考虑结构面影响的岩石高边坡爆破振动安全控制标准研究

发布时间：2017-06-25 01:15

  本文关键词：考虑结构面影响的岩石高边坡爆破振动安全控制标准研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：爆破振动控制是大型水利水电工程岩石高边坡爆破开挖的关键性技术难题,研究不同结构面条件下岩石高边坡的爆破振动安全控制标准对优化爆破设计参数、确保工程安全性具有重要的理论意义和应用价值。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对含结构面的岩石高边坡爆破振动控制标准进行研究,得出以下研究结论:(1)基于动力稳定性时程分析方法,用LS-DYNA软件计算具有不同倾角结构面的岩石边坡在爆破荷载作用下的动力稳定安全系数。陡倾角结构面边坡的稳定系数最小值比缓倾角结构面边坡稳定系数最小值要小,缓倾角结构面边坡的临界稳定速度比陡倾角结构面边坡的临界稳定速度大。(2)利用LS-DYNA软件,采用等效爆破荷载计算具有不同倾角结构面的岩石边坡在爆破荷载作用下的损伤程度。结果表明,随着倾角的增大,结构面损伤程度越小,缓倾角结构面的边坡临界振动速度要比陡倾角结构面的边坡临界振动速度小。(3)含结构面的岩石边坡在结构面处易发生局部拉裂损伤和剪切滑移破坏。前者是考虑损伤来制定安全标准,后者是考虑稳定性来制定安全标准。综合考虑损伤和稳定性的两种因素,存在着一个临界倾角α′。当结构面倾角小于α′时,爆破振动速度阈值由结构面损伤控制,应取临界损伤速度作为安全阈值。当结构面倾角大于α′时,爆破振动速度阈值由边坡稳定性控制,应取临界稳定速度作为安全阈值。
【关键词】：岩石高边坡 结构面 爆破 振动 控制标准
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223;TV542
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 问题的提出及意义9-10
• 1.2 研究现状10-13
• 1.2.1 岩石高边坡爆破振动控制研究现状10-11
• 1.2.2 含结构面岩体爆破振动规律研究现状11-12
• 1.2.3 含结构面岩石边坡爆破振动控制标准研究现状12-13
• 1.3 目前研究的不足13
• 1.4 本文研究主要内容13-15
• 第二章 岩石高边坡爆破振动安全控制标准综述15-25
• 2.1 高边坡爆破振动安全判据15-19
• 2.1.1 质点振动速度判别法15-17
• 2.1.2 加速度判别法17-18
• 2.1.3 速度和频率综合判别法18-19
• 2.2 高边坡爆破安全控制标准制定方法19-22
• 2.2.1 爆破试验法19-20
• 2.2.2 经验类比法20
• 2.2.3 动力稳定分析法20-22
• 2.3 国内大型水电工程高边坡爆破安全控制标准22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 岩石高边坡的爆破振动传播特性25-36
• 3.1 爆破地震波的传播特性25-30
• 3.1.1 爆破地震波的产生及分类25-26
• 3.1.2 爆破地震波的传播特性26-27
• 3.1.3 弹性波的反射与透射27-30
• 3.2 岩石边坡爆破振动传播规律30-33
• 3.2.1 岩石边坡爆破振动衰减特性30-32
• 3.2.2 岩石边坡爆破振动局部放大效应32-33
• 3.3 岩石高边坡爆破振动分布的影响因素33-35
• 3.3.1 爆破振动的影响因素33
• 3.3.2 边坡坡度对爆破振动的影响33-35
• 3.3.3 台阶高度对爆破振动的影响35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 爆破荷载作用下含结构面边坡的稳定性与损伤特征36-57
• 4.1 含结构面边坡的稳定性与损伤数值分析方法36-44
• 4.1.1 动力有限元理论36-39
• 4.1.2 爆破荷载的等效施加方法39-40
• 4.1.3 边坡稳定数值分析方法40-41
• 4.1.4 结构面的损伤数值方法41-44
• 4.2 数值模型的建立44-46
• 4.2.1 边坡的几何模型44
• 4.2.2 结构面的布置44-45
• 4.2.3 材料参数与网格划分45-46
• 4.3 不同倾角结构面的边坡稳定性分析46-51
• 4.3.1 自重稳定性46-47
• 4.3.2 爆破动力稳定性47-51
• 4.4 不同倾角结构面的损伤特性51-56
• 4.4.1 不同倾角结构面损伤云图及损伤部位的应力51-54
• 4.4.2 不同倾角结构面局部损伤特性54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 考虑结构面影响的高边坡爆破振动安全控制标准57-70
• 5.1 爆破振动安全阈值的确定方法57
• 5.2 不同结构面倾角的岩石边坡爆破振动安全阈值57-68
• 5.2.1 基于结构面稳定性的振动速度安全阈值57-62
• 5.2.2 基于结构面局部损伤的振动速度安全阈值62-68
• 5.3 不同倾角结构面的岩石边坡安全振动标准分析68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76

【参考文献】

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1 许红涛;岩石高边坡爆破动力稳定性研究[D];武汉大学;2006年

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本文编号：480261