一种预测核电工程岩体爆破损伤深度的方法

摘要

本发明涉及一种预测核电工程岩体爆破损伤深度的方法，包括以下步骤：开展爆破振动测试确定场地振动衰减规律；开展声波测试，初步确定岩体损伤深度；开展有限元数值模拟，计算岩体质点振动速度以及岩体爆破损伤深度；分别建立台阶爆破和预裂爆破方式下距爆源R1米处质点峰值振动速度随岩体爆破损伤深度的变化规律；将实际段装药量Q₀代入场地爆破振动衰减规律以及质点峰值振动速度随岩体损伤深度的变化规律中，即可预测使用该药量造成的爆破损伤深度。本发明通过数值模拟可以部分替代现场声波试验，减少现场试验次数从而降低外业工作量，提高施工效率，并能综合考虑现场爆破群孔效应，具有预测准确且操作便捷的特点。

主权项

一种预测核电工程岩体爆破损伤深度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、针对不同最大段装药量Qx、Qx+1···Qy的爆破炮次，在场地开展爆破振动测试，针对每个炮次获取距爆源R1、R2...Rn米处质点峰值振动速度的实测值v_测，然后采用萨道夫斯基公式进行回归分析，得到场地爆破振动衰减规律；步骤二、针对不同最大段装药量Qx、Qx+1···Qy的爆破炮次分别开展爆前、爆后的声波测试，所述声波测试包括单孔和跨孔超声波测试，绘制爆前爆后声波波速变化率k随钻孔深度H的变化关系曲线，选定声波波速变化率k为10％时对应的深度为损伤深度h，由所述关系曲线确定损伤深度h；步骤三、采用显式动力有限元程序软件AUTODYN建立分析模型，计算最大段装药量为Qx时，距爆源R1米处质点峰值振动速度V的模拟值；步骤四、将最大段装药量为Qx时对应的质点峰值振动速度实测值v_测和模拟值v_模进行比较，当v_测和v_模的差值小于阈值时执行步骤五，否则重新执行步骤三；步骤五、通过数值模拟，计算不同最大段装药量工况下岩体的损伤特征并绘制损伤云图，根据损伤云图确定损伤深度，同时计算出距爆源R1米处质点峰值振动速度，综合声波测试结果和爆破振动监测结果，建立距爆源R1米处质点峰值振动速度随爆破损伤深度的变化规律；步骤六、将现场实际段装药量Q₀带入上述步骤一所述爆破振动衰减规律中，得到距爆源R1米处质点峰值振动速度V₀，将所述质点峰值振动速度V₀带入步骤五所述质点峰值振动速度随爆破损伤深度的变化规律中，从而预测使用该药量造成的爆破损伤深度。