岩锚梁是大型水电站地下厂房的一种特殊结构形式，是通过锚杆(或锚索)将岩台锚固在岩壁上浇筑混凝土形成吊车梁，是主厂房的重要构筑物之一。因此，岩台的开挖要求具有极高的控制精度和较小的破坏范围。岩壁吊车梁的开挖一般需要预留岩台保护层，当岩台具有临空面后通过光面爆破形成岩台。目前，实际工程中爆破参数的确定主要采用工程类比和在相似地段进行爆破试验的方法，但由于岩体赋存条件的差异及场地的限制，通过类比的爆破参数进行现场试验，费工费时，不便进行不同组合的爆破参数试验效果的比较[1-4]。有限元法是一种通过将弹性理论、计算数学和计算机模拟软件三者相结合起来解决工程实际中所遇到的问题的有力方式，适用于解决由爆炸作用所产生的具有高速与强大冲击性特点的爆破工程问题[5,6]。本文基于埃塞俄比亚GD-3水电站地下厂房岩壁梁岩台爆破开挖工程，运用ANSYS/LS-DYNS分析软件，对岩台成型的孔网参数及装药量等爆破参数进行计算分析，并通过现场爆破试验进行验证和优化，以期为类似工程施工提供参考。

1　工程背景

GD-3水电站位于埃塞俄比亚首都亚的斯南部偏东约400 km，是埃塞俄比亚最具开发潜力Genale-Dawa河上的一座十分重要的梯级水电站。电站为引水式电站，总装机容量254 MW，整个电站主要由大坝及附属结构、输水发电系统及地下厂房系统组成。厂区洞室群位于新鲜岩体内，主要是以片岩以及花岗晶岩为主，岩体大部分为Ⅱ、Ⅲ类，少部分为Ⅳ、Ⅴ类；厂区岩体透水性较弱，没有影响地下厂房安全的断层带和大型的滑坡体。主厂房开挖尺寸78.20 m×23.00 m×44.48 m(长×宽×高)，其中岩锚梁以上开挖跨度24.8 m，以下开挖跨度23 m，岩锚梁位于地下厂房上下游侧墙▽857.1～▽860.2 m的墙体岩壁上，全长2 m×79.7 m。岩体物理力学参数统计见表1。

为了确保企业经济责任审计工作能够顺利完成，必须使企业经济审计具有一定的独立性与科学性，在实际工作中要从以下几方面来提升，这样可以更好的防范风险。

表 1　岩体物理力学参数统计表

Table 1　Statistical table of physical and mechanical parameters of rock mass

岩性风化程度　　　　密度/(g·cm-3)饱和干吸水率/%孔隙率/%　　　　抗压强度/MPa饱和干泊松比/μ花岗岩中等2．622．600．400．865700．25微新2．652．640．270．7951000．20

2　模型的建立

ANSYS/LS-DYNA能够很好的模拟解决由爆炸作用所产生的具有高速与强大冲击性特点的爆破工程问题[2]。针对岩锚梁岩台爆破开挖，利用该软件对岩台爆破参数进行单孔效应和群孔效应数值计算模拟。建模说明如下：

(1)模型统一采用cm-g-μs作为基本单位。岩体、炸药及堵孔材料等模拟参数的选择，采用三维实体单元；炸药采用ANSYS/LS-DYN提供的高能炸药材料模型，岩体材料采用线性随动硬化材料模型；堵塞材料采用土壤材料模型。结合实际工程，炸药及主要材料相关参数见表2、表3。

表 2　炸药参数表

Table 2　Explosive parameters

密度/(g·cm-3)爆速/(m·s-1)A/GPaB/GPaR1R2ω初始内能Eo/GPa爆压PCJ/GPa1．33600214．40．1824．20．90．154．1924．25

(注：A、B、R1、R2、ω为试验所确定的常数)

表 3　岩体及堵孔材料参数表

Table 3　Parameters of rock and stemming materials

材料类型密度/(g·cm-3)弹性模量/GPa泊松比/μ屈服应力/MPa剪切模量/GPa硬化参数/GPa岩体2．65350．2510014．008．0堵孔材料1．851．6x10-40．2050．250．5

(2)单孔模拟考虑到炮孔对周围岩体的影响，几何模型尺寸为：5.0 m×8.0 m×4.0 m。计算时在模型的前面施加Z方向的约束，限制其节点的位移；在其后面、右侧面以及底部施加无反射边界条件模拟实际工程中的无限岩体；其左侧面以及上表面不施加任何约束，模拟现场实际的临空面。

(3)根据单孔爆破效应的模拟结果，确定在单孔条件下爆破作用对岩体所产生的损伤范围及较为适合的单孔装药量，作为群孔爆破模拟条件，进行群孔效应研究。几何模型尺寸为：6.0 m×9.0 m×2.0 m。设置三个炮孔进行计算。计算时在模型的前后面施加Z方向的约束限制其节点移动，在模型的左右以及底部施加无反射边界条件模拟实际工程中无限岩体的情况，将上表面设为临空面模拟实际现场中的自由开挖面。模拟时除了需要改变炮孔间距以外，其余所采用的材料参数与单孔所确定的爆破优化参数一致。

