近距離爆破開(kāi)挖對(duì)大壩穩(wěn)定性影響分析

韓 輝， 祁長(zhǎng)青， 甘飛飛， 張文濤， 李青朋， 郭偉超

（河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210000）

在爆破開(kāi)挖中，炸藥爆炸的能量除一部分用于巖體破碎以外，很大一部分能量作為地震波和沖擊波等形式傳遞給周?chē)橘|(zhì). 隨著城市建設(shè)的需要，臨近建筑物的爆破施工幾乎是不可避免的. 特別是對(duì)于水庫(kù)大壩工程，大壩的穩(wěn)定性關(guān)乎千萬(wàn)人的安全，所以大壩近距離爆破施工尤其受到社會(huì)的關(guān)注. 因此，對(duì)爆破過(guò)程中大壩的響應(yīng)和爆破控制的研究十分必要.

近年來(lái)，研究者們結(jié)合理論和實(shí)際將多種研究方法運(yùn)用于巖體及建筑物等對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)研究［1-4］.劉少成［5］通過(guò)建立建筑物的有限元模型并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬分析，評(píng)價(jià)了建筑物受爆破振動(dòng)的影響程度.李勝林等［6］通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬分析，確定了使壩體發(fā)生最大響應(yīng)振動(dòng)信號(hào)的主頻并得到了使壩體發(fā)生破壞的速度閾值. 鄧成發(fā)等［7］利用有限元模型模擬分析了空庫(kù)和滿(mǎn)庫(kù)情況下，爆破振動(dòng)對(duì)拱壩的影響.程存玉等［8］監(jiān)測(cè)路基邊坡預(yù)留監(jiān)測(cè)孔間巖體多次爆破后的聲波速度，引入損傷因子，研究了爆破振動(dòng)對(duì)邊坡的累積損傷效應(yīng). 石連松和高文學(xué)［9］通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)淺埋地鐵隧道爆破地表振動(dòng)存在“空洞效應(yīng)”現(xiàn)象，并結(jié)合LS-DYNA程序?qū)Φ罔F隧道爆破進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證了這個(gè)現(xiàn)象的存在.

盡管隧道爆破對(duì)臨近建筑物的影響方面已經(jīng)取得許多成果［10-12］，但主要針對(duì)的是小間距隧道和臨近砌體結(jié)構(gòu)建筑，隧道對(duì)臨近水庫(kù)大壩的成果較少，同時(shí)由于隧道所處的工程地質(zhì)條件不同、環(huán)境條件不同，隧道爆破施工對(duì)臨近結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)會(huì)有很大差異，需要針對(duì)性地監(jiān)測(cè)和研究. 目前隧道振動(dòng)測(cè)試分析主要停留在經(jīng)驗(yàn)衰減公式的基礎(chǔ)上［13-16］，對(duì)于爆破振動(dòng)場(chǎng)及爆破性質(zhì)對(duì)于臨近建筑物的影響，尚缺乏深入的研究. 在隧道爆破對(duì)臨近建筑物影響方面，主要考慮的是臨近建筑物的振動(dòng)響應(yīng)，目前對(duì)于爆破導(dǎo)致的臨近建筑物變形方面研究較少，對(duì)臨近建筑物的穩(wěn)定性缺乏定量的分析.

本文結(jié)合浙江湯浦水庫(kù)大壩近場(chǎng)區(qū)隧洞開(kāi)挖工程，通過(guò)建立數(shù)值模型，研究靜態(tài)爆破施工對(duì)大壩的振動(dòng)影響，為工程安全性和施工措施的優(yōu)化提供參考.

