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摘要
岩体工程爆破开挖时，距爆源不同距离处的围岩体承受不同大小的冲击荷载和地应力。为研究冲击荷载和地应力对岩石应力波传播速度的影响，利用改进SHPB试验装置对红砂岩进行应力波传播试验，设置7个等级的轴向静应力和冲击速度，分别模拟工程中的地应力和冲击荷载大小。基于试验得到入射波和透射波起跳点的时间差，计算岩石的应力波传播速度，得到静应力和冲击速度对应力波传播速度的影响规律。构建岩石应力波传播速度与冲击速度的关系经验模型，探索拟合参数随轴向静应力的变化规律。通过测量冲击试验后岩石的声波波速，得到受载后岩石声波波速随冲击速度的变化规律，探究动载荷对岩石应力波传播速度的影响机理。研究结果表明，具有轴向静应力岩石的应力波传播速度随冲击速度的增加先增大后减小，二者呈高斯函数的变化关系。轴向静应力显著影响应力波传播速度与冲击速度的变化关系，各个拟合参数随着轴向静应力的增大呈现不同的变化趋势。在不同的轴向静应力工况下，受载后岩石的声波波速随着冲击速度的增大呈现“平缓减小-急剧减小”的变化趋势。研究结果有助于分析深部工程岩体爆破开挖应力波的传播规律以及邻近结构的稳定性分析。
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