基于CDEM的岩石基坑爆破效果的数值模拟

Abstract

为探讨延时时间及炮孔间距对岩石基坑爆破破碎效果的影响规律，依托大连地铁五号线虎滩公园站，建立岩体二维数值计算模型，通过连续-非连续数值模拟方法(CDEM)中的JWL爆炸模型及断裂能模型，对岩石基坑开展了爆破过程的数值模拟，并通过应力、振动速度、平均破碎尺寸、极限破碎尺寸、大块率及系统破裂度等指标进行综合分析。结果显示：模型监测点处以拉应力破坏为主导，延时35 ms时应力波叠加效果较好，引起的模型监测点峰值振速较小；随着延时的增大，岩石爆破效果逐渐变差，而当延时为25 ms时，较短的延时不利于应力波的传播和衰减导致爆破效果不佳。监测点处y方向峰值振动速度随着炮孔间距L的增大逐渐减小，岩石爆破效果逐渐改善，而过大的炮孔间距会阻碍应力叠加。炮孔间距6 m时能够有效减少大块率，爆破破碎效果最佳。改变炮孔间距相对于改变延时时间大块率降低了3.2%,系统破裂度提高了3.8%,因此，改变炮孔间距优于改变延时时间的爆破效果