边坡爆破振动测试及响应规律ansys时程分析.pdf下载分享
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资料简介
本文探讨了岩质高陡边坡在爆破作用下的动力响应规律，结合现场爆破振动测试和ANSYS数值模拟时程分析，深入研究了爆破振动对边坡稳定性的影响。通过对振动速度、应力集中、位移变化等参数的分析，提出了减少爆破振动、提高边坡稳定性的方法。文章不仅提供了理论依据，还为类似工程提供了宝贵的实践经验。
文件名称：边坡爆破振动测试及响应规律ansys时程分析.pdf
文件类型：PDF文档
文件标签：边坡工程、爆破振动、ANSYS分析
内容预览
第３１卷增１
岩石力学与工程学报
Ｖ０１．３１
Ｓｕｐｐ．１
２０１２年５月
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍａｙ．，２０１２
边坡爆破振动测试及响应规律ＡＮＳＹＳ时程分析
许名标１～，彭德红２
（１．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉４３００７０：２．义乌工商学院建筑与艺术分院・浙江义乌３２２０００）
摘要ｔ岩质高陡边坡在爆破作用下的动力响应规律十分复杂。采辩ｊ现场爆破振动测试和ＡＮＳＹＳ数值模拟时程分
析相结合的方法进行研究有效可行。为了解爆破振动对边坡稳定性的影响，摸清边坡爆破开挖的动力响应规律，
采用施１二现场爆破振动测试结果分析和ＡＮＳＹＳ动力响应时程分析相结合的方法对一工程边坡进行分析研究。爆
破振动测试结果分析表明：对于岩质高陡边坡，当爆破规模较大时，振动速度可能沿高程出现放大效应，应尽量
采用没有放大效应或者放大效应较弱的爆破方式。以减小爆破振动，提高边坡在爆破动力作用下的稳定性。ＡＮＳＹＳ
时程分析表明：（１）各种应力值较小，但存在集中现象；（２）各节点的位移也较小，边坡未出现塑性变形；（３）速
度模拟值与实测值基本吻合；（４）若仅考虑爆破动力影响，不足以使边坡产生整体破坏：（５）随着爆破规模的增
大，出现较明显的速度放大效应和惯性滞后效应：（６）模拟计算的边坡动应力、位移和速度等特征能够较好地反
映边坡的动态响应特征。数值模拟结果与现场测试结果吻合较好，对类似工程具有一定的指导意义。
关键词；边坡工程；边坡开挖；爆破振动测试；动力响应规律；ＡＮＳＹＳ时程分析
中图分类号：Ｐ６４２．２
文献标识码：Ａ
文章鳙号：１０００—６９１５（２０１２）增１＿２６２９’ ０７
ＢＬＡＳＴＩＮＧＶＩＢＲＡＴＩｏＮＴＥＳＴＳＡＮＤＡＮＳＹＳＴＩＭＥ．
ＨＩＳＴｏＲＹＡＮＡＬＹＳＥＳ
ｏＦＳＬｏＰＥＲＥＳＰＯＮＳＥＳ
ＸＵＭｉｎｇｂｉａ０１・２
ＰＥＮＧＤｅｈｏｎ９２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｍｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７０，
Ｃｈｉｎａ；
２．
ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＡｒｔ，
ＹｉｗｕＩｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＣｏｌｌｅｇｅ，聆州，Ｚｈｅｊ抽ｎｇ３２２０００，
Ｃｈｉｎａｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ．
Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｈｉｇｈｓｔｅｅｐｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓａｒｅｃｏｍｐｌｅｘｕｎｄｅｒｂｌａｓｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈａｒｅｃｏｍｍｏｎｌｙ
ａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｆｉｅｌｄｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｓｗｉｔｈＡＮＳＹＳｔｉｍｅ－ｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｅｓ．Ａｓｌｏｐｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ
ｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎＯＵｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ
ｒｅｓｐｏｎｓｅｒｕｌｅｓｏｆｓｌｏｐｅｕｎｄｅｒｂｌａｓｔｉｎｇｅｘｃａｖａｔｉｏｎ．Ａｎａｌｙｓｅｓｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｖｉｂｒａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ
ｍａｙｂｅｍａｇｎｉｆｉｅｄａｌｏｎｇｅｌｅｖａｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｈｓｔｅｅｐｒｏｃｋｓｌｏｐｅｓｗｈｅｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｓｃａｌｅｉｓｌａｒｇｅ。Ｂｌａｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ
