梁 瑞1，王樹(shù)江1，周文海1，黃小彬2，熊征宇，王建勇

(1.蘭州理工大學(xué) 石油化工學(xué)院，蘭州 730050； 2.福州大學(xué) 爆炸技術(shù)研究所，福州 350116；3.紫金礦業(yè)建設(shè)有限公司，福建 龍巖 364200)

1 研究背景

爆破產(chǎn)生的裂紋裂隙對(duì)地面及地下結(jié)構(gòu)具有很大影響,因此，對(duì)爆破裂紋裂隙擴(kuò)展規(guī)律的研究在巖體爆破工程中具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用理論分析、試驗(yàn)及數(shù)值模擬等多種手段對(duì)巖體爆破過(guò)程中裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了諸多研究。王明洋等[1]運(yùn)用應(yīng)力波的傳播理論，分析了在節(jié)理帶中應(yīng)力波的衰減規(guī)律得到裂隙帶越破碎,耗能越大。Munjiza等[2]通過(guò)建立爆破近、遠(yuǎn)區(qū)域的損傷斷裂準(zhǔn)則和裂紋尖端的損傷模型，分析得到裂紋擴(kuò)展過(guò)程是裂紋尖端附近巖石的逐漸損傷區(qū)域移動(dòng)過(guò)程。楊小林等[3]利用模型試驗(yàn)研究了爆破振動(dòng)波在巖體裂紋中的傳播規(guī)律，得到隨裂隙深度的增大，爆破振動(dòng)波振速減小。潘長(zhǎng)春等[4]通過(guò)試驗(yàn)研究爆破時(shí)裂紋擴(kuò)展過(guò)程，該方法考慮了巖體本身存在的節(jié)理面，通過(guò)節(jié)理斷裂模擬裂隙拓展。楊仁樹(shù)等[5]以有機(jī)玻璃(Polymethyl Methacrylate，PMMA)為試驗(yàn)材料，結(jié)合模型試驗(yàn)與模擬分析，研究了爆炸應(yīng)力波與爆生氣體對(duì)介質(zhì)的作用效應(yīng)，得到爆炸應(yīng)力波是產(chǎn)生粉碎區(qū)微裂紋的主因，爆生氣體作為主要?jiǎng)恿Υ偈沽严秴^(qū)裂紋形成。彭建宇等[6]利用ANSYS LS-DYNA數(shù)值模擬研究單向靜應(yīng)力對(duì)爆破裂紋的影響規(guī)律及機(jī)制，分析了在不同單向靜載下裂紋區(qū)形狀演化規(guī)律并得出靜應(yīng)力不影響巖體內(nèi)應(yīng)力波衰減規(guī)律，但能改變巖體不同位置的應(yīng)變分布。馬波濤等[7]運(yùn)用LS-DYNA分別對(duì)深孔三孔齊發(fā)起爆和深孔三孔逐孔起爆的爆生裂紋擴(kuò)展機(jī)理進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到采用逐孔起爆法使巖石的自由面發(fā)生改變，炮孔破壞更為嚴(yán)重，對(duì)爆破效果產(chǎn)生很大的影響。鐘波波等[8]通過(guò)對(duì)模型預(yù)置裂紋在雙向動(dòng)載荷下的擴(kuò)展方式的研究，得到雙向動(dòng)載荷下，隨著載荷比率的減小，裂紋沿豎直方向擴(kuò)展。根據(jù)現(xiàn)有研究成果，爆炸應(yīng)力波和爆生氣體對(duì)巖石爆破作用所形成裂紋的定量關(guān)系依然不明確。本文通過(guò)LS-DYNA模擬邊坡單孔爆破中巖石裂紋擴(kuò)展過(guò)程，結(jié)合應(yīng)力波衰減規(guī)律與裂紋尖端單元的初末平均應(yīng)力、速度變化率之間關(guān)系，進(jìn)一步探討應(yīng)力波衰減與裂紋尖端擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的關(guān)系。

