岩质高边坡爆破动力稳定分析方法研究

本文为“八五”攻关专题“岩质高边坡开及加固技术研究”中一个子题的成果总结，主要研究内容为分析岩质高边坡在爆破振动激励下的稳定状态２。本子题在对实测资料进行分析的基础上建立了岩质边坡爆破振全在拟合方程，给出了爆破振动的全历程稳定分析方程，描述了岩体在爆破振动下稳定系数随时间的变化情况。本子题结合李家峡左岸高边坡开的有关爆破设计、测试资料，给出了实际岩质高边坡爆破动力稳定计算分析结论，探讨了爆破分区设     

岩质高边坡开挖控制爆破技术及动力响应研究

岩质高边坡开挖控制爆破技术及动力响应研究张云（西北院水工一处，西安，７１０００１）１概述岩质高边坡开挖控制爆破技术及动力响应研究是《岩质高边坡及加固措施研究》（８５—２０８—０３—０２）专题的主要研究内容之一，着重研究人工高边坡在开挖过程中爆破对边坡...     

三峡高边坡的爆破荷载确定及动力稳定分析

高边坡在爆破开挖时的动力稳定问题急待解决，采用数值方法进行分析前需要由大量爆破监测资料确定出加速度峰值传播规律以及典型加速度时程，作为动力荷载输入．但是，监测资料往往是以振动速度为指标的，针对两者参数不匹配的问题，本文提出了一种新的确定爆破荷载的统计分析方法，并成功应用到三峡船闸高边坡的爆破稳定分析中．     

爆破震动对岩质高边坡的影响及控制措施研究

分析了爆破振动对岩质高边坡的作用机理，总结了边坡施工过程中的减震控制措施，根据岩质高边坡稳定的影响因素及爆破震动对岩质高边坡的作用机理，讨论了边坡工程的控制爆破技术。结合三峡工程实例，探讨了减震措施的应用。结果表明，采取一定的减震措施，可以降低爆破震动对边坡的影响，保证边坡的安全。     

岩质高边坡爆震特性的试验研究

基于爆震是异于地震的“源问题”的研究思路,并运用随机信号处理技术和谱分析方法对李家峡水电站岩质高边坡开挖爆破现场爆震测试资料进行系统的分析和整理,建立了爆震资料数字化采集的模数转换模型,完成了数字化采集的程序设计,给出了爆震加速度的衰减规律和经验公式,总结出岩质高边坡爆震的时域和频域特性     

基于FLAC3D的岩质边坡爆破动力响应规律研究

边坡的动力稳定一直以来都是岩土工程及地震工程重点研究的问题。利用FLAC3D数值计算方法,对爆破作用下岩质边坡振动速度、位移、应力等进行模拟,并在与实测爆破振动峰值进行对比验证的基础上,分析边坡的动力响应规律。结果表明：地震波具有极强的方向性,主要朝施加荷载的正向传播;在边坡坡面和坡脚处因应力波在边坡自由面反射容易产生一定区域的振动加强场;应力的响应特征上,无论是拉应力还是压应力其最大值均出现在坡脚附近,在实际的边坡爆破开挖过程中,对边坡的坡面尤其是坡脚处应该加强保护措施。研究成果对岩质边坡开挖设计及施工具有一定的参考价值。     

爆破开挖扰动下顺层边坡动力响应规律数值模拟研究

以宜昭高速公路工程取料场爆破开挖产生的岩石边坡为计算实例，结合通用有限元软件ABAQUS对爆破荷载作用下岩质边坡开挖时的振动响应进行三维数值模拟研究，利用爆炸等效荷载施加方法，结果得到了岩质边坡支护完成后，在爆破荷载作用下支护结构面上质点振动速度变化规律和应力特性。     

岩质高边坡开挖及加固措施研究

岩质高边坡开挖及加固措施研究张明瑶，张云（西北勘测设计研究院，西安，７１０００１）１概述《岩质高边坡开挖及加固措施研究》系“八五”国家重点科技攻关项目第２０８项《高坝建设关键技术研究》所属课题《８５—２０８—０３高边坡稳定和处理技术研究》的专题之一。...     

高边坡开挖及加固措施研究成果简介

本文是“八五”国家重点科技攻关（８５－２０８－０２）专题研究报告综述部分的简述。它概括了《岩质高边坡开挖及加固措施研究》专题的主要研究成果，扼要地论述了开挖爆破动力响应分析和减震措施研究；群锚机理和效应研究；快速预应力锚件施工研究；合理开挖顺序和综合加固措施优化设计方法等研究。提出了高边坡开挖及加固措施的综合配套技术和施工工艺。研究成果经电力工业部委托中国水利水电科学研究院组织的专家鉴定，本专题评为国际领先水平。     

裂隙岩质高边坡稳定分析与开挖,锚固合理顺序的研究与发展

裂隙岩质高边坡稳定分析与开挖、锚固合理顺序的研究与发展吴华鑫（西北院水工一处，西安，７１０００１）１裂隙岩质高边坡稳定分析研究在李家峡水电站，漫湾水电站中大量采用的加固措施有预应力锚索（杆）、锚筋桩、锚洞，它们均对边坡施工安全及稳定发挥了巨大作用，但...     

