爆破作用下含后缘裂隙岩质边坡的断裂力学分析

为探究爆破荷载作用下含后缘裂隙岩质边坡失稳机制，利用断裂力学相关理论，推导了爆破作用下岩质边坡后缘裂隙尖端复合应力强度因子计算公式，将裂隙尖端应力强度因子与边坡岩体的断裂韧度的比值定义为边坡稳定性系数，分析了结构面几何参数和爆破参数对边坡稳定性的影响和裂隙扩展方向的变化规律，最后通过现场实例进行验证。研究结果表明：爆破荷载的作用，改变了裂隙尖端应力场的分布情况，增加了裂隙尖端复合应力强度因子，降低了边坡稳定性系数。后缘裂隙角度越大、裂隙越长、频率越大、和平均高度越小，边坡越不稳定。采用断裂力学法对边坡稳定性的预测更加安全可靠，且能准确计算出裂隙起裂角的大小和方向，裂隙长度对裂隙起裂角无影响。