采用波动方法探测土石混合体结构特性的可行性研究

将土石混合体概化为由土体和块石随机分布构成的宏观致密和等效均匀介质,将深部爆源的爆炸效果用等效冲击载荷代替,以基于连续介质力学的离散元方法(CDEM)的计算程序为平台,以模型均匀随机技术为条件,通过研究土石混合体内部结构特性对应力波传播过程的影响,建立波动响应与内部结构特性(包括含石率、块石特征尺寸和土石分布规律)之间的对应关系。研究结果表明:在一定载荷条件及材料性质下,加速度波的最大振幅和主频受含石率和块石特征尺寸的影响有着规律性的变化;均匀分布情况下,不同分布规律对于波动响应的影响很小,可以忽略;分别给出随含石率和块石特征尺寸变化的波动响应规律(最大振幅、主频)拟合曲面,且最大振幅和主频的值满足实际工程的可测性;以给定波动响应情况为例,通过已知最大振幅和主频易在拟合影响曲面上查出含石率和块石特征尺寸。从规律性、可测性和易操作性3个方面说明采用波动方法探测土石混合体结构特性的可行性。