爆破振动作用下矿山岩体边坡疲劳损伤效应研究

爆破振动是诱发边坡失稳的一个主要因素，而对爆破振动对岩体边坡损伤累积效应规律以及在爆破振动动力条件下边坡疲劳弱化机理的研究，对露天矿生产边坡、路堑边坡、水利水电工程边坡的稳定性评价具有重要的理论指导和实际应用价值，其研究成果将减少岩体边坡滑坡造成的生命和财产损失和社会影响。通过对边坡岩体的地质概况、成因、构造、水文等进行调查和分析，采用爆破振动边坡现场测试振动参数与岩体声波变化以及实验室物理模拟，分析规律；边坡岩体产状与爆破最小抵抗线方向的变化对爆破振动的影响；研究确定边坡声波特性在反复爆破振动冲击条件下的变化基本规律及爆破振动弱化的机理；借助损伤力学、爆破力学、岩体结构力学、工程地质学、波动力学等建立爆破振动作用下边坡岩体疲劳损伤演化方程，探索爆破振动边坡疲劳损伤效应进行指标性分级，提出爆破振动物理量对边坡影响的控制性因素，为爆破振动作用下边坡稳定性分析和应用奠定基础。

爆破振动对岩体边坡损伤累积效应规律以及在爆破振动动力条件下边坡疲劳弱化机理的研究，对露天矿生产边坡、路堑边坡、水利水电工程边坡的稳定性评价具有重要的理论指导和实际应用价值，其研究成果将减少岩体边坡滑坡造成的生命和财产损失和社会影响。通过对中电投蒙东能源南露天矿、扎哈淖尔露天矿、国电平庄西露天矿边坡岩体的地质概况、成因、构造、水文等进行调查和分析，采用爆破振动边坡现场测试振动参数与岩体声波变化以及现场试验，获取了大量的测试数据和基本参数；建立了边坡岩体产状与爆破最小抵抗线方向的变化对爆破振动的影响模型；研究并确定边坡声波特性在反复爆破振动冲击条件下的变化基本规律及爆破振动弱化的机理；详细分析和测试了软弱结构面在爆破作用下振动和声波变化规律，通过测试分析可以确定边坡影响危险区域，为实际爆破工程设计和施工提供依据，借助边坡稳定模型等，建立了爆破振动载荷作用下边坡岩体疲劳损伤边坡稳定性计算初步模型，提出爆破振动物理量对边坡影响的控制性因素，为爆破振动作用下边坡稳定性分析和应用奠定基础。