提高錨固洞室抗爆能力技術(shù)措施研究.pdf

1、在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)鉆地武器的精度越來(lái)越高，鉆地越來(lái)越深，更為重要的是電子技術(shù)越來(lái)越成熟，許多防護(hù)工程面臨直接命中打擊的威脅。因此，通過(guò)研究常規(guī)鉆地武器對(duì)錨固洞室侵徹爆炸作用，開(kāi)展如何提高錨固洞室抗爆能力技術(shù)措施研究，對(duì)提高防護(hù)工程防護(hù)能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。 本文主要是利用地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)，并結(jié)合數(shù)值模擬分析及理論分析研究了提高錨固洞室抗爆能力的技術(shù)措施和有關(guān)力學(xué)問(wèn)題，主要研究成果如下： (

2、1)根據(jù)巖土工程抗爆試驗(yàn)研究實(shí)際需求，研制了性能優(yōu)良的巖土工程抗爆結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)裝置；結(jié)合實(shí)際工程情況和主要假設(shè)，根據(jù)模型試驗(yàn)技術(shù)的相似原理，選擇合理比例系數(shù)，確定材料的相似比例，選定相似材料；并從模型成型過(guò)程和測(cè)試技術(shù)等方面，確保了抗爆模型試驗(yàn)成功。 (2)通過(guò)對(duì)比錨固洞室的動(dòng)態(tài)破壞形態(tài)，研究了錨桿密度、錨桿長(zhǎng)度和長(zhǎng)短錨桿組合形式對(duì)錨固洞室的抗爆能力影響，研究發(fā)現(xiàn)：錨桿密度對(duì)錨固洞室的抗爆能力影響較大，而當(dāng)錨桿密度小到一定程度時(shí)

3、，錨桿長(zhǎng)度對(duì)阻止圍巖斷裂縫的生成與發(fā)展影響不大，提高錨固洞室的抗爆能力不明顯；在拱腳局部加長(zhǎng)的錨桿支護(hù)可以阻止圍巖裂縫穿過(guò)加長(zhǎng)錨桿，并明顯地減輕了圍巖斷裂縫的開(kāi)裂程度，有效地提高了錨固洞室的抗爆能力。這對(duì)尋找提高錨固洞室抗爆能力技術(shù)措施具有重要啟迪作用。 (3)通過(guò)抗爆模型試驗(yàn)，得到了爆炸荷載作用下洞室的拱頂垂直壓力、洞室頂?shù)装逑鄬?duì)位移、洞壁表面應(yīng)變、頂?shù)装寮铀俣炔ㄐ吻€；根據(jù)所測(cè)波形的峰值，擬合得出它們與比例距離的關(guān)系曲線及公

4、式，為洞室抗爆設(shè)計(jì)與施工提供了依據(jù)。 (4)首次較系統(tǒng)地完成了兩種超常規(guī)錨桿支護(hù)(即全錨固洞室端部加密錨桿支護(hù)和端部消波錨桿支護(hù))洞室抗爆能力研究，通過(guò)與普通加密錨桿支護(hù)洞室的抗爆能力進(jìn)行比較，證明了這兩種超常規(guī)錨桿支護(hù)洞室能夠明顯減小頂?shù)装逑鄬?duì)位移，使錨固洞室圍巖破壞程度大大減輕，進(jìn)一步提高錨固洞室的抗爆能力。 (5)取自室內(nèi)模型試驗(yàn)尺寸及材料參數(shù)，以模型試驗(yàn)中部分拱頂、拱腰和側(cè)墻錨桿的軸向應(yīng)變時(shí)程曲線為基礎(chǔ)，利用數(shù)值

5、模擬方法研究了錨桿的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及加固機(jī)理，得到了錨桿軸向應(yīng)力峰值分布規(guī)律；同時(shí)，利用數(shù)值模擬研究了兩種超常規(guī)錨桿支護(hù)模型的加密和消波部分彈性模量和厚度對(duì)洞室的抗爆能力影響，結(jié)果表明：①隨著加密部分的彈性模量增加，拱頂位移越來(lái)越小，但變化率越來(lái)越低，建議在長(zhǎng)錨桿中間加1～2排效果較好；錨桿端部消波模型是隨著消波部分彈性模量的減小，位移越來(lái)越小，并且變化很明顯，即錨桿端部鉆孔面積越大，效果越明顯；②兩種模型的加密和消波部分隨著厚度的增大，位移