1 工程概況

湯浦水庫(kù)，位于浙江省紹興市上虞區(qū)湯浦鎮(zhèn)南曹娥江流域下游一級(jí)支流小舜江上游，為解決水庫(kù)供水區(qū)需水量不斷增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)優(yōu)質(zhì)供水供需矛盾突出問(wèn)題，需要擴(kuò)大水庫(kù)的供水能力. 在湯浦水庫(kù)和達(dá)郭水庫(kù)之間擬建設(shè)紹興湯浦水庫(kù)紹興方向原水第二通道建設(shè)工程. 新建引水通道主要由引水管道線(xiàn)路、新建泵站、輸水管道線(xiàn)路和輸水隧洞等部分組成. 引水線(xiàn)路總長(zhǎng)925 m，其中埋管段長(zhǎng)394.50 m，隧洞段長(zhǎng)530.50 m. 引水隧洞全線(xiàn)圍巖較完整，斷裂構(gòu)造不發(fā)育. 引水洞進(jìn)口高程為12.00 m，出口高程為9.00 m，隧洞進(jìn)出口位置覆蓋層較薄，巖體完整，構(gòu)造不發(fā)育，工程地質(zhì)條件較好，隧洞段表層為全新統(tǒng)殘坡積層（el-dlQ4），土質(zhì)較雜，以碎石土為主，局部為含碎石粉質(zhì)黏土、含泥礫砂，黃褐色，稍濕，可塑，厚度約為2.50～3.90 m. 基巖部分為侏羅系上統(tǒng)黃尖組b段（J3hb），為灰色熔結(jié)凝灰?guī)r，局部含角礫，塊狀，新鮮巖石致密堅(jiān)硬，偶夾薄層狀凝灰質(zhì)粉砂巖，地層產(chǎn)狀為N40°W，NE∠68°. 地下水類(lèi)型有第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙水. 孔隙潛水地下水位埋深淺，水位受季節(jié)變化影響，透水性大，水量相對(duì)豐富. 基巖裂隙水主要賦存于裂隙和斷裂帶中及脈巖與圍巖接觸帶處，一般為不規(guī)則狀分布，富水性主要受巖石的風(fēng)化程度和地質(zhì)構(gòu)造控制，水量貧乏.

引水隧道繞西主壩段距離西主壩較近，從水庫(kù)大壩壩腳穿過(guò)，如圖1 所示.隧道爆破施工必然會(huì)對(duì)壩體產(chǎn)生一定程度的不良影響，如何降低爆破振動(dòng)影響范圍和影響程度是設(shè)計(jì)與施工中必須考慮的一個(gè)重要問(wèn)題.

圖1 引水隧洞與西主壩位置圖Fig.1 Location of the diversion tunnel and the main dam in the west

2 數(shù)值模型

2.1 模型的建立

結(jié)合湯浦水庫(kù)攔水壩西主壩的地形地質(zhì)條件，應(yīng)用FLAC3D有限差分軟件，建立關(guān)于大壩的三維有限元模型. 大壩長(zhǎng)度為280 m，頂面高程為36.6 m，底面高程為8.5 m. 大壩頂寬為6.0 m，底寬90 m，壩后采用寬30 m，高9.2 m的碎石堆填. 輸水隧洞位于壩體左側(cè)，隧洞中心高程為6.0 m，通過(guò)在不同位置施加等效荷載，模擬爆破的作用. 根據(jù)試算和分析，模型尺寸取上下游距離和左右寬度各為600 m，模型左側(cè)邊界距離左壩肩220 m，右側(cè)邊界距右壩肩100 m，上游邊界距壩中線(xiàn)230 m，下游邊界距壩中線(xiàn)370 m，底邊界距壩底56 m. 為了適應(yīng)地表形態(tài)，模型采用四面體剖分，共剖分20 481個(gè)節(jié)點(diǎn)，100 866 個(gè)單元. 靜力計(jì)算中模型四周采用水平約束，底部采用豎向約束. 在動(dòng)力分析中，模型四周采用黏性邊界，用來(lái)吸收邊界上的入射波. 動(dòng)力計(jì)算采用了完全非線(xiàn)性法，能自動(dòng)模擬阻尼系數(shù)和剪切模量隨應(yīng)變水平的變化，也可以自動(dòng)加載不可逆位移和一些永久變形. 模型及隧洞相對(duì)位置見(jiàn)圖2.

