爆破振动高程放大效应的试验研究

采用实体模型进行不同装药参数下的台阶爆破试验,通过分析各测点的振动速度幅值和波形特征来研究爆破地震波传播过程中高程放大效应的存在规律及诱发原因。结果表明,高程放大效应的强度不与装药量正相关,高程放大效应的产生与爆破中心区岩土表面的鼓包运动有关,同一台阶面上不同部位质点的振动速度衰减规律可以用"鞭梢效应"来解释。     

岩质高边坡爆破质点振动效应分析

针对凹山铁矿采场边坡生产爆破工程,利用爆破测振仪对现场爆破作用下岩体质点振动速度进行监测,得到边坡质点振动速度的衰减规律。结果表明:边坡质点振动速度随距离的增加呈指数衰减趋势,在台阶局部由于高差的存在振动速度出现放大现象。根据高程放大效应对经验公式进行二元回归分析,得到更准确的爆破振动速度预测模型,为矿山生产爆破及时调整参数,保证边坡爆破的安全施工提供了有效依据。     

邻近埋地天然气管道桥梁桩井爆破振动的高程效应

通过对张家口到石家庄高速公路桥梁桩井爆破振动实测数据的分析和比较,发现当爆源与监测点之间存在高程差时,萨道夫斯基公式预测值和高程修正公式预测值与实测值都吻合较好,但高程修正公式预测值更接近实测数据。用萨道夫斯基公式反推得到的药量公式预测爆破最大单段药量,达到把爆破振动速度控制在一定范围内的目的。     

露天矿背波台阶边坡受爆破振动的影响

针对露天矿背波台阶边坡的爆破振动高程放大效应,基于FLAC3D研究了爆源与台阶边坡在不同水平距离、不同高程差的情况下,背波台阶坡面的高程放大效应.结合哈尔乌素露天煤矿北端帮工程实际,对该露天矿北端帮工程进行现场监测,并将监测结果与数值模拟结果进行对比分析,进一步验证了背波台阶坡面的高程放大效应.该结论对后续工程和类似工...     

露天矿岩质边坡变形破坏模式综合研究

通过对露天开采形成的岩质边坡进行数值模拟,相似材料模型试验,卸荷试验的方法,原理简单介绍基础上,对其结果分别详细研究,找出边坡破坏特征,总结出矿山岩质边坡变形破坏模式,为边坡稳定性评价提供理论和实际依据。     

爆破震动对高速路边坡影响的数值模拟

以京秦高速公路某段路堑边坡爆破开挖为例，采用数值模拟的方法分析了爆破震动波在边坡介质中的应力场、位移场、速度场等的分布规律，多方面研究了爆破震动效应对山区高等级公路岩质边坡稳定性的影响，现场振动测试结果验证了数值模拟计算的可靠性。     

岩质边坡持续降雨工况下的稳定性分析

伴随着国民经济的日益发展,交通运输、矿山开采、水利及国防设施等项目的建设,工程中遇到岩质边坡的问题越来越多,其不良影响引起了人们的关注,而边坡稳定性评价则是边坡工程的核心问题,是岩土工程领域的一个重要课题,该文针对一岩质边坡采用ABAQUS分析方法对其的稳定情况进行分析,首先根据该边坡工程地质剖面图及其边坡物质组成和工程地质性质建立边坡变形演化计算模型,再在持续降雨工况下进行数值模拟分析,最后得出可靠结论,为该边坡的除险加固提供依据。     

边坡爆破振动传播规律的试验研究

从爆破地震效应分析入手,对实验室内混凝土边坡的爆破振动进行试验研究,探讨爆破振动在边坡中的传播规律,并分析了边坡爆破振动对边坡作用机理和地震强度的影响.结果表明,人工预留的预裂缝作为减震沟有明显的减震效果,且表明可运用于实际的边坡爆破工程.     

预应力锚索对岩质边坡加固效应的数值模拟

针对预应力锚索加固岩质边坡稳定性分析与评价问题,应用FLAC 3D建立了双滑面楔形体边坡模型,模拟了边坡边开挖、边锚固的施工过程及室内模型的超载破坏试验,分析了锚固岩体的位移和应力、节理裂隙面位移随工况的变化以及锚索预应力损失等问题.研究结果表明:预应力锚索加固作用提高了边坡整体的稳定性;分析边坡的整个破坏过程可知边坡的变化过程为柔性变化,而不是刚性变化;从锚索预应力变化情况可知锚索自上而下进入屈服状态,不同部位的锚索受力有先后、大小之分,呈不均匀分布;对锚固后边坡安全系数进行计算,计算结果与模型试验得出的结果相近.     

岩质反倾边坡复合倾倒破坏分析

针对岩质反倾边坡滑动倾倒复合破坏的研究不足,首先建立了边坡滑动-块状倾倒-弯曲倾倒复合破坏的地质模型,具体可分为滑动区、块状倾倒区和弯曲倾倒区;然后根据三个分区岩块的破坏机制,提出了各个分区的力学模型;并基于极限平衡理论和悬臂梁模型,提出了边坡滑动-块状倾倒-弯曲倾倒复合破坏的逐步分析方法;最后通过一个工程实例验证了所提地质模型和分析方法的正确性.研究结果表明:岩质反倾边坡滑动-块状倾倒-弯曲倾倒复合破坏的稳定性由滑动-块状倾倒复合破坏区域控制;块状倾倒区域属于主动破坏区域,滑动区属于被动破坏区域,治理加固时应重点加固块状倾倒破坏区.     

