提高錨固洞室抗爆能力技術措施研究.pdf

1、在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，隨著科學技術的發(fā)展，常規(guī)鉆地武器的精度越來越高，鉆地越來越深，更為重要的是電子技術越來越成熟，許多防護工程面臨直接命中打擊的威脅。因此，通過研究常規(guī)鉆地武器對錨固洞室侵徹爆炸作用，開展如何提高錨固洞室抗爆能力技術措施研究，對提高防護工程防護能力具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。 本文主要是利用地質力學模型試驗，并結合數(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措施和有關力學問題，主要研究成果如下： (

2、1)根據(jù)巖土工程抗爆試驗研究實際需求，研制了性能優(yōu)良的巖土工程抗爆結構模型試驗裝置；結合實際工程情況和主要假設，根據(jù)模型試驗技術的相似原理，選擇合理比例系數(shù)，確定材料的相似比例，選定相似材料；并從模型成型過程和測試技術等方面，確保了抗爆模型試驗成功。 (2)通過對比錨固洞室的動態(tài)破壞形態(tài)，研究了錨桿密度、錨桿長度和長短錨桿組合形式對錨固洞室的抗爆能力影響，研究發(fā)現(xiàn)：錨桿密度對錨固洞室的抗爆能力影響較大，而當錨桿密度小到一定程度時

3、，錨桿長度對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；在拱腳局部加長的錨桿支護可以阻止圍巖裂縫穿過加長錨桿，并明顯地減輕了圍巖斷裂縫的開裂程度，有效地提高了錨固洞室的抗爆能力。這對尋找提高錨固洞室抗爆能力技術措施具有重要啟迪作用。 (3)通過抗爆模型試驗，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ξ灰?、洞壁表面應變、頂?shù)装寮铀俣炔ㄐ吻€；根據(jù)所測波形的峰值，擬合得出它們與比例距離的關系曲線及公

4、式，為洞室抗爆設計與施工提供了依據(jù)。 (4)首次較系統(tǒng)地完成了兩種超常規(guī)錨桿支護(即全錨固洞室端部加密錨桿支護和端部消波錨桿支護)洞室抗爆能力研究，通過與普通加密錨桿支護洞室的抗爆能力進行比較，證明了這兩種超常規(guī)錨桿支護洞室能夠明顯減小頂?shù)装逑鄬ξ灰?，使錨固洞室圍巖破壞程度大大減輕，進一步提高錨固洞室的抗爆能力。 (5)取自室內模型試驗尺寸及材料參數(shù)，以模型試驗中部分拱頂、拱腰和側墻錨桿的軸向應變時程曲線為基礎，利用數(shù)值

5、模擬方法研究了錨桿的動態(tài)響應及加固機理，得到了錨桿軸向應力峰值分布規(guī)律；同時，利用數(shù)值模擬研究了兩種超常規(guī)錨桿支護模型的加密和消波部分彈性模量和厚度對洞室的抗爆能力影響，結果表明：①隨著加密部分的彈性模量增加，拱頂位移越來越小，但變化率越來越低，建議在長錨桿中間加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