2 模型結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)的選取

2.1 模型構(gòu)建

為進(jìn)行邊坡爆破裂紋裂隙過(guò)程的分析，選用某一露天高陡邊坡深孔爆破為背景，建立單孔起爆三維實(shí)體模型。邊坡臺(tái)階高度H為12 m；為了防止坡度過(guò)大(>70°)導(dǎo)致上部硬巖大塊和坡度過(guò)小(<60°)導(dǎo)致下部硬巖留根，本臺(tái)階坡面角α選取70°。炮孔布置方式平行于邊坡面，底盤(pán)抵抗線Wd為3.36 m，炮孔孔徑d為150 mm，孔深L為15.27 m，包含超深h為2.5 m，上部堵塞長(zhǎng)度Lp為4 m。參照Ma[9]等研究經(jīng)驗(yàn)確定模型整體規(guī)格，臺(tái)階下部平盤(pán)與臺(tái)階上部平盤(pán)均取10 m長(zhǎng)度，以便于觀察模擬爆破過(guò)程中裂紋的充分?jǐn)U展。坡面臺(tái)階高度取12 m，下層臺(tái)階高度8 m。

(1)在考慮節(jié)省運(yùn)算時(shí)間和空間的條件下，并要求動(dòng)態(tài)顯示爆破過(guò)程中巖體裂紋裂隙萌生、擴(kuò)展、終止等過(guò)程，將模型厚度定義為一個(gè)單元厚度。由于數(shù)值模擬范圍有限，與實(shí)際爆破工程有一定誤差，為了減小誤差對(duì)模擬的影響，一般在模擬過(guò)程中添加人工邊界條件。結(jié)合邊坡臺(tái)階爆破的特點(diǎn)，對(duì)模型設(shè)置無(wú)反射邊界條件，約束臺(tái)階底面和左右邊界面。對(duì)于整個(gè)爆破過(guò)程的所有材料均需施加重力約束，重力加速度取9.8 m/s2。本模擬選用孔底反向起爆方式。具體模型如圖1所示。

圖1 邊坡三維模型

2.2 材料類型及參數(shù)

2.2.1 巖石材料

假定巖石為滿足各向同性的彈塑性材料，選用*MAT-PLASTIC-KINEMATIC作為其材料類型。表1列出了巖石材料類型的有關(guān)參數(shù)。

表1 巖石材料類型參數(shù)

注：ρr為巖石密度；Er為巖石彈性模量；υ為泊松比；σ0為屈服應(yīng)力；β為硬化系數(shù)；m為材料系數(shù);KIC為斷裂韌性。

2.2.2 炸藥材料

炸藥選取2#巖石乳化炸藥，其材料類型為：*MAT-HIGH-EXPLOSIVE-BURN。炸藥狀態(tài)方程選取不考慮炸藥產(chǎn)物成分的JWL方程。

炸藥的JWL方程[10]為

式中：PCJ為爆轟產(chǎn)物壓力;E0為初始比內(nèi)能；V為爆轟產(chǎn)物的相對(duì)比容;A,B,R1,R2均為材料參數(shù);R1,R2為無(wú)量綱參數(shù);ω為格林愛(ài)森常數(shù);V0為相對(duì)體積。

參考文獻(xiàn)[11]，列出了炸藥狀態(tài)方程的有關(guān)參數(shù)，如表2所示。

表2 炸藥狀態(tài)方程參數(shù)

注：ρe為炸藥密度；D為爆速。

2.2.3 堵塞材料

選用炮泥進(jìn)行堵塞，其材料類型為*MAT-SOIL-AND-FOAM。參考文獻(xiàn)[12]，給出堵塞材料類型的有關(guān)參數(shù):堵塞材料密度ρb為1 800 kg/m3,堵塞材料彈性模量Eb為0.16 MPa，泊松比為0.3。

3 數(shù)值模擬分析

3.1 爆破主要階段裂紋模擬分析

基于邊坡單孔爆破模型，分析炸藥起爆后巖體內(nèi)部裂紋裂隙的形成、擴(kuò)展過(guò)程。爆破過(guò)程宏觀表現(xiàn)特點(diǎn)為時(shí)間極短且能量釋放極高，對(duì)巖體造成短時(shí)間內(nèi)的高能沖擊；微觀表現(xiàn)為多個(gè)連續(xù)耦合作用的巖石破裂過(guò)程。爆破在各階段內(nèi)造成巖石破損的主要因素不同，不同學(xué)者對(duì)爆破過(guò)程所運(yùn)用的理論公式與分析方法不同，因此未形成一致定論。一般爆破破壞過(guò)程大致分為爆轟波、爆生氣體作用2個(gè)階段,本文將對(duì)爆破過(guò)程主要階段的不同裂紋處單元應(yīng)力與速度變化規(guī)律進(jìn)行分析。邊坡爆破裂紋模擬結(jié)果如圖2。

