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爆破荷载作用下边坡稳定性分析及降振研究
| 论文题名： | 爆破荷载作用下边坡稳定性分析及降振研究 |
| 关键词： | 边坡稳定性;极限平衡法;边坡安全系数;数值模拟;降振方法 |
| 摘要： | 公路岩体边坡一般采用爆破方法开挖形成，降低爆破对边坡的损伤、提高边坡稳定性是施工的基本要求。龙州金塘互通H匝道处山体紧邻原有高速路，山体陡峭、溶洞发育且含有大量次生裂隙，爆破开挖难度大，风险较高。在现有爆破方案的基础上，本文基于极限平衡法、摩尔-库伦强度准则及强度折减原理，使用理论计算和数值模拟等方法分析静力和爆破作用下边坡岩体的稳定性，为安全施工提供理论依据；对多种降振措施进行模拟及现场实验研究，找到最佳的降振方法，为高效施工提供技术保障。主要研究内容如下： （1）通过分析实测的振动数据，得出了振动速度与爆破距离呈负相关，与高程差呈正相关，爆破时出现高程放大效应。 （2）采用极限平衡法计算静力下一至五阶边坡的安全系数，得出了边坡安全系数与坡高呈负相关；利用强度折减法建立多个边坡模型，分析得出折减系数较大时边坡发生塑性变形，变形量与折减系数呈正相关，且随着折减系数的增大，模型单元网格失效被删除，边坡失稳，最终得到静力下五阶边坡安全系数为2.55。 （3）计算爆破作用下一至五阶边坡的安全系数及安全系数损失率，得出了边坡安全系数与开挖高度呈负相关，安全系数损失率与开挖高度呈正相关。使用模拟软件分析爆破时边坡模型的最大振速和应力，与静力模型进行对比分析，得到爆破作用下五阶边坡安全系数为2.15。 （4）使用数值模拟和现场实验两种方法研究四种延期时间、三种不耦合装药结构及增设预裂缝时的降振效果，实验结果与模拟结果吻合。得到该地质条件下最优延期时间为28ms，最优不耦合间隔材料为泥土，增设预裂缝能使振速进一步降低，可为同类工程提供参考。 |
| 作者： | 张文龙 |
| 专业： | 矿业工程 |
| 导师： | 程贵海;韦方景 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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