地层特性对孤石爆破振动传播的影响研究

孤石爆破振动会对周边建筑及地下管线的安全造成影响，分析振动的传播规律可为工程爆破安全控制提供参考。采用Abaqus有限元分析软件建立孤石-地层-炸药三维有限元分析模型，与工程实测数据对比验证了模型的可靠性。考虑均质地层、上软下硬地层和上硬下软地层等情况，研究了土体弹性模量变化对地层及地表土体峰值振动速度传播的影响规律。结果表明：均质地层土体弹性模量越大，孤石上方1～3 m内土体峰值振动速度随埋深的衰减越快，在除孤石与土体交界面外任意埋深处振动速度越小，振动频率越高；峰值速度在上软下硬地层交界面处会出现增大突变，且随着弹性模量差值增大，上层土振动衰减加快而下层土的峰值振动速度不受影响；峰值速度在上硬下软地层交界面处则出现速度衰减突变，且随着两层土弹性模量差值增大，下层土受到反射波作用峰值振动速度有所增大，而地表速度较均质地层减小。