别分析了先行洞、后行洞爆破开挖工况下小净距隧道爆破振动在隧道横断面和轴向的分布特征，并与现场实测结果进行了对比。结果表明：先行洞和后行洞开挖工况下爆破振动在隧道横断面的分布特征基本一致，距离爆源更近的部位和中夹岩部位爆破振动较其他部位大；先行洞和后行洞开挖工况下中夹岩爆破振动在隧道轴向的分布特征基本一致，掌子面附近爆破振动最大，随着与掌子面距离的增大，中夹岩爆破振动逐渐衰减，与先行洞中夹岩段爆破振动相比，先行洞超前后行洞的边墙段爆破振动衰减更快。研究结果可为小净距隧道爆破振动控制提供重要参考。
2025年02期 v.31;No.144 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 李昊明;李祥龙;王建国;胡涛;周宇;陈浩;
工业电子雷管延时精度高，可构建特定起爆网路，但受现场复杂环境影响，理论最优延时时间需大量试验验证，且爆后效果缺乏适用性强的分析手段。为此以矿山细砂岩台阶松动爆破区域为研究对象，采用数值模拟分析三角布孔区岩石在不同延时时间下的破坏规律，确定合理延时时间，并依据模拟结果开展现场爆破试验，通过无人机航拍及三维建模技术定量分析爆堆形态与岩石块度分布特征。结果表明延时时间可显著影响岩石破碎效果与应力波叠加效应，孔排间延时时间采用42 ms×65 ms时，岩石块度均匀性有效提升，爆堆更加集中，能有效改善细砂岩台阶爆破效果。
2025年02期 v.31;No.144 98-105+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ]
- 司剑峰;
铁路运营安全是铁路工程研究的重要课题，科学准确的涉铁爆破施工安全评估对涉铁爆破施工中的铁路运营安全具有重要前瞻意义。基于涉铁环境、周边环境、铁路现状、技术措施及施工组织5大信息源，构建了包含27项二级指标、98项三级静态指标和3项三级动态指标的涉铁爆破方案评价层次模型。在此基础上，结合判断矩阵对因素层和指标层的权重和赋值进行了分析，提出了涉铁爆破施工方案总评价方法。并以浙江某涉铁爆破项目施工方案为重点，对近3年共计89项涉铁爆破施工方案进行了综合分析评价，评价结果与铁路局组织的专家评审结果相符。研究成果可用于涉铁爆破施工对邻近既有运营铁路安全影响的定量分析，对涉铁爆破施工和保护铁路运营安全具有一定指导意义。
2025年02期 v.31;No.144 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 覃峰;阮其攀;李基锐;陈其龙;梁进;
为解决气泡帷幕应用于水下爆破中鱼类防护时的参数设计问题，通过ANSYS/LS-DYNA研究了不同气泡帷幕方案对冲击波峰值应力的影响，发现炸药药量、炸药帷幕间距以及气泡帷幕厚度与帷幕后冲击波峰值间存在非线性耦合变化特性；通过最小二乘法拟合以及三次样条插值得到了帷幕方案参数与冲击波峰值应力间拟合插值结果，并将结果与ANSYS/LS-DYNA模拟结果比较验证了其准确性；基于拟合插值方法，以典型鱼类为例进行水下爆破下气泡帷幕参数制定研究，得出了不同气泡帷幕厚度下，保障鱼类安全存活的炸药帷幕间距以及炸药药量的取值范围，为气泡帷幕应用于水下爆破鱼类防护提供重要参考。
2025年02期 v.31;No.144 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 徐赞;
为控制地铁隧道爆破施工对地表建(构)筑物产生的不利影响，以昆明地铁1号线西北延暗挖隧道开挖爆破为研究对象，通过现场爆破振动和爆破噪声同步监测以及信号分析手段，研究地铁隧道爆破振动和噪声传播特性。结果表明：选用考虑多因素的振速预测模型可提升振速预测精度；爆破振动和爆破噪声声压的持续时间大致相同，其中地表竖向振动与爆破噪声声压具有较强的关联性，两者在时程曲线和时-能密度曲线的多个波峰上存在时序上的对应；爆破振动与爆破噪声声压的FFT主频及能量集中分布范围大致相同，功率谱密度显示爆破振动和噪声的能量均集中在小于100 Hz的低频区域；城区隧道爆破应同步评价振动和噪声水平，并基于双指标考量爆破方案的合理性。
2025年02期 v.31;No.144 139-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K] [下载次数：343 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 胡克琛;陶好好;冯庆蔚;钟东望;罗范文;李腾飞;张浩;
为有效控制水下钻孔爆破引起的爆破振动，根据应力波作用基本理论与陆上爆破工程实践经验，提出了基于空气耦合的水下减振孔减振方法并开展了现场实验和应用。在待保护建(构)筑物与爆区之间钻设减振孔并放置水下空气耦合减振装置，炸药起爆时监测待保护建(构)筑物爆破振动速度并采用HHT时频分析法对爆破振动数据进行了分析。结果如下：设置水下空气耦合减振孔后，涉水建(构)筑物的最大爆破振动速度降低了17.72%,爆破振动主频范围降低了33.33%,爆破振动瞬时能量降低了51.08%,边际能量更加集中在低频段。结果表明：使用水下空气耦合减振孔可有效降低涉水建(构)筑物的爆破振动峰值与主频，并且对于高频能量的衰减更为明显，对水下爆破振动控制具有指导意义。
2025年02期 v.31;No.144 148-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张文涛;汪海波;高朋飞;王梦想;程兵;宗琦;
为了更好地消除噪声成分对爆破振动信号的影响，构建了ICEEMDAN算法联合改进小波阈值法的消噪方法。首先使用ICEEMDAN算法对实测信号分解得到一系列IMF分量，然后通过互相关分析、频谱分析和交叉小波相干分析确定高频噪声分量、含噪分量、趋势项分量，利用改进的小波阈值法提取含噪分量中的真实信息，剔除噪声成分后将剩余分量相加重构信号。通过信号重构前后的波形、三维时频谱对消噪效果进行评价，并采用信噪比、均方根误差等指标对6种消噪方法的降噪效果进行对比。结果表明：ICEEMDAN-改进小波阈值法能在保存爆破振动信号真实信息的前提下精准消除噪声成分；与其他5种方法相比，该方法消噪重构后信号的信噪比最高、均方根误差最小，分别为28.73 dB、0.002 2,在时域和频域均表现出较好的消噪能力。
2025年02期 v.31;No.144 157-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] 下载本期数据