圖2 爆破裂紋分布

在ANSYS/LS-DYNA爆破數(shù)值計(jì)算中，用Von Mises有效應(yīng)力來(lái)表征巖石的應(yīng)力特性，其分析結(jié)果得到了業(yè)界的認(rèn)同和廣泛應(yīng)用。Von Mises屈服準(zhǔn)則可以簡(jiǎn)單地表述為當(dāng)某質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變能等于極限數(shù)值K時(shí)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)入屈服狀態(tài)。公式表示為[12]：

J=Gsijeij=K2。

(2)

式中：J為屈服不變量；sij為偏應(yīng)力，i和j取值為1，2，3；eij為應(yīng)變偏量，eij=sij/(2G)；G為材料剪切模量;K為材料屈服特征參數(shù)。

Mises屈服條件有效應(yīng)力σe形式可表示為

3.1.1 爆轟波動(dòng)態(tài)作用

在第1階段，爆炸沖擊波首先作用于半徑為R的炮孔孔壁，沖擊波應(yīng)力強(qiáng)度遠(yuǎn)大于巖石應(yīng)力屈服強(qiáng)度，該范圍巖石結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈壓縮作用下粉碎破壞，形成(2～3)R范圍壓碎區(qū)。該作用圈半徑很小，能量消耗很大，沖擊波快速衰減為應(yīng)力波。徑向應(yīng)力波派生的切向拉應(yīng)力向自由面方向作用，形成初始徑向裂紋,一般徑向裂紋范圍為(2～6)R并形成較密集的微小裂紋。如圖3(a)，在Mises應(yīng)力云圖中，藥柱端部等效應(yīng)力波以球狀波向外擴(kuò)展，表征端部藥包爆轟波傳播狀態(tài)。選取藥柱左側(cè)徑向裂紋處單元H12902，該單元應(yīng)力與速度時(shí)程曲線如圖3(b)所示，在400 μs時(shí)單元有效應(yīng)力達(dá)到峰值，單元速度達(dá)到極值，在有效應(yīng)力逐漸衰減為0后發(fā)現(xiàn)單元速度仍持續(xù)增大，表明徑向微裂紋處不僅受爆轟波動(dòng)態(tài)作用，還受爆生氣體作用。

圖3 爆轟波動(dòng)態(tài)作用

3.1.2 反射拉伸波作用

爆炸應(yīng)力波傳播至自由面后在巖石介質(zhì)中產(chǎn)生反射拉伸波。如圖4(a)在900 μs時(shí)，應(yīng)力波到達(dá)臺(tái)階坡腳處的自由面并產(chǎn)生反射拉伸波，對(duì)自由面處反射拉伸波通過(guò)的單元進(jìn)行時(shí)程分析，選取層裂處單元H12697作有效應(yīng)力與速度時(shí)程曲線。如圖4(b)在700 μs時(shí)單元達(dá)到應(yīng)力極值，900 μs時(shí)，層裂紋尖端有效應(yīng)力為0.096 3 GPa。在一次應(yīng)力波作用下，巖石初始的抗拉強(qiáng)度下降至損傷抗拉強(qiáng)度STd,STd=(1-D)ST,ST為巖石抗拉強(qiáng)度[13-14]。因此，自由面處巖石層裂裂紋由一次應(yīng)力波在自由面反射形成反射拉伸波與二次應(yīng)力波疊加的拉應(yīng)力造成，并且層裂紋沿自由面平行方向逐層擴(kuò)展。同時(shí)，爆破過(guò)程中采用底部起爆產(chǎn)生的應(yīng)力波在自由面上首先作用于坡腳處。此處應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜且介質(zhì)阻抗性較強(qiáng)，若爆破不充分容易導(dǎo)致留根現(xiàn)象影響爆破效果。應(yīng)考慮利用自由面附近的層裂紋分布與擴(kuò)展可提高邊坡爆破效果。

