爆破振动在边坡岩土介质中诱发的动应力与振动特征分析

作者：孙金山; 李正川; 刘贵应; 陈明; 姜清辉

来源：振动与冲击, 2018, 37(10): 141-148.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2018.10.021

• 边坡
• 爆破
• 瑞利波
• 动应力
• 振动速度
• 极限平衡

开挖爆破诱发的地震波对边坡岩土体有显著影响。基于简化力学模型和应力波理论,分析了露天爆破条件下,瑞利波在爆源远区边坡岩土介质中诱发的动应力和质点振动特征。分析表明,平行于坡面的切向动应力σxx随深度增大而快速减小。垂直坡面方向的法向动应力σzz和动剪应力σzx在坡面上为0,且随深度增大而先快速增大后缓慢减小。岩土体内平行于坡面的切向振动速度vx和垂直坡面的法向振动速度vz在坡面处最大,且随深度的增大而迅速降低。推导了σzz和σzx最大值所处深度zcr的解析解,zcr值随岩土介质质量的降低和振动频率的增大而减小。振动速度与振动频率相同的瑞利波在不同岩土介质中传播时,岩土越软弱其内部最大动应力越小。振动速度相同时,同一岩土介质中最大动应力是相等的,但其所处深度随振动频率的增大而减小。针对边坡动力稳定性拟静力分析中动荷载的确定问题,提出了通过边坡坡面质点振动速度峰值计算潜在滑动面动应力的解析计算方法。

• 单位
  武汉大学; 中国地质大学（武汉）; 中铁二院重庆勘察设计研究院; 水资源与水电工程科学国家重点实验室