圖2 大壩幾何模型及剖分網(wǎng)格Fig.2 The geometry model and subdivision grid of the dam

大壩堆填料為碎石土，壩體以下地層自上而下主要為粉質(zhì)黏土，含礫粉質(zhì)黏土，中風(fēng)化和弱風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r. 巖土體采用理想彈塑性模型，服從摩爾-庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則，計(jì)算所用材料參數(shù)采用試驗(yàn)物理力學(xué)參數(shù)，具體圍巖和支護(hù)材料參數(shù)見(jiàn)表1.

表1 土體物理力學(xué)參數(shù)Tab.1 Physical and mechanical parameters of the soil

2.2 爆破震動(dòng)的等效荷載

在數(shù)值模擬中，作用在炮孔壁上的爆破振動(dòng)常等效為半理論半經(jīng)驗(yàn)的爆破荷載壓力曲線(xiàn)［17］，其中較為典型的荷載形式有近似拋物線(xiàn)型荷載，指數(shù)分布荷載和三角形分布荷載. 實(shí)際工程應(yīng)用中，常采用基于爆轟理論與爆腔膨脹理論得出的三角形脈沖荷載模擬炮孔壁的沖擊荷載，其時(shí)程曲線(xiàn)由荷載峰值，上升時(shí)段和正壓時(shí)段確定，如圖3所示.

圖3 炮孔壁沖擊荷載時(shí)程示意圖Fig.3 Time history diagram of borehole wall impact load

根據(jù)炸藥爆轟時(shí)爆轟波的Chapman-Jouguet 理論［18-22］，耦合裝藥時(shí)的荷載峰值強(qiáng)度如式（1）所示：

式中：Pb為轟爆壓力峰值；ρ0為炸藥密度；D為炸藥爆速；K為炸藥等熵指數(shù).

不耦合裝藥情況下，作用在孔壁上的爆破荷載峰值強(qiáng)度為：

其中：dc，db分別為等效藥卷直徑和炮孔直徑.

對(duì)應(yīng)的荷載的時(shí)程曲線(xiàn)可以表示為：

其中：f(t)為三角形脈沖函數(shù). 其函數(shù)形式為：

式中：ti為升壓時(shí)間；te為正壓作用時(shí)間. 它們分別可以表示為：

式中：EV為巖體變形模量；Q為最大單響裝藥量；r為對(duì)比距離；μ為巖石泊松比.

在爆破過(guò)程中，巖體由爆破孔向外依次為粉碎區(qū)、破碎區(qū)和彈性區(qū)，如果將整個(gè)粉碎區(qū)和破碎區(qū)視為爆源區(qū)，則等效到彈性開(kāi)挖邊界的爆破荷載Pe可以由式（7）求得：

式中：df為粉碎區(qū)直徑；dp為破碎區(qū)直徑.

根據(jù)圣維南原理，將群孔爆破荷載施加到彈性開(kāi)挖面上，僅對(duì)該區(qū)域較近位置造成顯著影響，而在遠(yuǎn)處的影響可以忽略，其等效荷載Pm可以表示為：

其中：S為炮孔間距；r2為忽略遠(yuǎn)處影響時(shí)的對(duì)比距離.

根據(jù)施工設(shè)計(jì)，隧洞開(kāi)挖采用全斷開(kāi)挖，光面爆破，爆破掏槽采用直線(xiàn)掏槽. 炸藥為2 號(hào)巖石乳化炸藥，炮孔直徑為32 mm，炮孔間距60 cm，采用耦合裝藥. 裝藥密度為1000 kg/m3，炸藥爆速為3200 m/s，等熵指數(shù)為3，總裝藥量49.6 kg，最大單響起爆藥量6.6 kg，每循環(huán)進(jìn)尺2.5 m. 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的研究結(jié)果，粉碎區(qū)直徑取3 倍的裝藥直徑，破碎區(qū)直徑取10 倍的裝藥直徑. 則由公式（1）～（8）可以得到開(kāi)挖輪廓面上的等效荷載為7.01 MPa，荷載上升時(shí)段為0.9 ms，正壓作用時(shí)間為4.0 ms. 在動(dòng)力分析中，根據(jù)試算，計(jì)算時(shí)間取為0.6 s.

