博士论文-岩体爆破理论模型研究的意义

武 汉 大 学博 士 学 位 论 文岩体爆破理论模型与应用讨论 研 究 生 姓 名： 指导老师姓名、职称： 教授学 科 专 业 名 称：岩土工程Theory Model of Rock Mass Blasting and Its ApplicationPh.D.Candidate: Yao JinjieMentor: Prof.Zhu YiwenApril,2025郑 重 声 明 本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文如有剽窃、抄袭、假造等违反学术道德、学术法律规范和侵权行为，本人同意承担由此而产生的法律后果和法律责任，特此郑重声明。学位论文作者(签名)： 年 月 日摘 要本文对岩体爆破的理论模型及其应用进行了讨论。在回顾岩体爆破理论模型讨论进展的历史和成就的基础上，建立了一种新的爆破损伤统计演化理论模型、建立了爆破参数设计的神经网络模型、建立了损伤岩体控制爆破的计算模型、建立了爆破器材优化的理论模型，理论模型用于生产实践取得了初步成果。人类进行岩石爆破的历史已经有二百多年，岩体爆破是目前岩土工程中对岩石开挖所采纳的最有效的主要方法，岩石爆破技术在国民经济建设的很多领域得到了广泛应用；在目前迅速进展的国民经济建设中，爆破工程的应用程度范围越来越广泛，在水利水电、矿山、交通等各个行业的应用带来了巨大的社会效益和经济效益；长期以来，岩体爆破的理论模型讨论一直是岩体爆破和岩石动力学讨论领域的的一个热点课题，并且日益受到工程爆破学术界和工程应用部门的关注，岩体爆破理论模型的讨论具有非常重要的理论和实践意义。回顾岩石爆破的理论的进展历程，先后经过了经验理论、弹性理论、断裂理论和损伤理论几个阶段的进展。经验理论阶段比较著名的理论有炸药量与岩石破裂体积成比例理论、L.W.利文斯顿的爆破漏斗理论、冲击波拉伸破坏理论等；在上世纪 70～80 年代出现的 Harries 模型和 Favreau 模型是具有代表性的弹性爆破理论模型，他们都将岩石视为均质弹性体处理；随着断裂力学的进展和岩石断裂理论讨论的深化，岩石中裂纹扩展及断裂破坏问题也渗入了爆破理论讨论领域，断裂理论爆破模型主要有 BCM 模型和 NAG－FRAG 模型；美国Sandia 国家实验室从上世纪 80 年代初就开展了岩石爆破损伤模型的讨论，Kipp和 Grady 提出了最初的损伤模型，杨军等在分形岩石力学讨论的背景下，提出了一种岩石爆破分形损伤的理论模型。岩体具有复杂的地质构造结构，岩体中普遍存在的结构面形成了岩体的初始损伤。损伤力学中对损伤参量的定义是...