[发明专利]岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率对比方法

说明书

本发明涉及一种岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率对比方法，包括：S1、预制圆柱形基体模型，并在圆柱模型的一个端面上预制垂直于这个端面的炮孔，在炮孔内预制炮孔垂直向和/或轴向裂纹；S2、对基体模型进行爆前CT扫描，观察预制炮孔及炮孔垂直向与轴向裂纹是否符合预期设计；S3、对符合设计的基体模型进行固定，并在炮孔内进行装药，并使用黄泥填堵炮孔，随后进行爆炸实验；S4、对基体模型进行爆后CT扫描，与爆前CT扫描结果进行对比，测量爆后裂纹扩展长度。优点：通过爆前和爆后CT扫描结果的对比，能得到炮孔垂直向与轴向裂纹的最长扩展长度，从而直观的对比垂直向与轴向裂纹的扩展程度。

技术领域

本发明涉及属于岩体爆破成形技术领域，特别涉及一种岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率对比方法。

背景技术

在岩石基坑爆破开挖工程中，经常会遇到水平建基面的爆破开挖，为确保建基面的岩体质量，行业技术规范要求施工时采用预留保护层，并采用水平预裂爆破技术进行施工。由于该施工技术流程比较繁琐、复杂，不仅增加了建设成本，也影响了工期。建设者期望研究一种不采用预裂爆破而又有预裂效果的保护层一次爆破或无保护层爆破方法。赵根等设计制作了炮孔环向切割型和环向射孔型两种聚能药包进行了实验。李晓杰等提出了一种深孔爆破聚能平底弹，通过在孔底加装多个线性聚能药型罩对孔壁进行横向侵彻，进而达到根底光面爆破效果。胡浩然等根据应力波透反射理论，提出了一种新的聚–消能复合垫层爆破技术，考虑到聚–消能复合垫层的安装过程耗时较长，卢文波等在聚–消能复合垫层爆破技术的基础上，改进得到了一种新的复合消能爆破技术，该技术中复合消能结构由球形消能垫块和柔性垫层组成。邓永兴等采用螺旋管聚能药包进行了岩体根底的光面爆破实验。

目前，这些新的技术还在探索的初期阶段，有些取得了较好的效果，有些不太理想。主要原因在于研究者对于岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率的问题未进行分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率对比方法，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种岩石爆破中炮孔垂直向与轴向裂纹扩展效率对比方法，包括以下步骤：

S1、预制圆柱形的基体模型，并在圆柱模型的一个端面上预制垂直于这个端面的炮孔，同时，在炮孔内装药段预制炮孔垂直向和/或轴向裂纹；

S2、对基体模型进行爆前CT扫描，观察预制炮孔及炮孔垂直向与轴向裂纹是否符合预期设计，如符合则继续下一步操作，若不符合，则重新制作；

S3、对符合设计的基体模型进行固定，并在炮孔内进行装药，并使用黄泥填堵炮孔，随后进行爆炸实验；

S4、对基体模型进行爆后CT扫描，与爆前CT扫描结果进行对比，测量爆后裂纹扩展长度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，S1前，通过对聚苯乙烯材料切割、打磨，制作炮孔及炮孔垂直向与轴向裂纹的填充物，并在基体模型预制同时预制到基体模型中。

进一步，所述基体模型由亚克力材料3D打印成型，或是由亚克力基材钻孔切割打磨后成型。

进一步，所述基体模型由混凝土浇筑成型，并且，S1中，利用大直径管材作为模具，浇筑基体模型。

更进一步，上述管材为钢管或亚克力管。

11、更进一步，所述S2具体包括以下步骤：

步骤S21、将S1制作好的基体模型在室内养护3天；

步骤S22、对S21已养护3天的基体模型进行脱模；

步骤S23、对S22脱模的基体模型进行室内养护28天；