边坡爆破振动测试及响应规律ANSYS时程分析

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摘要岩质高陡边坡在爆破作用下的动力响应规律十分复杂，采用现场爆破振动测试和ANSYS数值模拟时程分析相结合的方法进行研究有效可行。为了解爆破振动对边坡稳定性的影响，摸清边坡爆破开挖的动力响应规律，采用施工现场爆破振动测试结果分析和ANSYS动力响应时程分析相结合的方法对一工程边坡进行分析研究。爆破振动测试结果分析表明：对于岩质高陡边坡，当爆破规模较大时，振动速度可能沿高程出现放大效应，应尽量采用没有放大效应或者放大效应较弱的爆破方式，以减小爆破振动，提高边坡在爆破动力作用下的稳定性。ANSYS时程分析表明：(1) 各种应力值较小，但存在集中现象；(2) 各节点的位移也较小，边坡未出现塑性变形；(3) 速度模拟值与实测值基本吻合；(4) 若仅考虑爆破动力影响，不足以使边坡产生整体破坏；(5) 随着爆破规模的增大，出现较明显的速度放大效应和惯性滞后效应；(6) 模拟计算的边坡动应力、位移和速度等特征能够较好地反映边坡的动态响应特征。数值模拟结果与现场测试结果吻合较好，对类似工程具有一定的指导意义。

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关键词 ：边坡工程, 边坡开挖, 爆破振动测试, 动力响应规律, ANSYS时程分析

Abstract：The dynamic responses of high steep rock slopes are complex under blasting，which are commonly analyzed by combining field blasting vibration tests with ANSYS time-history analyses. A slope was analyzed using this method to investigate the influence of blasting vibration on slope stability and to find out the dynamic response rules of slope under blasting excavation. Analyses of blasting vibration tests show that vibration velocity may be magnified along elevation for high steep rock slopes when the blasting scale is large. Blasting methods without or with little amplification effect should be adopted to reduce the vibration and increase the dynamic stability of the slope. ANSYS time-history analyses show that：(1) The values of stresses are small but stress concentration occurs；(2) The nodal displacements are small and no plastic deformation happens in the slope；(3) The simulated values of velocity is consistent with the measured ones；(4) If only the dynamic effect of blasting is considered，the slope will not fail wholly；(5) As the blasting scale increases，obvious velocity amplification effect and inertia hysteresis effect happen. (6) The dynamic stress，displacement and velocity simulated by ANSYS can reflect the dynamic response characteristics of the slope well. The results of numerical simulations accord well with field testing results，providing guidance to similar projects.

Key words： slope engineering slope excavation blasting vibration tests dynamic response rule ANSYS time-history analyses

引用本文:

许名标1，2，彭德红2. 边坡爆破振动测试及响应规律ANSYS时程分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31(S1): 2629-2635.
XU Mingbiao1，2，PENG Dehong2. BLASTING VIBRATION TESTS AND ANSYS TIME-HISTORY ANALYSES OF SLOPE RESPONSES. , 2012, 31(S1): 2629-2635.

链接本文:

https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/Y2012/V31/IS1/2629

[1] 钟冬望，吴亮，陈浩. 爆炸荷载下岩质边坡动力特性试验及数值分析研究[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(增1)：2 964– 2 971.(ZHONG Dongwang，WU Liang，CHEN Hao. Model test and numerical simulation study of dynamic characteristics of rock slope under blasting load[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(Supp.1)：2 964–2 971.(in Chinese))

[2] 赵跃堂，方长海，田绪坤. 大跨度深埋洞室动力响应分析[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(增1)：3 301–3 307.(ZHAO Yuetang，FANG Changhai，TIAN Xukun. Investigation of dynamic responses for deeply-buried wide span runnel[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(Supp.1)：3 301–3 307.(in Chinese))

[3] 李新平，陈俊桦，李友华，等. 溪洛渡电站地下厂房爆破损伤范围及判据研究[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(10)：2 042– 2 049.(LI Xinping，CHEN Junhua，LI Youhua，et al. Study of criterion and damage zone induced by excavation blasting of underground powerhouse of Xiluodu hydropower station[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(10)：2 042–2 049.(in Chinese))