隧洞爆破开挖对岩质高边坡产生的振动效应研究

针对金佛山水利工程中水工隧洞爆破对左岸岩质高边坡的不利影响,采用有限元数值模拟手段,研究了隧洞爆破对边坡的振动效应,探讨了振动波的传播及分布规律,查明了边坡内部裂隙对振动波传播的影响,根据应力和振速之间的相关性,提出了该边坡的爆破振速的参考安全阀值。结果表明：金佛山水工隧洞爆破开挖对左岸岩质高边坡的振动影响较小,振速峰值未超过规范所规定阀值;由于隧洞爆破和边坡开挖爆破对边坡的坡面振动效应以及传播方向不同,导致爆破振动波通过边坡内部裂隙的传播规律也不同;根据边坡平台内外侧质点的速度分布,借鉴小湾水电站边坡工程,选取平台内侧岩体作为监测部位,根据应力和振速之间的统计规律,得到了左岸岩质高边坡的爆破振速参考安全阀值。     

单面边坡高程放大效应的射线理论解

利用平面射线理论和方法,推导出单面边坡地震的高程放大效应理论解,可用于描述边坡临空面对地震波的反射,反映边坡的高程放大效应.边坡的高程放大效应是由于边坡自由面的反射作用形成的;动弹性模量、泊松比、坡度及入射波频率的综合作用导致高程放大系数稀疏相间、节律变化,入射频率越高,节律性越明显,极值点也越多;自然边坡由于受自由面反射、岩体界面的折反射作用,其值可能远大于坡脚的振动效应.     

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征. 研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏. 在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律. 边坡安全系数fs随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数fs随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7. 3°时,fs取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.     

岩石多孔爆破振动数值模拟研究

为研究多孔爆破条件下的岩体破碎和爆破振动,采用完全重启动数值模拟方法和拉格朗日算法计算岩体爆破破碎过程,获得了岩体特征点的爆炸振动数据,对数值模拟和现场监测特征点振动速度进行对比,二者比较吻合. 研究结果表明,采用拉格朗日算法和完全重启动数值模拟方法可以较好地描述多孔岩体爆破过程中各起爆段别破碎和振动情况.     

岩质边坡岩体动力破坏数值模拟分析

汶川地震触发的大量岩质滑坡表明,坡顶岩体发生拉裂破坏,下部岩体发生剪切破坏。利用FLAC2D6.0的动力学模块对某岩质边坡在动荷载下的破坏进行了数值模拟分析,结果表明,对于岩质边坡、坡顶附近岩体发生的是以结构面的拉张破坏为主的破坏,坡体下部发生剪切破坏。     

岩质边坡的自震频率对其加速度放大系数的影响

以不同坡高、坡角和岩性的岩质边坡作为研究对象,首先,采用ANSYS的模态分析功能研究了岩质边坡的自振频率随不同影响因素的变化规律;其次,将数值计算模型导入CDEM软件中计算岩质边坡在不同频率正弦波作用下的动力放大系数;最后,以此探讨了岩质边坡自振频率对其动力放大系数的影响.结果表明：1)硬岩和软岩边坡的自振频率均随着坡高的增加而减小,且坡角对于前3阶边坡自振频率影响较小.2)当边坡自振频率大于地震波频率时,加速度放大系数随着地震波频率的增加而增大;当边坡自振频率小于地震波频率时,加速度放大系数随着地震波频率的增加而减小.3)坡高和坡角相同时,加速度放大效应主要受岩性影响,且软岩边坡的加速度放大系数整体上大于硬岩边坡.     

爆破作用下露天矿边坡动态稳定性

以归来庄深凹露天金矿为工程实例,采用FLAC和强度折减法,得出边坡在静力条件下的安全系数.针对不同折减系数下的边坡计算方案,在坑底施加爆破动载荷.将加卸载响应比理论引入边坡动力稳定分析研究中,建立边坡在爆破作用下的加卸载响应模型.以爆破振动速度的周期性变化作为加载量,以边坡特征点的相应速率作为响应参数,进而确定在爆破载荷作用期间的边坡加卸载响应比.计算结果表明:在爆破载荷作用后,不同的边坡稳定状态表现出不同的加卸载响应比特征;在边坡失稳前,加卸载响应比呈现持续增长的特点,说明以加卸载响应比作为爆破边坡稳定性的判断依据是可行的.     

爆破震动频率对边坡稳定性的影响

建立爆破地震波作用下的边坡震动有限元模型,利用模态分析、谐响应分析得到边坡固有频率,利用瞬态动力学分析方法,得到不同爆破频率作用下的边坡动力响应.最后分析预测适合该地区边坡的爆破频率.研究结果表明:通过调整爆破规模,选择合适的爆破主频,避免与边坡固有频率产生共振,可提高边坡稳定性.