Comparative study of analytical and numerical evaluation of the dynamic response of buried pipelines to road-cut excavation blasting     

Amir Sajjad Abedi  Sina Shivaei  Arsalan Ghahramani 《Geomechanics and Geoengineering》2020,15(2):140-148

ABSTRACT

This study develops a mathematical model of buried pipelines subjected to surface blast loading based on the theory of beam on elastic foundation. The Fourier transform, a mathematical formula that converts the time domain of the problem to the frequency domain, was used in order to solve a fourth-order non-homogeneous partial differential equation. Transforming the solution back to the time domain, the blast-induced Peak Particle Velocity (PPV) of the pipeline can be calculated. In addition to the mathematical model, a three-dimensional finite element model has been established, thereby drawing a comparison between analytical and numerical results. It can be concluded that the analytically calculated PPV values are found to be higher than the corresponding numerical values. Lastly, the safe distance from the pipeline to blast source and the maximum allowable ANFO explosive weight for two types of rock have been presented in the form of graphs by imposing a limit of 50 mm/s for PPV. This comparative study has investigated the effect of road-cut excavation blasting on pipelines buried under only two types of rock mass. However, it can be used for different types of rock and explosives, mainly thanks to the comprehensiveness of the analytical solution.  相似文献   

岩石时效损伤模型及其在工程爆破中应用   总被引：2，自引：0，他引：2  

王志亮  郑田中  李永池 《岩土力学》2007,28(8):1615-1620

为了实现爆破智能化,降低爆破带来的负面影响,通过数值模拟预估出岩体中爆破诱发损伤的大小以及分布范围在工程上具有重要意义,其中科学合理的爆破损伤模型是关键。基于岩石介质是连续的、各向同性的、且存在初始裂纹的假设,把考虑时效的岩石拉裂损伤演化方程和双线形弹塑性本构结合起来,通过用户自定义简明地嵌入到大型LS-DYNA软件中,并引入了该软件中的侵蚀算法,对半无限岩体中临空面附近爆破漏斗问题进行了重点数值模拟,计算结果比较接近实际。本文方法在工程中将具有一定的参考价值。  相似文献   

节理化工程岩体成型爆破技术研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

何满潮  王成虎  李小杰 《岩土力学》2004,25(11):1749-1753

通过对光面爆破技术在节理化岩体中实施爆破方案的不足之处的分析,引入了双向聚能拉伸爆破技术,并简要分析和介绍了该技术的基本技术原理和优点以及两种爆破设计方案,同时对该技术在两个大型洞室工程中的高岩台应用情况进行了分析和介绍,最后就该技术的今后的研究方向提出了一些设想。  相似文献   

济泰高速公路下龙山包深孔控制爆破设计     

葛克水  陈庆寿 《现代地质》2000,14(4):489-492

在光缆区附近进行爆破作业 ,为了保证光缆不受任何破坏 ,进行了精心的爆破施工设计。试图通过确定炮孔堵塞长度、装药系数以及与最小抵抗线的最佳关系 ,达到控制飞石的产生及飞石方向的目的。爆破实践证明 ,该设计方案是可行的 ,完全符合施工要求。  相似文献   

旧井处理工程技术研究与开发   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

卢予北  吴烨  张古彬  李志红 《探矿工程》2000,(2):32-36

首次提出了旧井处理工程概念 ;对其含义、研究对象、研究方法进行了详细的论述 ;介绍了SJ - 2型水井检测彩色电视系统 ;分析了几种常见旧井问题的成因并指出了治理技术措施 ;就今后需要进一步加强研究的内容提出了具体建议。  相似文献   

导爆索水压劈裂爆破开采花岗岩石材          下载免费PDF全文

王树理  陈庆寿 《探矿工程》1999,(2):45-46

讨论了导爆索水压劈裂爆破原理;开采硬质花岗岩的钻爆参数;提高成荒率采取的技术措施;未来导爆水压劈裂爆破的其它应用  相似文献   

龙滩水电站左岸导流洞爆破振动测试与控制研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨文东  范高军 《地震工程与工程振动》2008,28(4)

通过对龙滩水电站左岸导流洞爆破开挖振动进行观测、分析和处理,得到了该导流洞爆破开挖振动传播衰减经验公式。根据该水电站导流洞的特点,提出了爆破振动破坏标准,由经验公式和破坏标准,得出了该导流洞新浇混凝土支护区爆破安全控制参量。分析了爆破地震的特点,结合该水电站导流洞的爆破实际,建议了该导流洞相应的爆破降震措施。从工程实施的实际效果看,本文的研究成果与结论获得了较好的应用效果,保证了该工程爆破施工的顺利完成。  相似文献   

节理对爆炸波传播影响的数值研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

张秀丽  焦玉勇  刘泉声  刘宝莉 《岩土力学》2008,29(3):717-721

采用加入无反射边界条件的DDA程序,研究了节理面对应力波传播的影响。结果表明,节理面能阻碍波的传播,有利于波的衰减,节理面越多,波的反射越强,而波的透射越弱。模拟了一个现场爆炸试验,研究爆炸产生的应力波在节理岩体中传播、衰减的规律,模拟结果与现场试验结果比较吻合。研究表明,DDA方法可以模拟节理面对应力波传播的阻碍作用,用它来模拟爆炸波在节理岩体中的传播是适用的。  相似文献   

雷管延期误差引起爆破震动叠加问题的遗传算法研究     

许红涛  卢文波  陈明  李瑞青 《岩土力学》2008,29(7):1900-1904

微差爆破实践中,由于延期雷管通常存在延期误差,不能准确按设计延期时间起爆,导致各分段爆破产生的震动可能发生叠加,引起质点振速超标。尤其是在大规模的微差爆破中,这种因雷管延期误差而产生的震动叠加现象更不容忽视。应用遗传算法对该问题进行了研究,可得到由于雷管延期误差导致震动叠加后的最大可能放大倍数,以此来评价雷管延期误差带来的危害性,可为工程实践中的爆破网路设计和震动控制提供参考。  相似文献   

小间距隧道爆破动力特性试验研究   总被引：5，自引：2，他引：3  

张庆松  李利平  李术才  丁万涛  洪卫良 《岩土力学》2008,29(10):2655-2660

分岔隧道是一种新型隧道结构形式。以漆树槽分岔隧道为工程背景,进行了掘进爆破的围岩震动效应试验,通过不同掏槽结构下爆破震动作用隧道围岩衬砌质点振动速度的频谱分析与质点振动速度幅值的分布情况分析,对小间距公路隧道混凝土衬砌及其围岩在爆破地震波作用下的力学特征进行论述,重点研究了小间距隧道中隔墙及爆破掌子面的震动特性及变化规律。试验与分析结果表明,（1）中墙迎爆侧为振速峰值区,以水平径向振速最大,且沿着中墙走向呈现规律性变化;（2）掏槽孔爆破产生的地震效应最为强烈,其震动强度是扩槽眼和周边眼的2倍左右;（3）衬砌振速主振频率主要分布在低频段,以20～95 Hz为集中频段,高频地震波衰减极快;（4）同一测试断面中最大振速峰值出现在拱顶和边墙中部位置的概率最大,且大小比较接近,爆破掌子面附近的振速不适合萨道夫斯基预测公式,受爆破夹制及自由面的影响较大。  相似文献