2.3 模型驗(yàn)證

為了驗(yàn)證模型的有效性，利用達(dá)郭水庫(kù)大壩的現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，測(cè)試時(shí)爆源距左壩肩150 m，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于左側(cè)壩肩. 通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的反演分析，確定了計(jì)算參數(shù)的取值. 利用驗(yàn)證的模型對(duì)150 m 間距爆破工況下大壩的振動(dòng)響應(yīng)情況進(jìn)行分析，三個(gè)方向的模擬結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的振動(dòng)時(shí)程吻合較好，其最大振幅值和衰減規(guī)律較為相近，如圖4 所示. 在X，Y，Z三個(gè)方向的監(jiān)測(cè)最大振動(dòng)速度為0.28，0.24，0.19 cm/s，而模擬的最大振動(dòng)速度的峰值為0.24，0.25，0.20 cm/s. 對(duì)比結(jié)果證明了采用等效荷載方法模擬近距離爆破對(duì)大壩安全性的影響的合理性和準(zhǔn)確性.

圖4 模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)比圖Fig.4 Comparison between simulation results and field measurement results

3 大壩震動(dòng)響應(yīng)結(jié)果分析

3.1 應(yīng)力狀態(tài)分析

首先對(duì)大壩初始應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析，壩體的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力隨著深度的增加而逐漸增大，在壩頂表層逐漸趨近于零. 由于河谷邊坡的作用，壩體主應(yīng)力的最大值基本處于壩體中間底部位置，最大主應(yīng)力達(dá)到0.65 MPa，最小主應(yīng)力最大值為0.18 MPa，均為壓應(yīng)力. 壩體中未出現(xiàn)拉應(yīng)力，壩體中應(yīng)力的分布形式符合實(shí)際中的土石壩的應(yīng)力分布規(guī)律.

30、60、90、120 m 的爆破施工對(duì)最終主應(yīng)力均沒(méi)有太大影響，壩體的最大主應(yīng)力與靜力狀態(tài)基本沒(méi)有太大變化，仍然是從壩頂向壩底逐漸增大，且兩側(cè)壩肩最大主應(yīng)力值比中間小，最大主應(yīng)力值僅略有增加，最小主應(yīng)力情況也基本相同. 說(shuō)明在爆破結(jié)束以后，壩體應(yīng)力又恢復(fù)到初始的靜力狀態(tài).

因?yàn)閴误w為碎石土壩，過(guò)大的拉應(yīng)力會(huì)對(duì)壩體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，需要對(duì)爆破過(guò)程中的拉應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè). 壩體中最大拉應(yīng)力與爆破距離的關(guān)系曲線(xiàn)如圖5所示. 由圖可知，在30 m爆破距離時(shí)，大壩表面會(huì)產(chǎn)生接近1 kPa的拉應(yīng)力，隨著爆破距離的增加，最大拉應(yīng)力值迅速下降，在60 m左右下降到0.25 kPa左右，而在90 m左右拉應(yīng)力值非常小，已經(jīng)低于0.1 kPa，在120 m時(shí)，壩體中已經(jīng)不存在拉應(yīng)力點(diǎn).

圖5 最大拉應(yīng)力與爆破距離關(guān)系圖Fig.5 Relationship between maximum tensile stresses and blasting distances

3.2 震動(dòng)響應(yīng)速度與位移分析

為了解大壩不同部位對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)特征，分別取距離大壩30、60、90、120 m的位置作為爆破工作面對(duì)大壩進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析. 為了更好地了解各部分的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，在大壩上取15個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)監(jiān)測(cè)不同工況下大壩各部位的位移及速度變化過(guò)程，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置如圖6所示. 該施工條件下，爆破震動(dòng)對(duì)壩體X方向的影響較小，因此本文主要對(duì)Y方向以及Z方向進(jìn)行分析.

