路基爆破开挖对采空区稳定性影响研究.pdf

文档介绍：第卷第期爆破. .
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路基爆破开挖对采空区稳定性影响研究水
张远博,高文学,朱旭阳,陈贵,尧少敏
北京工业大学建工学院,北京
摘要: 为研究路基爆破开挖产生的振动将对地下采空区稳定性的影响,通过运用有限元软件/
建立二维数值模型,分析采空区在爆破荷载作用下的位移、速度和应力变化。在建立模型的过程中,注
意选择合适的采空区上覆岩层力学参数、爆破荷载的施加方法以及模型边界。数值模拟结果表明:路基爆破
开挖引起围岩应力的重分布,将加剧采空区上覆岩层中裂缝、离层及断裂的形成进程,导致采空区地表发生
沉陷变形。因此在采空区上方地表进行路基爆破开挖时,应通过采取控制最大单响药量和最佳的起爆顺序
等措施来减小爆破荷载对采空区稳定性的影响。
关键词: 路基工程;采空区;爆破开挖;稳定性;数值模拟
中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ———

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随着我国公路建设的迅速发展,公路路网越来前国内关于采空区的研究成果主要是针对地表剩余
越密集,公路建设不可避免的穿越一些不良地质,特移动和工程治理技术,对新建公路下伏采空区的路
别是在我国矿产资源埋藏丰富地区,采空区的稳定基石方爆破开挖技术研究很少。在采空区上方进行
性问题作为公路建设的不良地质已越来越突出。目路基石方爆破开挖过程中,炸药爆炸瞬间产生的能
量,除一部分用于破碎开挖岩体外,另一部分将以地
震波的形式从炮源位置向周围介质中传播。,地震
收稿日期:——
作者简介:张远博一,男,硕士研究生,从事路基工程方向的波将引起采空区顶底板的震动,严重的会导致采空
研究,—...。
通讯作者:高文学一,男,博士、教授、博士生导师,主要从事区的塌陷。
爆破工程、路基与隧道工程方面的教学与研究工作,—
结合河北某公路工程,利用—建立数
..。
基金项目:国家自然科学基金项目值模型,通过动态模拟路基石方爆破开挖过程,研究
第卷第期张远博,高文学,朱旭阳,等路基爆破开挖对采空区稳定性影响研究
下伏采空区的工程稳定性,以及在此基础上提出控区或采矿区,矿区地质构造复杂,主要以北东南西
制路基石方爆破破岩效果,同时控制爆破振动对下向压扭性断裂为主,单斜地层,走向近南北,倾向东;
伏采空区和周边复杂环境影响的有效途径和方法, 地层主要由石炭纪早期灰色中厚层状砂质泥岩夹薄
对同类工程具有一定的指导作用。层状泥岩组成,中部为鸡窝状山西式铁矿和铝土矿
层,下部为中硬石灰岩。采用地质雷达探
数值模型的建立
测仪探测采空区在地层中的空间位置分布。矿
. 工程概况岩的物理参数如表所示。
河北一公路工程,路线设计通过大量铁矿采空
表各结构层力学参数

根据现场岩体情况以及路基开挖设计,拟采用./;为炸药的爆轰速度,取/;为炸
深孔爆破施工方案,其中钻孔直径,设计抵药的等熵指数,与装药密度有关,。./时,
抗线.~.,孑距取.~,排距:.,当≥./时,:。
取.~.;炸药单耗.~./,选用对于不耦合装药的情况,由于炸药产生的