拉西瓦水电站Ⅱ#变形体爆破动力稳定性研究

基于大型分析系统FINAL,采用特有的动态接触界面单元模拟潜在滑动面,对拉西瓦水电站左岸坝肩Ⅱ#变形体在爆破振动荷载作用下的动力稳定性进行了有限元时程分析,提出了适用于拉西瓦工程边坡的爆破安全判据。数值仿真分析结果表明:采用动态接触界面单元充分考虑了岩体中贯通性结构面对爆振波传播特性的影响,以及对边坡动力稳定性的影响;爆破作用对拉西瓦坝肩这样的较大的坡体的整体安全性影响不大,但对局部失稳破坏的作用较明显,当单响爆破药量达300kg时,坡体的整体最小动态安全系数为1.32,相对于静态安全系数降低了不到10%。本文的分析结果对工程中岩质高边坡爆破施工和动力稳定性分析有较好的借鉴或指导作用。     

水电工程边坡炮孔近区岩体爆破损伤特性

为研究水电工程边坡炮孔近区不同损伤模型下岩体爆破时的动力响应,选用HJC模型和RHT模型分别建立岩石单孔爆破损伤模型。基于岩体损伤模拟结果和计算分析,探究了两种损伤模型对岩石爆破损伤分布、地震波能量特性及损伤质点峰值振动速度(PPV)阈值变化规律的影响,结果表明同种工况下RHT模型最终爆破开裂面积近似为HJC模型的一倍;损伤范围越小,炸药冲击波转化为弹性振动波的比例越大;通过拟合损伤度和PPV之间的关系,HJC模型和RHT模型的损伤PPV阈值分别为13.09 cm/s和27.29 cm/s。RHT模型能够更加准确地反映实际边坡近区岩体爆破损伤效应。     

爆破荷载对隧洞围岩稳定的影响研究

该文以数值模拟为主要手段,研究隧洞爆破开挖施工引起的围岩动力响应及其对围岩稳定性的影响.研究表明,隧洞爆破开挖施工时,爆炸冲击荷载会在短时间内造成围岩的破坏,随后主要以爆破振动的形式作用于近区围岩.     

动力作用下危岩稳定性计算的断裂力学方法

为研究爆破对危岩体稳定性的动力作用,通过应力波衰减规律,得到爆破应力衰减至危岩体重心的动荷载表达式。考虑爆破荷载建立了3类危岩体主控结构面断裂因子计算方法,进而提出了危岩动稳定性时程分析方法。利用该方法对重庆市万州区太白岩5个危岩体动力稳定性进行了计算分析。分析表明,爆破动力作用下3类危岩体最小稳定性系数明显降低,某些危岩在爆破动力作用下由稳定状态变为非稳定状态,有崩塌趋势。上述危岩体动力稳定系数时程曲线表明,爆破动力过程中危岩稳定性系数随时间上下波动,随着爆破应力波的衰减,动稳定系数峰值总体呈现出递减趋势,总体趋向于天然工况下的断裂稳定系数;随时间推移,爆破动力作用周期变长,加剧了危岩体的危险性。      

寒区矿山高陡边坡稳定性影响因素的敏感性分析

分析影响矿山边坡稳定的主次因素,可为边坡监测和治理提供依据。考虑到寒区矿山开采方式和极端气候因素的影响,在常规影响因素的基础上,引入爆破损伤因子和冻融系数,利用均匀设计的非线性数据评价模型对各因素进行交互试验,研究不同水平值交互作用下边坡稳定性系数的变化情况,并基于灰色系统理论对试验结果进行关联性分析,依据关联度的大小对各因素进行排序。结果表明:黏聚力对寒区边坡稳定性的关联度为0.763,影响程度最大,其次为弹性模量、爆破损伤因子及冻融系数,说明对寒区边坡稳定性影响最大的因素为岩体自身强度因素,但爆破振动和冻融循环作用对寒区矿山边坡稳定性的影响不容忽视。     

岩质边坡稳定性时程分析下限法研究

基于动力学理论、塑性极限分析下限法理论、块体单元离散技术以及数学规划理论,提出了一种岩质边坡地震动力稳定性的时程分析下限法。首先使用块体单元离散岩质边坡,然后采用拟动力法原理计算块体单元形心的地震时程加速度,最终建立符合平衡方程、屈服条件、力边界条件的岩质边坡地震动力稳定性的线性数学规划模型,最后使用数学规划算法求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数随时间的变化规律。相对于拟静力法只能得到单一的边坡安全系数值,本方法可以获得边坡安全系数的时程曲线和内力时程曲线。本方法概念明确、理论严谨、计算精度和效率高,可将其应用于岩质边坡的动力稳定性计算领域,为岩质边坡的抗震设计提供参考。     

爆破震动瞬时能量与岩体相对位移响应的关联性研究

通过结构动力方程求解得到岩体相对位移响应过程,以EEMD-HHT信号分析方法获得岩体爆破震动信号瞬时能量,在时域内进行分析研究岩体爆破震动信号瞬时能量与岩体相对位移响应的关系,发现岩体最大相对位移响应值滞后于爆破震动信号最大瞬时能量值的时刻;在时域内岩体相对位移响应过程曲线与爆破震动信号能量幅值并非相互对应,但与爆破震动速度时程曲线具有一定的关联性,这表明爆破震动激励下岩体相对位移响应值的大小与爆破震动能量、岩体的自振周期、爆破震动类型有关。     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

广东某核电厂排水隧洞爆破振动监测与分析

针对广东某核电厂排水隧洞爆破挖岩对边坡和闸门井的影响,依据实际开挖中的振动监测数据,对三向振动速度分别进行了回归分析。分析数据发现:在同一次爆破中,爆破振速的垂向速度并不总是最大,因而评价爆破振动产生的破坏时,要选择水平向、径向、垂直向振动的振动速度最大值;通过爆破振动三向回归公式,计算出不同爆心距下的单段最大段药量,发现利用此公式控制装药量对降低爆破振动速度有一定指导作用。