平面P波入射含结构面岩体并引起地表面的振动研究

爆炸产生的应力波在岩体中的传播对地下洞穴/隧道设计和施工及采矿等建筑活动具有重要影响,当波传播至地表面将引起地表运动,也对地表的建、构筑物的安全稳定产生威胁。所以,对此方面的研究一直受到很大的关注。采用时域递归方法分析应力波在岩体结构面及地表面之间的传播,并求得地表面的振动响应。首先,基于波阵面动量守恒,分析一组平面P波斜入射线弹性结构面以及平面P,S波斜入射地表面2种情形下波与作用面的交互关系。接着,分析了应力波在结构面与地表面之间多次反射以及各个波的传播情况。考虑到波在结构面中的透反射和在地表面的反射以及波传播过程中的时间偏移,在时域范围内得到到达地表面各个波的递归方程。通过波的传播方程推导出各应力波引起的地表面振动速度的表达式。借助叠加原理,得到地表面上任意质点的振动速度。