圖6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖Fig.6 Distributions of monitoring points

大壩大部分的Y向位移為負(fù)值，即向下游的方向的位移，Z向位移主要為負(fù)值，即產(chǎn)生了沉降. 1到6號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于壩頂，其中1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于左壩肩，雖然距離爆破點(diǎn)距離較近，但由于壩體非常薄，下部為基巖層，因此塑性變形量較小，主要表現(xiàn)為彈性變形，在振動(dòng)結(jié)束時(shí)，其位移基本得到恢復(fù). 3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于大壩中部，由于壩體較厚，在振動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)變形的累積，位移量較大，有少量的塑形變形. 上游7、8、9號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于大壩的臨水面且處在水平面以下，7、8號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移變化趨勢(shì)類(lèi)似，但7號(hào)點(diǎn)的最大位移大于8號(hào)點(diǎn).位于大壩背水面的11、13、14號(hào)點(diǎn)的Y方向位移變化規(guī)律基本相同，由于距離爆破點(diǎn)近，因此其位移量要大于上游側(cè)壩體. 接近壩頂中點(diǎn)的11號(hào)點(diǎn)相較于高程低的13、14號(hào)點(diǎn)的位移更大. 因此取3、7、11號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析.

圖7為3、7、11在不同爆心距的Y向和Z向最大位移和殘余位移的變化曲線(xiàn)，從圖中可以看出監(jiān)測(cè)點(diǎn)3、7和11的Y向最大位移隨著爆心距的增加開(kāi)始變小，7號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在爆心距為30～60 m范圍內(nèi)的Y向位移最大值急劇減小，3號(hào)和11號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的Y向位移最大值隨著爆心距的增加呈近似線(xiàn)性減小. 說(shuō)明隨著爆破距離的增加，對(duì)大壩變形的影響逐漸減弱. 同時(shí)可以看出，30 m以外的爆破對(duì)大壩變形的影響較小，各特征點(diǎn)的永久變形量都在1 mm以下. 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大沉降值Z向位移都減小，其中上游監(jiān)測(cè)點(diǎn)7在30～60 m爆心距內(nèi)數(shù)值快速減小. 壩頂?shù)?號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和下游的11號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)永久位移變化規(guī)律基本一致，隨著爆破距離的增加而逐漸減小，在30 m時(shí)最大沉降量（7號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)）約為0.46 mm，而在120 m時(shí)最大沉降量（3號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)）在0.43 mm左右，變形量都較小. 所以壩體在爆心距30、60、90、120 m的最大位移以及殘余位移都在安全范圍內(nèi)，不會(huì)對(duì)壩體的安全產(chǎn)生影響.

圖7 位移與爆心距關(guān)系圖Fig.7 Relationship between displacements and distances from blasting center

如圖8所示，在壩頂各點(diǎn)中，位于左壩肩的1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離爆破點(diǎn)最近，底部基巖面較高，因此爆破振動(dòng)對(duì)其影響也最大，其振幅也最大，頻率較高. 其Y向振動(dòng)響應(yīng)速度隨著爆破荷載的增加而從零逐漸增大，在0.15 s附近時(shí)達(dá)到速度的最大值，然后逐漸衰減，在計(jì)算結(jié)束的時(shí)候，趨近于零. 而3號(hào)和5號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，由于距離爆破點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，其響應(yīng)速度振幅也較小，呈低頻振動(dòng)特征，特別是對(duì)于5號(hào)點(diǎn)，由于位于右壩肩，距離爆破點(diǎn)距離遠(yuǎn)，基本在零點(diǎn)附近做微小的波動(dòng). 上游7、8號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度變化趨勢(shì)基本一致，由于7號(hào)點(diǎn)距離爆破點(diǎn)相對(duì)較近，因此其速度最大值也相對(duì)較大，而9號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)由于距離爆破點(diǎn)較遠(yuǎn)，對(duì)爆破振動(dòng)的響應(yīng)較不明顯. 壩下游和震源較近的14號(hào)點(diǎn)的速度振幅變化較為明顯，而距離震源遠(yuǎn)的11和13號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度振幅較小，說(shuō)明大壩Y向速度響應(yīng)在大壩左側(cè)相對(duì)較為明顯，距離震源近的部位對(duì)爆破的響應(yīng)較敏感，速度時(shí)程呈現(xiàn)出高頻振幅大的特征，而距離震源較遠(yuǎn)的動(dòng)力響應(yīng)則比較弱，呈現(xiàn)低頻小振幅振動(dòng)特征.Z向震動(dòng)響應(yīng)的規(guī)律也基本和Y向的震動(dòng)響應(yīng)規(guī)律類(lèi)似，壩頂距離震源近的1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的頻率高、振幅大，其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的頻率、振幅均比1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)小. 所以當(dāng)1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的震動(dòng)響應(yīng)速度能保證在安全范圍，那么其他的監(jiān)測(cè)點(diǎn)也能保證在安全范圍.

