巖石爆破損傷機理及對圍巖損傷作用

《巖石力學與工程研究著作叢書》序 《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話 序 前言 第1章緒論 1.1工程爆破作用及其分區(qū) 1.1.1工程爆破作用分區(qū) 1.1.2不同爆破作用區(qū)域的損傷斷裂機理 1.2掘進爆破的現狀及進展 1.2.1掘進爆破的特點和適應條件 1.2.2掘進爆破的新進展 1.2.3爆破效果的評價 1.3巖體爆破損傷斷裂理論進展 1.3.1巖石爆破理論模型 1.3.2巖石爆破損傷斷裂機理 1.4開挖爆破對圍巖的損傷作用 第2章巖體爆破損傷斷裂機理 2.1巖石爆破損傷模型及損傷變量 2.1.1現有巖石爆破損傷模型及評述 2.1.2巖石損傷變量的定義及有效彈性模量 2.2巖石爆破損傷斷裂過程和破壞準則 2.2.1巖石爆破損傷斷裂過程 2.2.2巖石爆破損傷斷裂準則 2.3爆炸沖擊波作用下的巖體破壞作用 2.3.1孔壁巖石中的初始沖擊波參數 2.3.2破碎區(qū)半徑 2.3.3數值計算結果分析 2.4爆炸應力波作用下的巖體損傷模型 2.4.1基本假設 2.4.2基于Taylor方法的巖石爆破損傷模型 2.5爆生氣體作用下的巖石裂紋擴展 2.5.1爆生氣體作用下巖石內的應力場 2.5.2爆生氣體驅動壓力作用下的裂紋擴展 2.5.3爆生氣體壓力場作用下爆破中區(qū)的裂紋擴展 2.5.4算例 2.6巖體內的爆破損傷場 2.6.1巖體內的爆破損傷過程 2.6.2巖石在爆炸載荷作用下的損傷場 第3章煤體的爆破作用機理 3.1煤體的工程性質 3.1.1煤體的物理力學性質 3.1.2煤體的結構特征 3.1.3煤體的孔隙特征 3.1.4煤體的工程分類 3.2煤體的爆破作用機理 3.2.1煤體中爆破作用特點 3.2.2煤體中的爆破作用原理 3.2.3煤體的爆破損傷斷裂準則 3.3煤體爆炸應力場及其破壞準則 3.3.1含瓦斯煤體的有效應力 3.3.2煤體中的爆炸應力波 3.3.3爆生氣體作用下煤體中的應力場 3.4煤體爆破損傷及其作用模型 3.4.1煤體中的爆破損傷變量 3.4.2煤體中的爆破損傷模型 3.4.3煤體在爆生氣體作用下的斷裂準則 3.5含瓦斯煤體的爆破裂紋擴展 3.5.1煤體在爆破作用下的應力強度因子 3.5.2爆生氣體和瓦斯氣體作用下爆破近區(qū)的裂紋擴展 3.5.3爆生氣體和瓦斯氣體壓力作用下爆破中區(qū)的裂紋擴展 3.5.4煤體爆破裂紋擴展分析 第4章巖體內的爆破地震波及其振動特征 4.1爆破地震波及其振動效應 4.1.1爆破地震效應 4.1.2爆破地震波及其特征 4.1.3影響爆破地震波傳播的主要因素 4.2巖體爆破地震波的震源分析 4.2.1巖體爆破地震波的震源 4.2.2巖石爆破作用的非彈性介質狀態(tài)區(qū) 4.2.3巖石爆破作用的地震作用區(qū) 4.3爆破振動判據及安全標準 4.3.1爆破振動危害作用 4.3.2爆破振動危害控制標準 第5章煤巖體中爆炸應力波及爆破損傷試驗 5.1爆破模擬試驗測試技術 5.1.1超動態(tài)應變測試系統(tǒng) 5.1.2爆炸應力測試系統(tǒng) 5.2巖體內爆炸應力波的測試分析 5.2.1試驗方案及試驗條件 5.2.2爆炸應變波的測試及分析 5.3煤巖模擬材料中的爆炸應力波測試分析 5.3.1試驗模型和測試方法 5.3.2模擬煤體爆炸應力波測試結果 5.3.3模擬煤體爆炸應力波測試結果分析 5.4巖體爆破損傷作用的試驗研究 5.4.1爆破損傷巖石的力學特性試驗 5.4.2爆破損傷巖石的細觀損傷力學模型 5.4.3巖體爆破損傷測試 5.5煤巖爆破裂紋擴展試驗 5.5.1煤巖爆破裂紋擴展的模擬試驗方案 5.5.2煤巖爆破裂紋擴展的模擬試驗結果分析 第6章煤巖體爆破作用的數值模擬 6.1非線性動力有限元程序及力學模型 6.1.1控制方程組 6.1.2材料模型和狀態(tài)方程 6.2巖石爆破損傷作用的數值模擬 6.2.1巖石爆破損傷模型 6.2.2流體彈塑性模型 6.2.3巖石爆破過程的計算流程 6.2.4巖體爆破損傷的數值模擬 6.3隧道爆破開挖對圍巖影響的數值模擬 6.4爆破對臨近隧道影響的數值模擬 6.5含瓦斯煤體爆炸應力場的數值模擬 第7章掘進爆破對圍巖的損傷作用 7.1掘進爆破對圍巖的損傷與控制標準 7.1.1爆破對圍巖的損傷與破壞標準 7.1.2柱狀裝藥爆破的質點振動速度預測方法 7.2爆破對巖體基本質量和圍巖穩(wěn)定性的影響 7.2.1爆破對工程巖體穩(wěn)定性的影響 7.2.2爆破對巖體基本質量指標BQ的影響 7.2.3爆破對圍巖損傷的現場試驗 7.3爆破對臨近隧道的影響 7.3.1爆破對臨近隧道的影響因素 7.3.2掘進爆破對臨近隧道的振動速度分析 7.3.3地面爆破對臨近隧道的振動影響 7.3.4降低爆破振動的有效措施 7.4掘進爆破的振動危害與控制 7.4.1青藏鐵路西格二線關角高原隧道爆破 7.4.2青藏鐵路風火山高原凍土隧道爆破 7.4.3渝懷鐵路圓梁山巖溶隧道爆破 7.4.4深圳地鐵開挖爆破 第8章圍巖損傷控制爆破技術 8.1概述 8.2圍巖損傷控制爆破基本原理 8.2.1光面爆破技術原理和方法 8.2.2定向斷裂控制爆破技術原理和方法 8.3圍巖損傷控制爆破技術及參數 8.3.1周邊定向斷裂爆破的裝藥結構及其特點 8.3.2水介質耦合切縫管定向斷裂爆破技術 8.3.3水介質耦合切縫管定向斷裂爆破的破巖機理 8.3.4光面爆破參數 8.4圍巖損傷控制爆破在隧道工程中的應用 8.4.1隧道圍巖損傷控制爆破方法及參數 8.4.2隧道圍巖損傷控制爆破效果分析 參考文獻