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武漢巖土所巖體在爆炸及高壓氣體沖擊作用下的動態特性和損傷控制方法研究獲進展

2018-03-07 14:29:44 責任編輯:段雅蘭

中國科學院網訊  在核電、水利等大型工程的基坑巖體和邊坡開挖中,分析和預測動態荷載作用下的巖體響應規律,評價和判斷爆源周邊和邊坡巖體的損傷特征和穩定性狀態,由此提出巖體損傷的控制方法和標準,是目前工程巖體開挖的關鍵技術難題。

中國科學院武漢巖土力學研究所副研究員夏祥及所在的研究團隊,經過長期的工程現場爆破安全監測和實驗測試,總結了爆炸應力波在復雜地形條件下的傳播規律,探索了巖體振動經過地下隧道和臺階、邊坡地形時的放大效應;采用離散元、粒子流等數值計算方法和材料損傷、斷裂的計算仿真技術,分析了巖體動態損傷和破壞的發展過程,提出了判定巖體損傷的臨界值范圍并提供了細觀斷裂力學和宏觀聲波特性依據;以液態CO2相變產生的高壓氣體作為沖擊波源,研究高壓氣體的產生機理及對巖體裂縫形成和擴展的促進作用。

該研究團隊提出的以巖體振動響應分層、分區控制爆炸損傷范圍的方法在遼寧紅沿河、福建寧德、廣西防城港、廣東臺山等多個在建核電站建設中得到推廣應用,已被寫入核電站基坑開挖標準設計文件,成為公認的核電工程基巖爆破安全控制方法,研究成果獲國家科技進步二等獎和湖北省科技進步一等獎。相關研究成果發表在International Journal of Rock Mechanics and Mining Science和Tunneling and Underground Space Technology等期刊上,并獲得國家自然科學基金的資助。

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巖體爆炸損傷范圍現場測試復雜地形條件下的爆破地震波傳播規律實驗研究 

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實驗測試和數值分析方法得到的爆孔附近的巖體損傷區 

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分層分區損傷控制中的巖體臨界振動速度的確定方法地下隧道對振動速度的放大效應

  

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采用臨界振動速度控制方法開挖的核電站核島基坑地下隧洞的空腔效應實驗研究


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