防灾与环境

光面爆破径向不耦合系数对超欠挖的影响研究

  • 王涛 ,
  • 阮迪新 ,
  • 陈国庆
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  • 1.中铁十六局集团路桥工程有限公司,北京 100018;
    2.重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044
王涛(1989—),男,陕西咸阳人,高级工程师,主要从事岩土工程施工及灾害防治等领域的工作。E-mail:2607327866@qq.com
陈国庆(1999—),男,新疆奎屯人,硕士生,主要从事隧道工程灾害防治等领域的研究。E-mail:1211978977@qq.com

收稿日期: 2024-12-10

  网络出版日期: 2025-09-03

基金资助

重庆市自然科学基金(CSTB2022NSCQ-MSX0914);国家自然科学基金(51774057)

Study on the Influence of Radial Decoupling Coefficient of Smooth Blasting on over and under Excavation

  • Wang Tao ,
  • Ruan Dixin ,
  • Chen Guoqing
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  • 1. China Railway 16th Bureau Group Road and Bridge Engineering Co., Ltd., Beijing 100018, P. R. China;
    2. State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing 400044, P. R. China

Received date: 2024-12-10

  Online published: 2025-09-03

摘要

某花岗岩隧道采用光面爆破开挖。为了改变爆破轮廓不平整以及超欠挖严重的问题,本文运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立径向不耦合系数k为1、1.25、1.5、1.75、2时的三维模型,探究径向不耦合系数对超欠挖的影响,并对现场爆破方案进行优化。通过比较5种不耦合系数工况下,炮孔底部的断面损伤,以及计算各个工况下的平均超挖值,发现随着径向不耦合系数增大,炮孔之间的贯穿能力逐渐下降。当不耦合系数k=1和k=1.25时,炮孔底部损伤区贯穿,且出现超挖;不耦合系数k=1.75和k=2时,损伤区没有贯通,难以形成光爆轮廓。综合来看,不耦合系数k=1.5时,能够达到良好的光面爆破效果。

本文引用格式

王涛 , 阮迪新 , 陈国庆 . 光面爆破径向不耦合系数对超欠挖的影响研究[J]. 地下空间与工程学报, 2025 , 21(S1) : 418 -423 . DOI: 10.20174/j.JUSE.2025.S1.49

Abstract

A granite tunnel was excavated by smooth blasting. In order to address the issues of uneven blasting contour and serious over and under excavation, and explore the influence of radial decoupling coefficient on over and under excavation, this paper establishes a three-dimensional model when the radial decoupling coefficient K is 1, 1.25, 1.5, 1.75 and 2 by using ANSYS/LS-DYNA finite element analysis software. By comparing the section damage at the bottom of the blast hole under five conditions of decoupling coefficient and calculating the average overbreak value under each condition, it is concluded that the penetration capacity between the blast holes decreases gradually with the increase of radial decoupling coefficient. When the decoupling coefficient k=1, 1.25 and 1.5, the damage area at the bottom of the blast hole penetrates and overbreak occurs; When the uncoupling coefficient k=1.75 and k=2, the damage area is not connected, so it is difficult to form the smooth blasting contour. In general, when the uncoupling coefficient k=1.5, the over and under excavation can be effectively controlled to achieve an optimal smooth blasting effect.

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