圖4 反射拉伸波作用

3.1.3 爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)作用

在第2階段，爆生氣體迅速進(jìn)入徑向裂紋并直接作用于裂紋縫隙中，由氣楔作用引起巖石質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生徑向位移導(dǎo)致巖石內(nèi)產(chǎn)生剪應(yīng)力。當(dāng)剪應(yīng)力大于巖石抗剪強(qiáng)度時(shí)，巖石失穩(wěn)破裂形成初始裂紋。一般初始裂紋范圍為(3～20)R，破壞形式多以拉伸破壞為主。在爆生氣體作用下，采用斷裂力學(xué)中的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI作為裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則。裂紋擴(kuò)展條件為：KI=KIC。由線彈性斷裂力學(xué)，裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算公式為[15]：

(4)

(5)

(6)

式中：p(r)為壓力分布函數(shù)；a為裂紋尖端長(zhǎng)度；r為裂紋擴(kuò)展半徑；KIC為巖石斷裂韌性；N為裂紋條數(shù)；f為<1的系數(shù)；f∞為<1的遠(yuǎn)場(chǎng)系數(shù)；r0為炮孔半徑；σ∞為遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力。

爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)作用效應(yīng)如圖5所示。

圖5 爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)作用效應(yīng)

如圖5(a) ，在1 100 μs時(shí)應(yīng)力波傳播到單元H60591處，圖5(b)中單元首先在應(yīng)力波作用下達(dá)到速度峰值；如圖5(c)隨著應(yīng)力波傳播并衰減為0，在1 900 μs時(shí)該單元速度又迅速上升到極值；結(jié)合圖5(b)，在1 900 μs時(shí)裂紋尖端恰好擴(kuò)展到該單元處，單元速度產(chǎn)生突增，表明裂紋受到爆生氣體作用影響。爆生氣體以準(zhǔn)靜態(tài)作用于炮孔壁，在之前由應(yīng)力波沖擊產(chǎn)生的徑向裂隙中聚集，導(dǎo)致單元處裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子KI≥KIC，從而產(chǎn)生徑向裂紋擴(kuò)展。圖5(c)中由時(shí)間軸長(zhǎng)度對(duì)比得到爆生氣體作用時(shí)間比應(yīng)力波作用長(zhǎng)，在介質(zhì)中形成準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)，有利于裂紋擴(kuò)展。

假設(shè)模型巖體為各向同性的彈性介質(zhì)并具有線彈性性質(zhì),本構(gòu)方程應(yīng)符合廣義虎克(Hooke)定律：

(7)

(8)

式中：P為靜水壓力;ε為體積應(yīng)變;Sij為應(yīng)力偏量;G為剪切模量;K為體積彈性模量;eij為應(yīng)變偏量;δij為Kroneker符號(hào);εij為應(yīng)變。

由于不同藥包形式應(yīng)力波衰減系數(shù)相差約35%,球狀藥包衰減系數(shù)遠(yuǎn)大于柱狀藥包。本文中模型的條形藥包可分為柱部與端部?jī)刹糠?，端部產(chǎn)生的應(yīng)力波近似球面波,柱部產(chǎn)生的應(yīng)力波近似柱面波。同時(shí)，兩藥包形式均滿足廣義虎克定律的本構(gòu)方程并具有相同形式，即

(9)

式中:σz為豎向應(yīng)力;σr為徑向應(yīng)力；σθ為切向應(yīng)力；n1,n2,nz為系數(shù)，對(duì)于球面波n1=2，n2=0；對(duì)于柱面波n1=1，n2=1;εr為徑向應(yīng)變;εθ為切向應(yīng)變。

根據(jù)哈努卡耶夫?qū)τ趲r體中球面應(yīng)力波衰減規(guī)律，給出球藥包徑向應(yīng)力衰減方程[16]，即

(10)

由本構(gòu)方程條件，球狀藥包和柱狀藥包徑向應(yīng)力衰減方程，可寫(xiě)為同一方程，即

(11)

爆破藥包為柱狀藥包時(shí)n=2，爆破藥包為球狀藥包時(shí)n=1。在巖體爆破中，柱狀藥包爆破應(yīng)力衰減系數(shù)是球狀藥包爆破應(yīng)力衰減系數(shù)的1/2，即球狀藥包爆破應(yīng)力衰減率是柱狀藥包爆破應(yīng)力衰減率的2倍。

