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地铁车站二氧化碳相变致裂法施工的动力响应分析
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  • 英文篇名:Dynamic Response Analysis of CO_2 Phase Change Fracturing Method Construction at Metro Station
  • 作者:王莉 ; 张力 ; 孙礼超 ; 殷小桃 ; 张壮
  • 英文作者:WANG Li;ZHANG Li;SUN Lichao;YIN Xiaotao;ZHANG Zhuang;Power China Roadbridge Construction Group Co.,Ltd.;
  • 关键词:乌鲁木齐地铁 ; CO_2致裂 ; 动力响应
  • 英文关键词:Urumqi subway;;carbon dioxide fracturing;;dynamic response
  • 中文刊名:GDJT
  • 英文刊名:Urban Mass Transit
  • 机构:中电建路桥集团有限公司;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;乌鲁木齐城市轨道集团有限公司;
  • 出版日期:2019-06-10
  • 出版单位:城市轨道交通研究
  • 年:2019
  • 期:v.22;No.201
  • 基金:科技北京百名领军人才培养工程(Z151100000315014);; 国家青年科学基金资助项目(51504016);; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-TP-16-021A3)
  • 语种:中文;
  • 页:GDJT201906023
  • 页数:5
  • CN:06
  • ISSN:31-1749/U
  • 分类号:101-105
摘要
以乌鲁木齐地铁1号线王家梁车站小导洞CO_2相变致裂法施工为工程背景,研究CO_2致裂技术原理。计算得出压力为270 MPa的CO_2致裂致裂产生的能量与277 g TNT所具有的能量相当。使用LS~_DYNA软件对转化为TNT当量的CO_2致裂爆破进行数值模拟,对地表BRT(快速公交)车站和浅埋排水管两处风险源进行安全分析。研究表明:各监测点振动速度达到峰值的时间与应力波传递时间一致;爆破的振动影响随着离爆源的距离逐渐增加而逐渐减小,模拟和实测振动速度均在安全范围以内。将CO_2致裂能转化为TNT当量进行模拟计算的方法合理可行。
        Based on the engineering background of Wangjialiang Station on Urumqi metro line 1 that adopts the carbon dioxide(CO2)phase change fracturing method in con-struction,the principle of CO2 fracturing technology is studied.Calculation result shows that the energy produced by 270 MPa CO2 fracturing device is comparable to 277 g TNT. Then, the numerical simulation of CO2 fracture blasting that is converted into TNT equivalent is performed by LS-DYNA software,the data obtained are used for the monitoring and analysis of two risk sources:surface BRT station and shallow drainage pipe.This research shows that the time when vibration velocity of the monitoring points near BRT station reaches the peak value in agreement with that of the stress wave transmission. When the distance from the detonation source increases,the vibration effect of blasting will gradually decrease,and the simulated and actual monitored velocity data are within safety limits. It is reasonable and feasible to convert CO2 fracturing energy into TNT equivalent.
引文
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