Vol.25 No.6 林士炎等：爆破震动对高速路边坡影响的数值模拟 ·509* 200 (a) 12.5-25cm/s,而实际监测的震速则为21.12cm/s, 150 v=275140261 可以说数值模拟计算的结果与实测结果很接近， 邑100 从而印证了数值模拟计算的可行性， 50 4结论 4 (1)爆炸开始后极短的时间内，在炮孔内壁 0 500 1000 及邻近范围内产生了较大的应力集中，其值远大 t/μs 200 于岩石强度，造成岩石破碎，爆破产生的应力波 (b) 在岩体内部的传播过程中，应力极值逐步衰减. 150F v=7×1021o7s (2)坡脚位置质点震动的最大速度大于边坡 怎100 的其他位置，是边坡最易破坏的区域之一.坡顶 位置的震动持续时间长，频率低，也是边坡容易 50F 产生破坏的区域.距离边坡越近，破坏的可能性 越大.在实际爆破施工过程中，应重点对坡脚处 250 500 750 1000 和坡顶位置进行爆破现场监测，保证其质点震速 t/us 在允许的范围内， 图3坡脚及一定距离处质点震速与时间关系 Fig.3 Relations of particle vibration velocity to time in the 参考文献 slope foot and certain distance 1周晓杰，黄海，王振中，等.爆炸震动效应对公路边 效应：而实测时得到的则是应力波的效应，甚至 坡的影响[)西部探矿工程，2001（⑤）：73 是应力波经过衰减以后的效应，由于波的传播在 2王德志，谭文辉，乔兰，高速路连接线路堑开挖中爆 时间和空间上的衰减很明显，经过衰减以后的波 破震动监测与评价).工程爆破，2002(1)：10 3王在泉，陆文星。高边坡爆破开挖振动传播规律及 的效应会有很大的改变，因此导致了模拟计算的 质量控制[).爆破，1994,11(3)：2 数值偏大.基于以上考虑，为了使计算更符合实 4徐顺香，临长高速公路路堑开挖中的控制爆破技术 际，对计算结果进行了折减，通过对大量计算结 .爆破，2002.19(1)：6 果的分析与比较以及参考相关资料，确定折减 5陈寿如，宋光明。确定露天边坡爆破度动临界振速 系数为0.25较为合适. 的-种方法[.矿业研究与开发，2001,21(4)：9 在已形成的边坡上，t=0.38ms时的质点震动 6中国力学学会工程燥破专业委员会，爆破T程M 速度最大，为50-100cm/s,经折减后，速度值为 北京：治金工业出版社，1992 Numerical Simulation on the Influence of Blasting Vibration on the Freeway Slope LIN Shiyan",LI Changhong",QIAO Lan",LIU Baoxu 1)Construction and Environment Protection Department,Government of Hebei Province,Shijiazhuang 050053,China 2)Civil and Environment Engineering School,University of Science and Technology,Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT Taking the cutting excavation of Beijing-Qinhuangdao freeway slope as an example,the dynamic features and the distribution regularity of blasting vibration waves such as stress field,displacement field and vel- ocity field were analyzed and various aspects of the influence of blasting vibration on the mountainous freeway-cut- ting slope were studied by use of the numerical simulation method.The comparison of simulation results with in- situ measured results shows that they are approximate. KEY WORDS cutting excavation;blasting vibration;rocky slope;numerical simulation;stability assessment林 士 炎等 爆 破 震 动 对 高速 路 边 坡 影 响 的 数值 模拟 一 一 耐 ， 而 实 际监 测 的震 速 则 为 耐 ， 可 以说数 值模 拟 计算 的结 果 与实测 结果 很接近 ， 从 而 印证 了数 值 模拟 计 算 的可行 性 哪 八“ 甲澎日。， 一 一‘ 一 山 一一一一一 协 图 坡脚 及 一 定距 离处 质 点 艇 速 与时间关 系 · 效应 而 实测 时得 到 的则 是应 力 波 的效应 ， 甚至 是应 力波经 过 衰减 以后 的效应 由于波 的传播 在 时 间和 空 间上 的衰减 很 明显 ， 经 过 衰减 以后 的波 的效应会 有 很 大 的改变 因此 导 致 了模拟 计 算 的 数值偏 大 基 于 以上 考 虑 ， 为 了使 计 算 更 符 合 实 际 ， 对 计 算 结 果进 行 了折 减 ， 通 过 对 大 量 计 算 结 果 的分 析与 比较 以及 参考 相 关 资料 〔， ， ，， 确 定折 减 系数 为 较 为 合适 在 己 形 成 的边 坡 上 ， 时 的质 点震 动 速 度 最 大 ， 为 一 而 ， 经 折 减 后 ， 速 度 值 为 结 论 爆 炸 开 始 后 极 短 的 时 间 内 ， 在 炮 孔 内壁 及邻 近 范 围 内产 生 了较 大 的应 力集 中 ， 其值 远 大 于 岩 石 强度 ， 造 成 岩 石 破 碎 爆 破 产 生 的应 力 波 在 岩 体 内部 的传 播 过 程 中 ， 应 力 极 值 逐 步 衰减 坡 脚 位 置 质 点震 动 的最 大 速 度 大 于 边 坡 的其 他 位 置 ， 是 边 坡 最 易破 坏 的 区 域 之 一 坡 顶 位 置 的震 动 持 续 时 间长 ， 频 率低 ， 也 是 边坡 容 易 产 生 破 坏 的 区 域 距 离边 坡越 近 ， 破 坏 的可 能性 越 大 在 实 际爆 破 施 工 过 程 中 ， 应 重 点对 坡脚 处 和 坡 顶位 置进 行 爆 破 现 场 监 测 ， 保 证 其 质 点震速 在 允 许 的范 围 内 参 考 文 献 周 晓杰 ， 黄 海 ， 王 振 中 ， 等 爆 炸 震 动 效应 对 公路 边 坡 的影 响 西 部探矿 工 程 ， 王 德 志 ， 谭 文 辉 ， 乔 兰 高速 路连 接 线 路 堑 开 挖 中爆 破 震 动 监 测 与 评 价 工 程爆 破 ， 王 在泉 ， 陆 文 星 高边坡 爆破 开 挖 振动 传播规 律及 质 量 控制 爆 破 ， ， 徐顺 香 临长 高速 公路路 堑 开 挖 中 的控 制 爆破 技术 爆破 ， ， 陈寿 如 ， 宋 光 明 确 定 露 天 边 坡爆 破 震 动 临界振速 的 一 种 方 法 【 矿 业 研 究 与 开 发 ， ， 中国力学 学会 工 程 爆 破 专 业 委 员会 爆破 工 程 北 京 冶 金 工 业 出版 社 ， ， “ 沙 口 刀 ， 例 刀 ， 如 城 ， 石山 ， ， 既 ， ， “ 一 ， 叮 ， 一 材 叩