切缝药包爆破损伤特性的模拟分析

邵珠山，郜介璞

(1.西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055；2.西安建筑科技大学理学院，西安 710055)

随着我国基础设施建设的进一步加强，地下空间的利用程度越来越高，对岩石爆破技术的要求也越来越高。切缝药包爆破能够控制裂纹扩展方向，同时减小爆破对保留岩体的损伤，定向控制爆破的效果显著，在地下工程爆破中有着广泛的应用[1-3]。

近些年来国内外学者针对切缝药包爆破进行了诸多研究。Fourney等[4]通一系列模型实验证明使用切缝管的方式可以达到控制断裂的目的。王树仁等[5]、高祥涛等[6]利用实验方法研究证明切缝药包的特殊药包结构使得爆炸冲击波和爆生气体优先沿切缝向外释放，在孔壁形成最初裂纹。杨仁树等[7]、申涛等[8]对切缝药包爆炸冲击波相互作用与爆生气体的传播进行分析，并进一步研究切缝药包爆炸作用的机理。罗勇等[9]、许鹏等[10]、Wang Y[11]通过理论分析和试验研究的方法对切缝药包定向爆破作用下初始裂纹的形成及裂纹扩展行为进行研究。魏晨慧等[12]、李清等[13]、岳中文等[14]分别研究地应力、装药量和装药结构对切缝药包爆破裂纹扩展行为的影响。宋俊生等[15]、徐颖等[16]、杨仁树等[17]对切缝爆破的不耦合系数进行研究，得出用于爆破的最佳不耦合系数为1.67。

切缝爆破主要的构件是带切缝的切缝管，目前对切缝爆破研究集中在爆破机理及裂纹扩展方面，对影响爆破效果的主要因素切缝管切缝宽度和壁厚研究较少，使得切缝管结构参数的选取缺乏理论依据，严重影响了切缝爆破的爆破效果。……