岩体水平结构面对爆破块度的影响机制及控制技术研究

摘要

超大断面硬岩洞室爆破块度大将严重影响爆破施工效率和工序衔接，工程实践表明:岩石水平结构面是造成硬岩洞室爆破块度大的主要原因之一。为研究硬岩岩体水平结构面对爆破能量传播的影响机制，提出适配复杂节理岩体的布孔优化方法，以某超大断面硬岩洞室中层台阶爆破施工为工程背景，通过数值模拟的方法，建立基于RHT模型的三维含水平节理岩体爆破模型，利用LS-DYNA有限元分析软件分析结构面-爆破能量耦合机制，及布孔方式对块度分布的影响规律。结果表明:爆破损伤及裂隙会优先沿结构弱面扩展，应力波在结构面反射叠加促使径向裂隙优先沿垂直或近垂直结构面方向发育，且会使能量释放延缓;梅花形布孔通过多向应力干涉使得能量分布更均匀，抑制贯通性主裂隙生成，形成蜂巢状裂隙结构，有效降低爆破大块率，块度分布均匀性显著提升。最后，通过现场试验验证了结论的正确性及可行性，该研究将为水平结构面发育硬岩岩体爆破块度控制提供理论依据和实践指导。

关键词

超大断面洞室 / 水平结构面 / 爆破块度 / 布孔方式 / 数值模拟