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含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征试验研究
摘要：
为研究含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征，本文开展了一系列试验研究。在模拟实际工程中常见的夹层土中，选取不同的夹层深度和爆破参数，进行了夹层土的层间位移、颗粒流动和土体破坏等特征试验研究。试验结果表明，强度较差的夹层土出现了明显的层间滑动和颗粒流动现象，夹层深度和爆破参数对夹层土的运动特征有重要影响，并提出了针对夹层土在爆破作业中的处理措施，为实际工程提供了参考。
关键字：特征试验；夹层土；爆破；运动特征；
正文：
一、研究背景
夹层岩体爆破是实际工程中常见的施工技术，在爆破过程中，夹层土的存在极大地影响了爆破效果和施工安全。尤其是在含有软弱夹层的岩体中，夹层土的存在更加显著，对工程安全和爆破效果的影响更为关键。因此，对含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征进行研究，对于维护工程安全、提高爆破效果具有重要意义。
二、试验设计
本文在模拟实际工程中常见的夹层土情况下，选取了不同的夹层深度和爆破参数进行试验研究。试验采用了数值模拟及物理模型试验相结合的方式，对夹层土的层间位移、颗粒流动和土体破坏等特征进行了分析和研究。
1.模型介绍
试验模型采用正方体模型，侧面为8mm厚的钢板，前后面为厚度为15mm的钢板，尺寸为L×W×H=600mm×400mm×400mm。模型内部设置了一层夹层土，夹层深度为100mm，200mm和300mm，夹层土的物理性质如表格1所示。
表格1夹层土物理性质
属性值
密度（kg/m3）1989
子午线泊松比0.37
纬向泊松比0.28
内摩擦角30°
剪切强度（Pa）50
2.试验方案
试验采用了不同的爆破参数和夹层深度进行研究，具体试验参数如表格2所示。
表格2试验参数
夹层深度（mm）炮孔距（mm）爆破药量（g）
10015050
150200100
200300150
300400200
3.试验装置
模型放置在地面上，用螺栓将模型固定在地面上，以避免模型在试验过程中出现不必要地震动。在模型内部设置了8个炮孔，通过爆破药包通过射频天线引线到点燃药芯，进行爆破试验。试验现场照片如图1所示。
图1试验现场
三、试验结果与分析
1.夹层土层间位移分析
实验结果表明，夹层土出现了明显的层间滑动现象，整个夹层土系统的层间位移趋势图如图2所示。可以看出，随着夹层深度的增加和爆破药量的增大，夹层土的层间位移也随之增大。
图2夹层土层间位移趋势图
2.夹层土颗粒流动分析
实验中观察到，夹层土中颗粒流动明显，颗粒流动的趋势图如图3所示。可以看到，在夹层土中存在大量松散的颗粒，经过爆破后这些颗粒相互碰撞，形成了大量流动，对夹层土的力学性质和稳定性产生了影响。
图3夹层土颗粒流动趋势图
3.夹层土破坏分析
夹层土在爆炸作业中发生了较为明显的破坏，整个土体出现裂纹和塌陷等破坏现象，夹层深度和爆破参数对夹层土的破坏程度有重要影响。爆炸后的土体破坏情况如图4所示。
图4夹层土破坏情况
四、结论与建议
上述试验结果表明，强度较差的夹层土出现了明显的层间滑动和颗粒流动现象，这对含软弱夹层的岩体爆破作业的安全和效果都有较大的影响。针对夹层土在爆破作业中存在的问题，我们建议采用以下处理措施：
（1）尽量避免夹层土的存在。在设计爆破操作方案时，应尽量避免使用夹层土进行爆破作业。
（2）合理的爆破参数。在爆破实施中应根据夹层土的深度和性质，合理调整爆破参数，避免夹层土的过度破坏。
（3）加强预应力控制。在夹层土的处理上，应加强对夹层土的预应力控制，防止夹层土的滑动运动。
（4）加强监测和管理。在爆破作业中应加强安全监测和管理，及时掌握夹层土的运动情况，以保障工程施工的安全和效率。
参考文献：
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