露天爆破震動誘發地下洞室頂板失穩的非線性機理分析1)

閆長斌 徐 曉 侯世杰(鄭州大學土木工程學院，鄭州450001)(鄭州市軌道交通有限公司，鄭州450003)

露天爆破震動誘發地下洞室頂板失穩的非線性機理分析1)

閆長斌?,2)徐 曉?侯世杰?
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?(鄭州市軌道交通有限公司，鄭州450003)

開挖爆破是誘發工程巖體失穩的重要因素.根據露天與地下聯合開采特點，將地下洞室頂板簡化為水平簡支梁，基于非線性理論分析方法建立了露天爆破震動擾動誘發地下洞室頂板失穩的突變理論模型，導出了其失穩判據條件和臨界安全厚度，探討了爆破震動幅值、主頻、圍巖特性等主要因素對地下洞室頂板臨界安全厚度的影響.以甘肅廠壩鉛鋅礦群采空區頂板安全厚度分析為例，計算得到了露天與地下采場之間頂板的臨界安全厚度.研究結果表明：露天爆破擾動誘發地下洞室頂板失穩過程具有非線性和不連續性特征，頂板臨界安全厚度不僅取決于巖體工程特性，而且與爆破震動幅值、主頻等多重因素有關，這與實際情況是吻合的.

露天爆破，地下洞室，頂板失穩，突變理論，臨界安全厚度，影響因素

引言

開挖爆破震動誘發巖體動力失穩破壞是一個高度復雜的非線性和不連續過程，是內因(巖體特性、結構形式等)和外因(外界擾動類型及其特性等)聯合作用的結果.系統從穩定向不穩定狀態轉化是一個量變到質變的過程.當量變累積至一定程度，達到臨界平衡狀態，任何微小外界擾動……