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柱状装药结构下水垫层厚度与爆破作用时间的数理分析和模拟试验

传统的教科书和工程爆破中通常是采取孔底超深加装药量或底部采用猛炸药的方法,用以克服底部阻力,消除根底。此法带来的不足和危害已为大家所共知。水介质不耦合装药爆破,即采用水做不耦合介质的装药结构,是根据岩石的破碎机理和炸药能量释放时对周围介质产生干扰和破坏的原理,结合水介质的削峰、降压特性而提出的一种新的爆破技术,实践证明,该爆破方法具有破碎块度均匀、震动强度小、噪音低、飞石容易控制等优点。水介质不耦合装药爆破分为径向不耦合装药和轴向不耦合装药,人们已对径向不耦合装药的爆破机理和最佳不耦合系数及其能量分布等方面做了一定的研究;而对轴向不耦合装药的研究不多,且多停留在工程实践的基础上;对轴向不耦合装药中水垫层的合理高度、最佳水垫比的数理分析和数值计算的研究更少;对水介质不耦合装药结构中爆炸冲击波及爆生气体的作用时间的研究更是无人论及。随着岩石动力学理论研究的深入和岩石动力学试验条件的发展,高应变率下岩石的动力学特性和动态损伤断裂特征已  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国安全科学学报》2016年10期
中国安全科学学报

基于动力冲击灾害的缓冲垫层厚度研究

金属矿采空区围岩随暴露面积的增加以及暴露时间的延长,在开采扰动和自身应力逐渐降低的情况下,随时可能发生大冒落,从而引发动力冲击灾害[1],主要包括机械冲击、冲击波以及矿震。鉴于灾害后果严重,近年来,有学者在其防治措施方面作了一些研究。例如:任凤玉[2]、张程[3]、赵文[4]等结合矿山实践提出了一些防护措施,如在空区底部设置缓冲层、扩大采空区空间、开天窗井、在生产巷道中设置构筑物等;吴爱祥[5]、郑志辉[6]等通过激波管试验,研究了缓冲垫层防冲机理及防冲效果;史俊伟等[7]基于相似模拟试验,得出华丰煤矿上覆巨厚砂岩离层是诱发击地压的根本原因,并据此提出离层孔隙注浆充填的防冲措施。通过查阅文献[1-4],发现前人对采空区设置缓冲垫层厚度的研究比较少,大多是采用工程经验来设置垫层厚度。鉴于此,笔者将基于内蒙古东升庙矿2号采空区处理实践活动,从预防机械冲击和冲击波危害角度出发,应用简支梁强度理论、多孔介质内空气流动理论以及激波管试验,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《低温建筑技术》1999年04期
低温建筑技术

条形基础换土垫层厚度优化计算

在建筑工程设计中,换土垫层法(换填法)是比较常用的处理软弱地基方法。即当天然地基强度和变形不能满足设计要求时,将天然软弱土层的全部或部分挖去,回填强度较高,压缩性较低的中砂、粗砂、砾或碎石等,分层夯实或振实后作为地基垫层(持力层)。在实际工程设计中,经常采用的是砂垫层。垫层的主要作用:提高持力层的强度;减少沉降量;基础底的压力通过垫层的护散作用,将明显减少下卧软弱土层的附加应力。垫层的设计主要包括厚度和宽度的确定。垫层的宽度,在不同地区,不同地质情况下,取法不尽相同。考虑到垫层的底下和侧面土质都比较软弱,垫层的底宽应等于b+Zed,(如下图)。日为应力护散角。基槽的边坡以垫层施工期间能保持稳定为准。确定垫层的厚度,通常方法为:先假设某一厚度,再验算下卧层的强度和变形(对于中小型建筑物一般仅验算下卧层的强度)。如果假设的这一厚度偏大或偏小,还需再行试算。在设计中,计算某一垫层厚度,往往需要几次反复计算,才能取得比较满意的结果。这种...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国勘察设计》2013年09期
中国勘察设计

换土垫层厚度优化设计计算

前言地基处理换填法设计时,垫层厚度大小的确定最为关键。设计时一般需要进行试算,即先假定垫层厚度,再由式(1):pz+pcz≤faz复核,如果假定的厚度满足式pz+pcz≤faz的要求,则该厚度即为所确定的值,此时假设的垫层厚度有可能很大,很不经济;如果假定的厚度不满足式pz+pcz≤faz的要求,则应重新假设进行计算,由此可见,计算工作量大[1]。本文针对均质地基、非均质地基两种情况,分别对条形基础、方形基础、矩形基础3种情况,给出垫层厚度的计算公式,计算结果最为经济,且能够满足设计要求,计算工作量大为减少。1.均质地基1.1条形基础假设地基为均质土,z为垫层厚度,γ为土的天然重度(地下水位以下取土的有效重度),d为基础埋深,θ为垫层的压力扩散角,pk为相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值,pc为基础底面处的自重压力值,pz为相应于荷载效应标准组合时垫层底面处的附加应力值,pcz为垫层底面处的自重应力值,fak为垫层底...  (本文共2页) 阅读全文>>

《山西建筑》2014年35期
山西建筑

换土垫层厚度的简化计算法研究

0引言对于土木工程中的建筑结构,当持力层地质条件不好,承载能力不能满足设计要求时,可以采用地基处理的方法进行处理。换土垫层法就是其中常用的一种方法,其原理为挖去地基土里某一范围不满足要求的土层,随后在这些范围内填入强度和压缩性都满足条件的材料,比如砂、碎石以及一些高强和低压缩性的材料,再将这类材料进行压实,作为新的地基土的持力层。根据以往的工程经验,利用此方法进行地基的加固能够很好的满足土体受力要求。尤其是对一般的房屋结构,路堤等的换土垫层处理更为方便。能够根据现场情况方便的取材和缩短施工工期,从而降低工程造价。因此越来越多的工程在地基加固时选择了换土垫层法。换土垫层法根据材料不同一般分为砂垫层、灰土垫层、素土垫层等[1]。垫层土的作用主要表现在以下两个方面:1)提高地基的承载力。因为土层受力过大发生剪切破坏会导致地基破坏,并且由于应力的增大,破坏会逐渐向深处发展。所以,换用抗剪强度大的材料,能明显抵抗地基发生的剪应力,防止发生...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国农村水利水电》2014年03期
中国农村水利水电

垫层厚度对某引水管道渗漏造成的变形影响规律研究

黄土是我国主要分布于干旱半干旱的西北地区的一种特殊性土,水的作用会严重影响黄土的结构强度进而导致黄土强度指标的大幅下降,并最终导致黄土发生湿陷变形[1,2]。因此,对黄土湿陷变形有控制要求的工程一般均需做地基处理,较常用的处理方法是灰土垫层[1-7]。近年来,我国西北许多地区为解决用水紧张问题,实施了很多引水工程。由于长距离输水,且多采取暗埋管道的方式,均不同程度的存在管道渗漏控制问题[3-7]。因此,对于黄土地区引水管道由于渗漏引起的地基变形问题,需进行深入研究,以期取得工程措施处理效果和费效比的最佳结合。本文以西北某引水工程管道渗漏问题为研究对象,设计了不同灰土垫层厚度在相同渗漏时间下的数值仿真计算方案,目的是研究渗漏的影响范围,取得灰土垫层推荐合理厚度值。1计算方案设计一般引水管道开始渗漏时水量较小,逐渐造成管道地基发生变形,变形进一步使管道渗漏增大,这种恶性循环最终影响工程输水功能的正常发挥,严重时引起管道接头处开裂,造...  (本文共5页) 阅读全文>>