基于LS-DYNA软件模拟电子雷管逐孔起爆对邻近高边坡的影响 原创

    高边坡剖面如图1所示。由图1可以看出，目前已形成3级开挖台阶边坡，分别为12m、10m、10m，后续准备继续使用负挖台阶爆破。基于此，针对后续采用电子雷管进行基坑负挖台阶爆破，建立了高边坡有限元模型。该模型长为90m，宽为25m，高为47m，单元数量为43.6万个，最小单元尺寸为0.03m，最大单元尺寸为1.56m，计算终止时间为150ms，计算单位制位cm-g-us。边界条件的设置包含自由边界和无反射边界，分别对应现实中的自由面和岩石接触面，其中模型的上部和前部为自由边界，左面、右面、北面和地面均设置成无反射边界。

    为研究持续爆炸冲击荷载对邻近高边坡的影响机制，数值模型设计了12个炮孔逐孔反向起爆，设计孔间延迟为17ms，排间延迟为42ms，各孔具体延期时间如图2所示。

    提取持续爆破下的高边坡岩体不同时刻Von Mises应力分布，如图3所示。由图3可以看出，炸药起爆产生的爆炸应力波从爆区向边坡扩散，直到传到无反射边界处。在爆区附近的岩体受到爆炸应力波较大，表现为岩石破碎区和裂隙区，距离爆区远端的岩体受到爆炸应力波较小，表现为弹性振动区。爆炸应力波向边坡上方传播过程中，应力呈逐级减少趋势，坡型急剧变化显著阻碍了应力波向上扩散，在边坡坡脚位置会存在明显的应力集中现象。虽然采用逐孔起爆引起的应力波会连续不断地加载到高边坡上，但一个孔药量引起的爆炸应力波的幅值不大。

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