爆破震动下地下空间围岩和支护结构的响应特征与安全控制

Blasting vibration hazard is an important safety issues in the mining, transportation, water conservancy construction. The study of blasting vibration hazard mechanisms and accumulated damage safe criterion is one of the basic theory researches on blasting safety technology, which can reduces the blasting vibration harmful effects on the surrounding rock and support structure, and on nearby existing underground space project, and has engineering significance and academic value..Based on stress wave theory, this topic studies the multi-source mechanism in underground excavation short-delay blasting to seek the relationships between blasting parameters and vibration level and its time-frequency distribution, studies the dynamic stress distribution law in surrounding rock and the dynamic structural model under the single free surface blasting and the double free surface blasting, and explores the interaction of blasting vibration and underground structures. This topic studies the blasting loose circle extended process in surrounding rock and the cumulative damage mechanism of surrounding rock under the dynamic and static compound load, to determine the vibration motion destruction parameters of the the rock mass and supporting structure near excavation blasting , as well as shock dynamic failure criterion and to improve the accuracy of the blasting vibration safety assessment. The interference dropping vibration mechanism and the safety control measures in the underground engineering blasting are also studied to provide a theoretical basis for improve the blasting vibration safety control standards of the state blasting safe regulation

爆破震动危害是采矿、交通、水利工程建设中一个重要的安全问题，研究爆破震动危害机制及其累积损伤安全判据，降低爆破震动对围岩和支护结构以及邻近既有地下空间工程的有害效应，是爆破安全技术应用基础理论的研究重点之一，有工程意义和学术价值。.本课题以应力波理论为基础，研究地下工程开挖微差爆破的多震源机制，寻求爆破参数与震动大小以及时频分布的关系，研究单自由面、双自由面等不同爆破条件下围岩的动应力场分布规律以及结构动力模型，探讨爆破震动与地下结构的相互作用问题。研究围岩爆破松动圈扩展过程以及在动、静复合荷载下围岩累积损伤机理，确定开挖爆破中近区的岩体和支护结构中的震动破坏运动参数以及动力破坏准则, 提高评估爆破震动安全的准确性。探讨地下工程爆破参数下的干扰降震机理与安全控制措施，为完善国家"爆破安全规程"中的爆破震动安全控制标准提供基础理论依据。

爆破振动效应研究是爆破安全技术应用基础理论的研究重点之一，有工程意义和学术价值。本项目研究了地下工程开挖微差爆破的多震源机制，基本掌握了单自由面、双自由面等不同爆破条件下振动信号的能量分布特征，以及爆破参数与震动大小以及时频分布的关系。探讨爆破振动与地下结构的相互作用问题，建立了立交隧道和竖井开挖以及盾构隧道爆破预处理的数值计算模型，了解相应工程条件下的围岩动应力场分布规律和松动圈扩展过程。讨论了开挖爆破中近区的岩体和支护结构中的震动破坏运动参数以及动力破坏准则,提出了合理的微差爆破延期时间，从理论上研究了减震孔的隔振机理和其他围岩安全控制措施的机理，研究出的措施及其参数已在依托工程中应用，可为完善国家爆破安全规程中的地下工程爆破震动安全控制标准提供基础理论依据。