[1]　CHEN Bin,DU Han-qing,AN Ping.Engineering practice in blasting excavation of underground workshop′s rock anchor beam in complex conditions[J].Blasting,2006，23(2):38-40.(in Chinese)

Raven和李笑都给记者算了一笔账。一辆小黄车日均单（一日平均收入）是2.5元左右，这意味着每天每辆车的成本控制在3元以内，才有不亏损的可能。但实际成本非常高，即使除去车辆成本，实际的运维成本也远高于这个数字。运维成本主要是四个部分，即仓储、物流、投放、修理，以北京为例，北京大概有150万辆单车，每天仅投放调度（如调往地铁站）的支出就近200万元。

岩台单孔及群孔模型如图1所示。

图 1　岩台单孔及群孔模型图 Fig. 1　The single hole and some holes model of the rock bench

3　计算结果

3.1　单孔爆破计算结果

单孔爆破作用下，垂直炮孔、倾斜炮孔对周围岩体的破坏影响半径以及两炮孔在孔底位置的爆破叠加影响范围统计值见表4，由统计结果可以看出：在工况1的条件下，垂直炮孔对周围岩体的破坏影响半径大约为32 cm，倾斜炮孔的破坏影响半径大约为28 cm，两炮孔叠加影响半径为45 cm，线装药密度过大，对岩体造成的损伤破坏程度较大，不利于岩台的成型；而工况4、5的条件下，垂直炮孔、倾斜炮孔对周围岩体的破坏影响半径分别为16 cm、10 cm，双炮孔爆破叠加影响半径大约为25 cm、16 cm，线装药密度过小，不利于群孔之间形成贯穿的爆破裂缝。工况2、3条件下，线装药密度较为合适，进行群孔爆破模拟时，可以该装药量作为模拟条件，改变不同的炮孔间距，研究群孔爆破作用对岩体所产生的影响效果。

岩体在不同单孔装药量的条件下，炸药的爆炸作用对炮孔周围岩体损伤破坏影响发展变化的典型等效应力云图见图2。参照岩体损伤破坏的相关方法[7-9]，由不同工况下的计算结果可以看出：从30 μs左右开始，岩体在爆炸作用下从炮孔底部开始产生破坏，随着炸药爆炸作用的持续发展，当达到1500 μs左右时，爆炸效应对岩体的影响基本趋于稳定。

根据类似工程的爆破效果及装药情况，进行了五组不同线装药密度的单孔爆破模拟，通过对孔口及孔底起爆方式进行比较，两种方式破坏区域基本一致，因此，模拟计算统一采用孔底起爆方式进行分析。爆破参数及计算结果见表4。

表 4　单孔爆破计算参数及结果

Table 4　Calculation parameters and results of single hole blasting

工况位置孔径/mm孔深/m炸药直径/mm堵塞长度/m线密度/(g·m-1)　　　　　损伤半径/cm孔位叠加区1垂直孔403．0250．51503245斜面孔401．5250．5120282垂直孔403．0250．51402235斜面孔401．5250．5110203垂直孔403．0250．51302030斜面孔401．5250．5100184垂直孔403．0250．51201825斜面孔401．5250．590165垂直孔403．0250．51101016斜面孔401．5250．58010

3.2　群孔爆破计算结果

依据单孔爆破效应的模拟计算结果，选取2、3工况条件下的线装药密度，作为群孔爆破模拟时的装药量模拟条件，借鉴类似工程经验[10,11]，分别进行孔间距为0.5 m、0.4 m、0.3 m的三组孔间距条件下的群孔爆破模拟，研究群孔爆破作用对岩体所产生的影响效果。爆破参数及计算结果如表5所示。

岩体在不同线装药密度及不同炮孔间距条件下，炸药的爆炸作用对炮孔周围岩体损伤破坏影响发展变化的典型等效应力云图见图3。由不同工况下的计算结果可以看出：从30 μs左右开始，岩体在爆炸作用下从炮孔底部开始产生破坏，随着炸药爆炸作用的持续发展，当达到1500 μs左右时，爆炸效应对岩体的影响基本趋于稳定。

[5]　王泳嘉，冯夏庭.关于计算岩石力学发展的几点思考[J].岩土工程学报，1996(4):103-104.

