为深入考察隧道工程上台阶分段爆破过程中围岩损伤的程度,以某Ⅱ级围岩为例,从单炮孔裂纹产生机理入手,探究相邻炮孔作用机理以及多炮孔掏槽作用机理,形成围岩损伤机理分析体系.采用ANSYS/LS-DYNA,针对该Ⅱ级围岩的上台阶分段爆破过程进行数值模拟,考察掏槽孔应力波与爆生气体共同作用下的围岩损伤情况以及上台阶全断面围岩损伤情况.研究发现:围岩损伤程度与裂纹扩展具有明显的相关性,掏槽孔对围岩产生的应变率低于其他段,但使损伤首先在初始裂纹处发展,有利于提高破岩率;在反向起爆环境下,上台阶断面周围的围岩损伤控制良好,掏槽轮廓成型效果达到预期;炮孔间距直接影响爆破时裂纹的发展,间距较小的炮孔间先形成初始裂纹,但间距过大的炮孔间岩石破裂不均匀,带来一定的"空间效应".
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