多次爆破振动下陡边坡振动响应及稳定性研究

摘要

为探究多次爆破振动下陡边坡的动力响应规律及其稳定性，以内蒙古某露天矿山陡边坡为工程背景，采用现场监测、数值模拟、数学方法等对多次爆破载荷加载下陡边坡的位移、应力、最大剪切应变、安全系数变化规律及敏感性等进行分析。结果表明：振速数据拟合后，水平径向振速拟合度最高，三向振速拟合结果的相关系数均大于0.8,且该预测结果在爆破中近区相对误差较大，爆破远区相对误差较小；单次爆破工况下，水平方向上，炸药起爆后，位移迅速增大并向炮孔孔壁水平位置扩展，炮孔右侧位移在0.05 s时达到最大值，应力呈现由上至下逐渐增大的趋势且坡脚易形成应力集中现象，垂直方向上，炮孔附近位移最大，边坡整体应力分布呈现由坡面至边坡内部逐渐增大的趋势；边坡经多次爆破后，总体位移随爆破次数的增加而持续增长，水平应力总体趋势为随爆破次数的增加而逐渐增，垂直应力的峰值随爆破次数的增加总体呈震荡状态，加速度随每次爆破冲击的作用呈持续震荡的现象，且爆破结束后一段时间内加速度仍不为0,爆破能量完全消散需要较长的时间；多次爆破振动会在一定程度上持续降低边坡的安全系数，随着爆破试验次数增加，边坡安全系数的变化率逐步递增；利用安全系数—正交试验灰色关联耦合分析得出，各因素敏感性大小为：单响装药量（X₅）>总炸药量（X₆）>炮孔孔距（X₃）>爆距（X₂）>爆破振动时间（X₄）>炮孔数（X₁）,表明在实际施工中，要控制单响装药量及总炸药量，以保证安全生产。

关键词

多次爆破 / 振动响应 / 动力响应 / 边坡稳定性 / 敏感性分析