岩体临空面块体振动响应规律研究

摘要

结构面是控制岩体工程局部稳定的关键因素之一，查明结构面赋存及组合状态是岩体稳定性分析的前提条件，目前常采用地质调察的方法，由于勘察手段的局限性，存在遗漏时常需要补充勘察，成本耗费高。通过开展室内试验，对结构面模型的表面振动响应规律进行了研究，研究表明：对于单结构面模型，结构面前方的质点振幅存在增幅效应，对于由两条结构面切割的块体模型，仅在远离动力输入侧的结构面前方存在振幅放大效应。在试验成果的基础上开展了数值模拟分析，分别对不同结构面倾角的岩体模型进行计算，结果表明：相对于萨道夫斯基经验公式得到的振动衰减规律，当结构面与爆源方向地面夹角θ值小于90°时，结构面前方的振动波入射区域质点振幅存在明显放大效应，结构面后方质点振动幅值则显著衰减。随着结构面与边界面夹角θ的减小，结构面前质点峰值振速增幅率逐渐增大，并在θ=20°时波幅放大2.8倍。通过合理布置爆破振动监测测点，这一规律为爆破工程中识别结构面及块体提供判据。

关键词

节理岩体 / 岩石块体 / 临空面 / 振动响应 / 衰减特性

基金资助

国家自然科学基金项目(51979208); 三亚崖州湾科技城管理局重大科技项目(SKJC-KJ-2019KY02)