3.2 裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力與速度模擬分析

基于爆破應(yīng)力波衰減系數(shù)分析應(yīng)力與速度對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響，分別選取藥柱左側(cè)、右側(cè)、下側(cè)3條較顯著的裂紋，并分別選取每條裂紋擴(kuò)展路徑上的單元進(jìn)行應(yīng)力與速度時(shí)程分析。所選取的單元均為裂紋在該時(shí)刻的裂紋尖端單元。

在下側(cè)裂紋(裂紋1)依次選取單元為H45914、H45902，位置如圖6(a)；分別作出2個(gè)單元的應(yīng)力與速度時(shí)程曲線，如圖6(b)；單元H45914在1 200 μs時(shí)為裂紋1尖端，單元應(yīng)力為0.343 GPa，速度為0.778×104m/s；1 300 μs時(shí)裂紋尖端擴(kuò)展到單元H45902處，單元應(yīng)力為0.627 GPa，速度為0.751×104m/s。經(jīng)計(jì)算，隨時(shí)間增加裂紋1的兩單元間應(yīng)力增大82.80%，速度增大3.5%。

圖6 裂紋1上單元時(shí)程分析

圖7 裂紋2上單元時(shí)程分析

在右側(cè)裂紋(裂紋2)依次選取單元為H63098、H63101，位置如圖7(a)；分別作出兩單元的應(yīng)力與速度時(shí)程曲線，如圖7(b)；單元H63098在1 200 μs時(shí)為裂紋2尖端，單元應(yīng)力為0.234 GPa，速度為0.156×104m/s；1 300 μs時(shí)裂紋尖端擴(kuò)展到單元H63101處，單元應(yīng)力為0.227 GPa，速度為0.115×104m/s。經(jīng)計(jì)算，隨時(shí)間增加裂紋2的兩單元間應(yīng)力減小2.99%，速度減小26.28%。

在左側(cè)裂紋(裂紋3)選取單元為H12469、H12474，位置如圖8(a)；分別作出兩單元的應(yīng)力與速度時(shí)程曲線，如圖8(b)；單元H12469在900 μs時(shí)為裂紋3尖端，單元應(yīng)力為0.126 GPa，速度為0.114×104m/s；1 300 μs時(shí)裂紋尖端擴(kuò)展到單元H12474處，單元應(yīng)力為0.174 GPa，速度為0.098×104m/s。經(jīng)計(jì)算，隨時(shí)間增加裂紋3的兩單元間應(yīng)力增大38.10%，速度減小14.04%。

圖8 裂紋3上單元時(shí)程分析

通過(guò)裂紋圖與時(shí)程曲線綜合分析發(fā)現(xiàn)：

(1)藥柱下側(cè)裂紋1，裂紋尖端處應(yīng)力變化率是速度變化率的23.7倍，表明在爆破過(guò)程中藥柱下側(cè)的巖體對(duì)應(yīng)力波能量的消耗較多，裂紋尖端的速度變化率較小，導(dǎo)致裂紋以較細(xì)窄狀態(tài)在巖體中延伸。

(2)藥柱右側(cè)裂紋2，裂紋尖端處速度變化率是應(yīng)力變化率的8.77倍，即單元合成速度均較大，裂紋以擴(kuò)寬狀態(tài)延伸，能量主要消耗在裂紋尖端擴(kuò)寬階段但降低了裂紋延伸長(zhǎng)度。

(3)藥柱左側(cè)裂紋3上單元的應(yīng)力與速度變化率介于裂紋1和裂紋2之間。由于靠近邊坡自由面，在爆破過(guò)程中巖體受復(fù)雜的多方向應(yīng)力波動(dòng)態(tài)作用以及爆生氣體的準(zhǔn)靜態(tài)作用，初始裂紋、層裂裂紋、徑向裂紋相互貫通，或產(chǎn)生環(huán)向裂紋。因此自由面附近的巖體裂紋密度大于其他位置，巖體得到充分破壞從而得到較理想爆破效果。