[4] 胡益华，李宁，韩信. 小湾饮水沟堆积体边坡爆破动力稳定分析[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(增2)：5 932–5 937.(HU Yihua，LI Ning，HAN Xin. Dynamic stability analysis of accumulate- ion body slope of Xiaowan hydropower station under blasting condition[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(Supp.2)：5 932–5 937.(in Chinese))

[5] 陈明，卢文波，吴亮，等. 小湾水电站岩石高边坡爆破振动速度安全阈值研究[J]. 岩石力学与工程学报，2007，26(1)：51–56. (CHEN Ming，LU Wenbo，WU Liang，et al. Safety threshold of blasting vibration velocity to high rock slope of Xiaowan hydropower station[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26(1)：51–56.(in Chinese))

[6] LING H I，CHENG A H D. Rock sliding induced by seismic force[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，1997，34(6)：1 021–1 029.

[7] GRIFFITHS D V，MADIAI C，LANE P A. Slope stability analysis[J]. Geotechnigue，1999，49(3)：387–403.

[8] SARMA S K. Stability analysis of embankments and slope[J]. Geotechnique，1973，23(3)：423–433.

[9] 赵伯明，蒋英礼，陈靖. 软土地铁车站结构在三维强地震动作用下的响应分析[J]. 中国铁道科学，2009，30(3)：45–50.(ZHAO Boming，JIANG Yingli，CHEN Jing. The response analysis of underground railway station structure in soft soil under strong earthquake[J]. China Railway Science，2009，30(3)：45–50.(in Chinese))

[10] 中华人民共和国行业标准编写组. DL/T 5389—2007水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范[S]. 北京：中国电力出版社，2007.(The Professional Standards Compilation Group of People¢s Republic of China. DL/T 5389—2007 Construction technical specifications on rock-foundation excavation engineering of hydraulic structures[S]. Beijing：China Electric Power Press，2004.(in Chinese))

[11] 许名标，彭德红. 某水电站边坡开挖爆破震动动力响应有限元分析[J]. 岩土工程学报，2006，28(6)：770–775.(XU Mingbiao，PENG Dehong. Finite element analysis of dynamic response on blasting vibration in slope excavation of a hydroelectric power station[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2006，28(6)：770– 775.(in Chinese))

[12] 谭儒蛟，李明生，徐鹏逍，等. 地震作用下边坡岩体动力稳定性数值模拟[J]. 岩石力学与工程学报，2009，28(增2)：3 986–3 992. (TAN Rujiao，LI Mingsheng，XU Pengxiao，et al. Numerical simulation of dynamic stability of slope rock mass under seismic loading[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2009，28(Supp.2)：3 986–3 992.(in Chinese))

[13] 刘和平，郭永刚. 岩质边坡在不同地震波入射方向下的动力响应分析[J]. 水电能源科学，2010，28(1)：77–79，103.(LIU Heping，GUO Yonggang. Dynamic response analysis of rocky side slope under different incidence angles of seismic waves[J]. Water Resources and Power，2010，28(1)：77–79，103.(in Chinese))

[14] 赵尚毅，郑颖人，邓卫东. 用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报，2003，22(2)：254–260. (ZHAO Shangyi，ZHENG Yingren，DENG Weidong. Stability analysis of jointed rock slope by strength reduction FEM[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2003，22(2)： 254–260.(in Chinese))

[15] 李磊，任光明，曹文广，等. 边坡地震响应的动力有限元分析[J]. 长江科学院院报，2010，27(5)：53–57.(LI Lei，REN Guangming，CAO Wenguang，et al. Dynamic finite element analysis of landslide seismic response[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2010，27(5)：53–57.(in Chinese))

[16] 蔡汉成，言志信，王群敏，等. 交通荷载作用下边坡动力响应数值分析[J]. 西北地震学报，2010，32(3)：220–225.(CAI Hancheng，YAN Zhixin，WANG Qunmin，et al. Numerical analysis of slope dynamic response under traffic loads[J]. Northwestern Seismological Journal，2010，32(3)：220–225.(in Chinese))

[17] 张学东，言志信，张森. ANSYS在岩质边坡动力响应分析中的应用[J]. 西北地震学报，2010，32(2)：117–121.(ZHANG Xuedong，YAN Zhixin，ZHANG Sen. Numerical analysis of dynamic response of rock slope using ANSYS software[J]. Northwestern Seismological Journal，2010，32(2)：117–121.(in Chinese))