基于应变率相关动力特性的岩体爆破破坏区范围研究

岩体动态强度特性及受力变化规律是研究炮孔近区岩体破坏特征的关键,采用合理的动态强度模型直接决定了炮孔破坏区范围计算结果的正确性。因此,利用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了基于应变率相关动力强度特性下炮孔破坏区范围的计算方法。利用柱面波的位移协调方程,推导了炮孔近区岩体质点的应变率计算公式,并应用于岩体应变率相关的动抗压、抗拉强度准则;建立了岩体应变率相关的炮孔破坏区范围的计算模型,避免了因应变率参数的经验选取导致计算结果误差较大的问题。同时,利用实际工程中台阶爆破破坏区的实测结果,分析了不同孔径、装药条件下岩石底部残孔的破坏特性,并对不同破坏区的范围进行了测量及统计。由实测统计数据与计算结果的对比分析可知,不同孔径及装药条件下粉碎区、破碎区及裂隙区的理论计算结果与试验统计结果均较为接近,验证了不同条件下计算模型的准确性。研究成果对实际工程爆破破坏区范围预测及数值模拟有重要的参考意义。