為驗(yàn)證結(jié)果的可靠性，分別在上述3條裂紋上連續(xù)選取裂紋擴(kuò)展路徑上的3個(gè)裂紋尖端單元，進(jìn)行應(yīng)力與速度時(shí)程分析。得到數(shù)據(jù)如表3—表5所示(負(fù)值表示減小)。

表3 裂紋1單元應(yīng)力與速度變化

注：?jiǎn)卧獞?yīng)力和速度的初末變化率分別為2.04%，15.68%。

表4 裂紋2單元應(yīng)力與速度變化

注：?jiǎn)卧獞?yīng)力和速度的初末變化率分別為-4.70%，-13.46%。

表5 裂紋3單元應(yīng)力與速度變化

注：?jiǎn)卧獞?yīng)力和速度的初末變化率分別為-21.83%，42.11%。

分別由裂紋1,2,3上的單元應(yīng)力與速度初末變化率求平均變化率，可得裂紋1、裂紋2、裂紋3的平均應(yīng)力變化率分別為32.61%,14.51%,34.00%。裂紋1、裂紋2、裂紋3的平均速度變化率分別為12.42%,21.88%,34.58%。

裂紋1的裂紋尖端應(yīng)力變化率較速度變化率大，裂紋2的裂紋尖端速度變化率較應(yīng)力變化率大，裂紋3的裂紋尖端應(yīng)力變化率與速度變化率基本接近。這與前面的分析結(jié)果較吻合，得到邊坡爆破過(guò)程中不同位置處的裂紋尖端由于受到不同比例的應(yīng)力與速度狀態(tài)，從而產(chǎn)生不同的裂紋擴(kuò)展形態(tài)。同時(shí)，本文下部裂紋1與右部裂紋2的平均應(yīng)力變化率之比約為2.25，基于不同藥包的應(yīng)力衰減系數(shù)公式(式(10)和式(11)，球狀藥包爆破應(yīng)力衰減系數(shù)為柱狀藥包應(yīng)力衰減系數(shù)的2倍，模擬結(jié)果與應(yīng)力衰減系數(shù)之比基本吻合。

4 結(jié) 論

(1)利用LS-DYNA軟件模擬邊坡爆破裂紋擴(kuò)展模型，模擬出巖體在爆破過(guò)程中先后受到爆轟波(沖擊波與應(yīng)力波)的動(dòng)態(tài)作用及爆生氣體的氣楔準(zhǔn)靜態(tài)作用。爆轟波直接作用并傳播于巖體中，對(duì)巖體的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)開(kāi)裂起到主要作用；爆生氣體通過(guò)氣楔直接作用于裂紋內(nèi)部，進(jìn)一步促進(jìn)了裂紋的擴(kuò)展。

(2)通過(guò)選取3條不同位置裂紋上的單元進(jìn)行有效應(yīng)力與速度時(shí)程分析，以逐時(shí)差法分別對(duì)比了裂紋尖端擴(kuò)展路徑上單元的有效應(yīng)力與合速度的變化。在裂紋尖端單元處，當(dāng)平均應(yīng)力變化率大于平均速度變化率時(shí)，裂紋擴(kuò)展沿原方向(軸向)破裂較為顯著；當(dāng)平均應(yīng)力變化率小于平均速度變化率時(shí)，裂紋擴(kuò)展以徑向擴(kuò)張較為顯著；當(dāng)平均應(yīng)力變化率與平均速度變化率近似時(shí)，裂紋擴(kuò)展既有延伸又有延展，為最理想裂紋擴(kuò)展形態(tài)且有利于巖石破裂。

(3)在理想巖體條件下，球狀藥包爆破應(yīng)力衰減率約為柱狀藥包爆破應(yīng)力衰減率的2倍，本文的平均應(yīng)力變化率模擬結(jié)果約為2.25倍，二者基本吻合。

(4)爆破產(chǎn)生的裂紋分布也是巖體破碎成塊的表現(xiàn)，破碎大塊主要來(lái)源于邊坡坡腳、炸藥與堵塞物接觸面兩側(cè)圍巖以及臺(tái)階頂部自由面處，上段填塞與自由面處由應(yīng)力波反射拉伸使得局部壓力疊加而形成大塊，下段坡腳處由于結(jié)構(gòu)非連續(xù)性導(dǎo)致巖體阻抗較大，也會(huì)有局部大塊現(xiàn)象。