ｗｉｔｈｏｕｔｏｒｗｉｔｈｌｉｔｔｌｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｈｏｕｌｄｂｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅ．
ＡＮＳＹＳｔｉｍｅ－ｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｅｓｓｈｏｗｔｈａｔ：（１）Ｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆｓｔｒｅｓｓｅｓａｒｅｓｍａｌｌｂｕｔｓｔｒｅｓｓ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＯｃｃｕｒｓ（２）Ｔｈｅｎｏｄａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓａｒｅｓｍａｌｌａｎｄｎｏｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｐｐｅｎｓｉｎｔｈｅｓｌｏｐｅ；（３）
Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｏｎｅｓ：（４）Ｉｆｏｎｌｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｂｌａｓｔｉｎｇｉｓ
ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ，ｔｈｅｓｌｏｐｅｗｉｌｌｎｏｔｆａｉｌｗｈｏｌｌｙ；（５）Ａｓｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｓｃａｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｏｂｖｉｏｕｓｖｅｌｏｃｉｔｙａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ
ａｎｄｉｎｅｒｔｉａｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｅｆｆｅｃｔｈａｐｐｅｎ．（６）Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＡＮＳＹＳＣａｎ
ｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｗｅｌｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｃｃｏｒｄｗｅｌｌ
ｗｉｔｈｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｇｕｉｄａｎｃｅｔｏｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ．
ｓｌｏｐｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｌｏｐｅｅｘｃａｖａｔｉｏｎ：ｂｌａｓｔｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｓ：
ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｒｏｌｅ；
ＡＮＳＹＳ
ｔｉｍｅ—ｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｅｓ
牧蔫日期ｌ２０１１—０５—２０：謦回日■Ｉ２０１卜０８一０８
作者筲介ｔ许名标（１９７８一ｌ，男，２００２年毕业于湖南科技人学采矿工程专业，现为博士研究生、讲师。主要从事岩土工程和爆破下程方商的救学与研
究Ｉ．作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｍｂ３０５＠１２６．ｅｏｍ
万方数据
・２６３０・
岩石力学与１＝程学报
２０１２燕
１引
言
边坡爆破开挖施工出现的振动效应是影响边坡
稳定性的外因之一，直接影响边坡施工进度及工程
质量。炸药爆炸后形成的应力波损伤岩体，使岩体
力学性质下降，影响边坡稳定性，主要表现在两方
面【” ：一方面，爆破振动产生惯性力，导致边坡整
体下滑力增大，从而可能出现边坡动力失稳；另一
方面，爆破振动荷载的循环作用导致边坡岩体的剪
应力增加，原生结构面、次生结构面、原有弱面裂
纹、裂隙延伸扩展，甚至出现新的裂纹，岩体物理
力学性质如抗剪强度、黏聚力等降低，从而影响了
边坡的整体稳定性。
目前，国内外对爆破振动荷载作用下岩质边坡
动力稳定性、动力响应特性及其评价标准的研究主
要集中在离散元法、有限元法、有限差分法，虽然
取得了一些成果，但与工程实际存在一定差距，边
坡响应特性问题还没有得到很好的解决，如：赵跃
堂等ｆ２ｌ利用ＬＳ．ＤＹＮＡ法对大跨度深埋洞室进行了
动力响应分析；李新平等ｐＪ通过现场振动测试、数
值分析方法研究地下厂房开挖爆破损伤范围及判
据；胡益华等Ｈ】分析了小湾饮水沟堆积体边坡在爆
破荷载作用下的动力稳定性；陈明等１５】对爆破振
动荷线下小湾岩质边坡的动力响应进行了计算，确
定了爆破振动控制的合理部位及安全闽值；Ｈ．Ｌ
Ｌｉｎｇ和Ａ．Ｈ．Ｄ．Ｃｈｅｎｇｔ６１利用拟静力法对沿节理面
滑动的岩体进行了地震稳定分析和永久位移计算；
Ｄ．
ＶＧｒｉｆｆｉｔｈｓ等１７－８１利用条分法或弹塑性数值计算
法分析评价顺...