預(yù)裂縫減震效果數(shù)值模擬研究.pdf

1、爆破振動(dòng)作為主要的爆破危害之一需嚴(yán)格控制，預(yù)裂爆破以其良好的減震和阻隔作用得到廣泛應(yīng)用。預(yù)裂縫的深度、超出爆破范圍界限的長(zhǎng)度等參數(shù)會(huì)直接影響到預(yù)裂縫的減震效果，此外充填水或巖屑的預(yù)裂縫其減震效果也會(huì)發(fā)生變化。探討預(yù)裂縫參數(shù)及縫中充填介質(zhì)變化對(duì)減震效果的影響，對(duì)于爆破工程中優(yōu)化預(yù)裂縫參數(shù)，以及針對(duì)具體工程采取有效的降震措施均具有重要的實(shí)際意義。為此分析了預(yù)裂縫減震機(jī)理，運(yùn)用LS-DYNA軟件對(duì)不同工況下的預(yù)裂縫減震模型進(jìn)行三維數(shù)值模擬，得

2、出以下結(jié)論：
　　(1)預(yù)裂縫有顯著的減震作用，但是預(yù)裂縫后的減震率隨著測(cè)點(diǎn)與預(yù)裂縫距離的增大而減?。活A(yù)裂縫后存在一個(gè)減震效果明顯的區(qū)域，當(dāng)超出這個(gè)區(qū)域后，減震率下降較快。一定深度、長(zhǎng)度和寬度的預(yù)裂縫，水平徑向減震率高于垂直方向減震率，預(yù)裂縫對(duì)縱波的阻隔作用大于對(duì)面波的阻隔作用。
　　(2)預(yù)裂縫的深度和長(zhǎng)度達(dá)到一定值后，繼續(xù)增加預(yù)裂縫的深度和長(zhǎng)度，減震效果的提升并不明顯。預(yù)裂縫深取0.75~1.5倍炮孔深度、預(yù)裂縫半長(zhǎng)(預(yù)

3、裂縫超出爆破界限)取0.75~1.13倍炮孔深度其降震效果明顯且經(jīng)濟(jì)上合理。
　　(3)若預(yù)裂縫在主爆炮孔起爆后不發(fā)生閉合，則預(yù)裂縫寬度對(duì)減震效果幾乎沒(méi)有影響。隨著預(yù)裂縫與主爆炮孔距離的增加，其減震效果降低，即預(yù)裂縫應(yīng)盡量布置在爆源近處。預(yù)裂縫后側(cè)邊坡壁面上的質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度，隨著深度的增加，峰值振速先下降后緩慢上升，并且在地表處出現(xiàn)最大值。
　　(4)無(wú)預(yù)裂縫、預(yù)裂縫充滿水或巖屑情況下，質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度衰減規(guī)律都符合薩道夫

4、斯基公式，但充滿水或巖屑的預(yù)裂縫其衰減系數(shù)和衰減指數(shù)均小于無(wú)縫時(shí)的數(shù)值；當(dāng)預(yù)裂縫較深時(shí)，縫后質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度衰減較不規(guī)律，不再符合薩道夫斯基公式。
　　(5)與預(yù)裂縫內(nèi)充滿空氣介質(zhì)相比，充滿水或巖屑的預(yù)裂縫降震效果明顯降低。預(yù)裂縫充水或巖屑高度小于0.4倍預(yù)裂縫深度時(shí)，隨著充填高度的增加，預(yù)裂縫的減震率下降緩慢，在該范圍內(nèi)預(yù)裂縫充填介質(zhì)對(duì)減震效果的影響不大；當(dāng)預(yù)裂縫充填高度大于0.4倍預(yù)裂縫深度時(shí)，隨著充填高度的增加，減震效果降低