圖8 30 m爆心距大壩各監(jiān)測(cè)點(diǎn)Y向速度時(shí)程曲線(xiàn)Fig.8 Y-direction velocity time history curves of each monitoring point of 30 m away from the blasting center

對(duì)大壩左壩肩的1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)速度進(jìn)行分析，分析不同爆心距下1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的速度變化規(guī)律.圖9 為1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的Y向和Z向速度隨爆心距的變化曲線(xiàn)，隨著爆心距的增加，1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的Y向和Z向速度均呈減小的特征.Y向響應(yīng)速度在30～90 m 爆心距時(shí)速度減小得較快，而在90～120 m 爆心距時(shí)速度減小開(kāi)始變緩，在30 m 距離爆破的工況下，左壩肩的振動(dòng)響應(yīng)速度超過(guò)1.2 cm/s，而在爆破距離為120 m 時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)速度僅為0.38 cm/s，小于安全控制值0.5 cm/s.Z向響應(yīng)速度在30～60 m之間減小的較為緩慢，之后迅速減小，在爆破距離為30 m時(shí)，左壩肩的Z向最大響應(yīng)速度超過(guò)1.0 cm/s，而在120 m爆破工況下，最大Z向速度僅為0.29 cm/s左右，小于安全控制值0.5 cm/s.

圖9 震動(dòng)響應(yīng)速度與爆心距的關(guān)系Fig.9 Relationship between vibration response velocities and distances from blasting center

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)湯浦水庫(kù)西主壩在近距離爆破荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)的分析，結(jié)合爆破載荷的理論，得出了近距離爆破施工對(duì)大壩穩(wěn)定性的影響. 對(duì)模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出以下結(jié)論：

1）在近距離爆破情況下，會(huì)在壩體表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，在爆破距離為30 m工況下，壩體中的最大拉應(yīng)力接近1.0 kPa，而在90 m以后拉應(yīng)力低于0.1 kPa，考慮到土石壩抗拉強(qiáng)度較弱，90 m以?xún)?nèi)的爆破有可能對(duì)大壩局部位置造成拉裂破壞. 在振動(dòng)結(jié)束以后，壩體的應(yīng)力分布情況基本恢復(fù)到爆破前的狀態(tài).

2）爆破振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致壩體發(fā)生向下游的沉降變形，最大位移點(diǎn)在壩體中部，壩體各點(diǎn)的爆破振動(dòng)響應(yīng)位移量較小，在30 m 爆破距離工況下，大壩主體部分Y方向的位移最大值約為0.6 mm，而最終永久位移量約為0.2 mm，大壩位移量較小，且隨著爆破距離的增加位移也逐漸減小，因此爆破不會(huì)造成大壩明顯的變形破壞.

3）在30 m爆破距離條件下，大壩的最大響應(yīng)速度可以達(dá)到1.2 cm/s以上，但隨著距離的增加，最大響應(yīng)速度快速下降，特別是在距離大壩較近的位置，下降速度較快，曲線(xiàn)斜率較大，在爆破距離達(dá)到100 m以后，大壩的最大振動(dòng)響應(yīng)速度低于0.5 cm/s，可以滿(mǎn)足規(guī)范的規(guī)定值.

4）綜合大壩的應(yīng)力、位移和振速響應(yīng)模擬結(jié)果，為保證大壩的安全性，建議在裝藥密度不超過(guò)1000 kg/m3，炸藥爆速不超過(guò)3200 m/s，最大單響起爆藥量不超過(guò)6.6 kg時(shí)的最小安全爆破間距為距離壩體100 m.