岩石钻孔爆破中Rayleigh波的形成机制与演化特性研究

基于柱状药包爆源特征的分析,从曲面体波在自由表面反射的角度,阐明岩石钻孔爆破中R波的形成机制与形成过程;借助三维动力有限元模拟,对比分析无限和半无限空间中柱状药包爆破诱发地震波的波型与组分,研究R波的形成过程与演化特性,并开展现场爆破验证试验.结果表明:R波由爆源激发的曲面体波在地表面反射形成,且随震中距r增大而逐渐形成,在r约0.6h(h为炸药源埋深)处开始形成,当r超过约2.0h时,可识别到微弱的R波运动,当曲面体波的入射角超过一定临界角(r约为5.0h)时,R波充分形成且可被明显识别;岩石钻孔爆破中,随着r增大,爆源激发的P波逐渐向水平向偏转,将主要贡献于水平向的振动,爆源激发的S波逐渐偏离其优势辐射方位,R波充分形成时,S波的分量很微弱且易被R波覆盖,在r超过(25.0～35.0)h时,R波将主导竖直向的地表振动.