郭伟平，王志伟

（中交一公局贵安综合保税区建设项目部， 贵州贵阳 550031）

裂隙岩体爆破数值模拟研究

郭伟平，王志伟

（中交一公局贵安综合保税区建设项目部， 贵州贵阳 550031）

摘 要：岩体的裂隙常常会影响爆破效果。为探明竖直裂隙对岩体爆破效果的影响，采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别模拟了无裂隙岩体、竖直闭合裂隙岩体（裂隙间距为40，60 cm）、张开度为0.5单元竖直充填裂隙岩体（裂隙间距为40，60 cm），对其有效应力等值线图、有效应力时间历程曲线、损伤范围进行分析。结果表明：相比于完整岩体，无论是闭合裂隙还是充填裂隙，在同时刻的有效应力作用范围均有显著的下降；相对于无裂隙岩体充填裂隙爆破损伤范围减小了40 cm，损伤范围降低了20%；闭合裂隙相对于充填裂隙应力减少的慢些，爆破损伤范围相对无裂隙岩体减小了0～40 cm，损伤范围降低了0%～20%。

关键词：裂隙岩体；数值模拟；ANSYS/LS-DYNA

0 引 言

岩体包含着软弱夹层、断层、裂隙等天然不连续面，这些不连续面的存在严重影响岩体本身的力学性质及其破坏模式。在大型露天剥离、场平工程等众多岩体工程中，爆破方法仍然是岩石破碎的主要方式之一。裂隙的存在使得岩体具有非连续性和显著的各向异性，在爆破施工中会影响整体爆破效果，增加大块率和根底，导致在施工中提高爆破成本［1-3］。为有效降低爆破成本，采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对岩体中竖直裂隙对爆破影响过程进行数值模拟研究，模拟在不同竖直裂隙赋存状态情况下研究分析爆炸应力变化规律及爆破损伤范围变化，为爆破工程提供相应的指导［4-7］。……