图 2　单孔爆破计算的典型等效应力云图(t=1500 μs) Fig. 2　Typical equivalent stress cloud diagram of single hole blasting calculation(t=1500 μs)

表 5　群孔爆破计算参数及结果

Table 5　Calculation parameters and results of some holes blasting

工况位置孔径/mm孔深/m炸药直径/mm堵塞长度/m线密度/(g·m-1)　　　　　损伤半径/cm孔位叠加区孔距/m1垂直孔403．0250．514028300．5斜面孔401．5250．5110252垂直孔403．0250．513018220．5斜面孔401．5250．5100153垂直孔403．0250．514030400．4斜面孔401．5250．5110274垂直孔403．0250．513020300．4斜面孔401．5250．5100185垂直孔403．0250．514033450．3斜面孔401．5250．5110306垂直孔403．0250．513022300．3斜面孔401．5250．510020

群孔爆破作用下，垂直炮孔、倾斜炮孔对周围岩体的破坏影响半径以及两炮孔在孔底位置的爆破叠加影响范围统计值见表5，由统计结果可以看出：当炮孔间距为0.5 m时，工况1条件下，炮孔周围岩体受到炸药爆炸作用下所产生的影响半径为垂直孔大约为28 cm，斜面孔大约为25 cm，孔底部位影响半径为30 cm，并且孔与孔之间完全贯穿，而工况2的线装药密度条件下，孔间未能完成贯穿；当炮孔间距为0.4 m时，工况3条件下，炮孔周围岩体受到炸药爆炸作用下所产生的影响半径为垂直孔大约为30 cm斜面孔大约为27 cm，孔底区域的影响半径为40 cm；工况5条件下，炮孔周围岩体受到炸药爆炸作用下所产生的影响半径垂直孔大约为20 cm、斜面孔大约为18 cm，孔底区域的影响半径为30 cm；孔间完全贯穿；当炮孔间距为0.3m时，炮孔周围岩体受到炸药爆炸作用下所产生的影响半径过大，不利于岩台的成型。

紧接着在第三段，评论员指出：Those who believe the current level of cyber attack is“war”are missing the bigger picture：War is war.People die in wars.Countries disappear and new countries are formed by war.People are displaced by war.Fortunes are made and fortunes are lost in war.

在保证岩台成型质量的前提下，根据模拟计算结果并考虑施工作业效率，本工程岩台开挖爆破现场试验参数推荐为：炮孔间距0.4～0.5 m，垂直孔线装药密度为130～140 g/m，斜面孔线装药密度为100～110 g/m。

4　岩台爆破开挖现场试验

为了验证模拟计算结果的合理性及可行性，确保岩锚梁岩台按设计要求开挖成型，根据模拟计算结果给出的爆破参数：孔间距0.4～0.5 m，垂直孔线装药密度为130～140 g/m，斜面孔线装药密度为100～110 g/m，在地下厂房第Ⅱ层开挖过程中的相似地段，按岩锚梁开挖工序，预留保护层进行岩台成型爆破开挖现场试验。

【子棱生气地扯下胸前的大红绸，一屁股坐在椅子上，心烦意乱地拿起茶几上的书，却看不下去，索性把脚翘在扶手上，身子后仰，将书盖在脸上。

爆破试验前，首先由测量人员对试验部位精准放样，包括垂直孔及斜面孔的开孔位置、斜面孔的钻孔方向，钢管架搭设位置，计算垂直孔及斜面孔的造孔深度并实施造孔。垂直孔和斜面孔均采用手风钻造孔，造孔完毕由爆破人员进行验孔、装药、联线、爆破。现场试验钻孔见图4。爆破结束后，对爆破效果及爆破参数进行分析、评价、调整。岩台开挖爆破现场试验共进行了3次，在给定的爆破参数条件下均达到了较为理想的爆破效果，开挖成型的岩台见图5。

图 3　群孔爆破计算的典型等效应力云图(t=1500 μs) Fig. 3　The typical equivalent stress cloud diagram of some holes blasting calculation(t=1500 μs)

图 4　岩台现场试验钻孔示意图 Fig. 4　The drilling diagram of rock bench on site

图 5　爆破后岩台效果图 Fig. 5　Outside view of rock bench after blasting

5　结论

岩锚梁作为地下厂房工程中的一个重要结构，其岩台的成型直接影响岩锚梁质量以及后续地下厂房施工运行的安全与稳定。结合埃塞俄比亚GD-3电站地下厂房实际工程，利用ANSYS/LS-DYNA计算软件，通过对岩台成型部位爆破参数进行单孔和群孔爆破效应模拟分析，得到了炮孔周围岩体受到炸药爆炸作用下所产生的影响范围，据此进行爆破参数的优化分析，给出了较为合适的岩台开挖爆破参数，并在地下厂房第Ⅱ层开挖过程中的相似地段，按岩锚梁岩台成型开挖工序，进行了现场爆破试验，获得了良好的开挖效果。试验结果也验证数值计算的实用性及可行性，减少了现场试验次数，加快了施工进度。在类似工程中可采用该方法进行爆破参数优化、减少现场试验次数。

参考文献(References)

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数据报出率：共送样6596件，报出项目数91802个，未报出项目数542个，各元素的报出率均在97.86%～100%之间。

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采用SPSS 19.0统计学软件对数据进行处理，计数资料以百分数（%）表示，采用x2检验；计量资料以“±s”表示，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

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典故，《辞海》将其解释为“诗文中引用的古代故事和有来历出处的词语”；对应于英文中的Allusion（典故），《牛津高阶英汉双解词典》（第6版）将其解释为：“something that is said or written that refers to or mentions another person or subject in an indirect way”（意为间接提及或暗指人或物）。

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