内容简介

本书结合理论分析、现场试验、数值模拟与工程应用，对沉井助沉水下爆破关键技术进行了系统的论述。主要内容包括：绪论、沉井助沉水下爆破有限元数值模拟、水下爆破对基底黏土力学性能影响试验研究、爆破振动响应对沉井的影响，以及工程应用。本书可供从事爆破工程、道路桥梁工程的研究人员和工程技术人员使用，亦可供大专院校力学、岩土工程、结构工程、防灾与减灾、防护工程、矿业等专业的师生参考。

前言概述

沉井下沉施工过程中，由于沉井规模与地质条件的特殊性(沉井基底持力层为硬塑黏土)，需要沉井在坚硬的黏土中下沉一定距离，然而井壁摩擦阻力与刃脚下土的正面阻力较大，导致沉井下沉困难。在下沉接触到硬塑黏土层后，传统的助沉方法均不能解决沉井在硬塑黏土持力层下沉的难题。针对此或类似难题，在武汉杨泗港长江大桥主塔基础施工方案中，我们决定采用水下钻孔爆破的方法辅助开挖刃脚下部黏土层来消除刃脚下部黏土的正面阻力，以使沉井顺利下沉至指定标高。因此，我们研究了一种适用于60m水深以内的基于硬塑黏土持力层的水下预埋孔钻孔爆破助沉技术。本书以武汉杨泗港长江大桥主塔基础沉井爆破助沉施工作为背景，结合理论分析、现场试验、数值模拟与工程应用，对沉井助沉水下爆破动力响应及结构安全数值模拟分析、水下爆破对基底黏土力学性能影响试验、爆破振动响应对沉井的影响、沉井助沉水下爆破技术等进行了详细阐述。书中描述了沉井下沉的全过程及各关键环节的状态，给出了水下60m处黏土爆破的可行性及爆破参数，解决了爆破扰动对沉井基底持力层黏土的力学性能的影响、爆破对沉井结构造成损伤与破坏、爆破对沉井结构的稳定性影响等问题，提出了一系列切实可行的沉井助沉水下爆破关键技术。这些沉井助沉水下爆破关键技术在武汉杨泗港长江大桥主塔基础沉井爆破助沉中得到了成功应用，可用于指导类似深水硬质黏土层沉井助沉施工和沉井刃脚下方土石方开挖工程实践。本书由陈德志、李本伟、罗鹏、胡浩川、甄梦阳编著。在撰写本书过程中，参考了爆破界同仁的有关文献，在此向文献作者表示衷心的感谢！由于作者水平有限，书中不足之处，恳请读者批评指正。

作者介绍

陈德志，男，1970年11月生，湖北武汉人，中钢集团武汉安全环保研究院有限公司正高级工程师，从事爆破工程专业。取得的科研成果及荣誉有：1.沉井助沉水下爆破关键技术。获中国爆破行业科技进步一等奖，2018年，排名第一。（本书依托项目）2.沉井助沉水下爆破施工工法获得部级工法，2018年，排名第一。（本书依托项目）3.一种新型沉井爆破助沉方法2016109826393发明专利4.一种筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除方法201410202006.7发明专利5.一种角钢钢结构焊接成筒水压爆破的方法2018105050359发明专利
6.一种在水下爆破中使用的地质钻辅助装置201621068809.9实用新型专利7.一种用于沉井爆破助沉辅助钻孔的套管卡钳201621069271.3实用新型专利8.一种乳化炸药深水钻爆装药装置201820778272实用新型专利9.一种利用散装乳化炸药制备聚能药包的壳体201820778093实用新型专利10.一种爆破拆除角钢结构的预制水介质模块201820778166实用新型专利11.一种爆破拆除角钢结构的预制颗粒介质模块201820778271实用新型专利12.一种爆破拆除角钢结构的预制混凝土分体模块201820778217实用新型专利
13.一种爆破拆除角钢结构的预制混凝土整体模块201820778106实用新型专利14.一种爆破拆除H型钢结构的预制模块201820778151实用新型专利已出版著作：1.陈德志，李本伟.《高耸构筑物爆破理论及技术》，科学出版社出版，2018.2.朱瑞赓，陈德志等.《岩土●奥秘●探索》，武汉理工大学出版社出版，副主编，2003.

目录

1绪论

1.1概述

1.2国内外研究状况分析

2沉井助沉水下爆破有限元数值模拟

2.1常用的爆破数值模拟软件

2.2数值模拟解决工程问题的基本流程

2.3数值模拟解决工程问题的主要步骤

2.4数值模拟程序组成

2.5有限元程序的算法基础

2.6基于LS-DYNA的沉井助沉水下爆破有限元数值模拟

2.7基于ABAQUS的助沉爆破对结构安全影响数值模拟

3水下爆破对基底黏土力学性能影响试验研究

3.1黏土力学参数试验研究

3.2爆破荷载对基底黏土压缩固结性质试验研究

3.3爆破荷载对基底黏土抗剪强度性质影响研究

3.4结论

4爆破振动响应对沉井的影响

4.1监测目的

4.2监测方案

4.3监测数据

4.4爆破振动安全判据

4.5监测结果分析

4.6爆破振动数值模拟

4.7结论

5工程应用

5.1引言

5.2沉井助沉水下爆破关键技术特点及适用范围

5.3沉井助沉水下爆破关键技术理论分析

5.4沉井助沉水下爆破关键技术主要内容及技术流程

5.5沉井助沉水下爆破关键技术

5.6杨泗港长江大桥1号主塔基础沉井助沉爆破工程应用

参考文献