采空区路基变形基本特征及其影响因素分析

以山西某公路下伏采空区为例,通过对采空区覆盖岩层破坏特性、路基变形特征以及影响路基沉降变形的因素分析得出:采空引起覆盖岩层应力重分布进而发生碎落、开裂以及弯曲变形引起地表沉降最终导致路基变形甚至破坏,位于采空区中心的路基,弯曲作用使路基两侧受压变形,位于采空区边缘的路基发生不均匀沉降,靠近采空区一侧的拉应力引起路基滑移或开裂。煤层的倾角、开采宽度和深度、预留煤柱影响路基沉降变形,开采宽度越宽,深度越浅;预留煤柱越少、煤层倾角越小,越不利于路基稳定。     

采空区对高速公路路基变形的影响

对采空区路基路面建立模型,研究了开采宽度和开采厚度对路基变形的影响.研究结果显示,路基的最大沉降量和水平位移随着开采宽度的增大而增大,且增幅较大;路基路面各种位移和变形值随着开采厚度的增大而增大,采空区路基路面位移和变形值的大小与开采厚度正相关.     

采空区高速公路路基变形失稳的影响因素

矿体开采后会留下采空区.许多公路、铁路需要建在采空区之上或穿越这些采空区,面临因采空区塌陷所导致的路基失稳与破坏问题.了解采空区影响高速公路路基变形失稳的因素,对于有效避免此类病害发生具有重要指导意义.     

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

高速公路路基下伏小煤窑采空区稳定性分析

结合具体工程项目,调查了路基下伏小煤窑采空区的特征,利用FLAC3D数值模拟软件和GPS地表位移监测手段对采空区进行了综合研究。得出研究区原始地层和煤层开采后的竖向和水平向应力分布特征,围岩的塑性变形和应力重分布特征;路基加载后,模型整体位移增大,但水平位移较小;采空区的位移变形破坏并未波及至地表就已经达到了新的平衡状态,但根据岩体的蠕变特性,仍需对采空区进行处治;处治后地表位移监测结果分析与数值模拟结果相吻合,说明处治后采空区对高速公路的正常运营影响不大。     

浅谈路基采空区治理施工技术

采空区指地下固体矿床开采后的空间,及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落,直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围。狭义的采空区指开采空间。采空区由于地质复杂、承载力低,会产生较大沉降变形,威胁公路路基的稳定,严重影响公路的安全运营。结合铜黄高速公路X合同段路基采空区的施工,对路基采空区进行大开挖回填的治理技术进行分析,为以后同类工程施工提供了可借鉴的经验。     

高速公路穿越倾斜煤层采空区时路基变形规律模拟研究

为了解在急倾斜、近距离、多煤层等复杂采空区上修建高速公路路基的变形和移动规律,以新疆某高速公路为例,采用FLAC 3D软件对不同开采厚度、煤层倾角和上覆地层厚度的采空区上高速公路路基变形和移动规律进行了模拟研究,结果表明:路基的变形和移动对开采厚度极为敏感,对煤层倾角和上覆地层厚度不敏感,可为此类采空区上修建高速公路提供参考。     

交通荷载作用下低路堤累计永久变形试验研究

采用低路堤高速公路设计方案时,交通荷载会对路基的应力和变形产生较大的影响。文章通过破坏轴向应力试验与累积永久应变试验,模拟了交通荷载对路基的循环作用,研究了不同频率、不同围压、不同应力水平下交通荷载引起的路基变形特征,提出交通荷载作用下低路堤产生沉降的主要因素,供低路堤的设计和处理参考。     

某下伏采空区公路滑坡变形机理分析及工程设计

分析了某采空区内新建公路的变形机理,主要采用了锚索微型桩挡墙对路基进行加固支挡,可以在兼顾采空区后期塌陷影响的基础上保证新建公路的稳定安全,可为采空区地区公路的勘察、设计和施工技术的完善提供详实的实践资料,具有十分重要的应用价值。     

考虑交通横向分布的路基永久变形预估分析

以典型路基土室内永久变形试验结果得到永久变形预估模型参数;根据交通类型、车道宽度等因素将车辆轮迹横向分布简化为4种形式;采用分条分层总和法对3种交通横向分布频率、3种路面结构组合形式下的路基永久变形进行了计算.结果表明：在道路横断面上,路基永久变形可以用一条向下凹的盆状曲线进行描述,且永久变形的最大值及产生位置与各自的交通横向分布形式相一致;路基内不同深度处各亚层路基土永久变形值随着路基深度增加而均匀递减,路基模量的衰减将引起路基内相同位置处的应力应变增大.     

压实度对煤矸石路基应力及沉降的影响

利用大型有限元分析软件ANSYS建立路基应力和沉降模型,通过调查选取路基材料参数,并选择不同的填筑高度和压实度输入应力和沉降模型中,得出不同压实度时路基最大竖向压应力、竖向剪应力和水平剪应力,以及煤矸石路基中心及边缘的沉降量,分析压实度对煤矸石路基应力和沉降影响并得出合理的煤矸石路基压实度建议。     

深埋高应力围岩变形破坏三维物理模拟试验

随着我国浅部资源的逐渐减少和枯竭，矿物资源地下开采的深度越来越大，深埋高应力巷道的围岩变形、破坏规律的研究显得更加重要。采用WYQ1000—Ⅰ型地下工程综合模拟试验系统，通过三维物理试验模拟巷道的真实开挖、变形和破坏过程，研究有、无支护体系形态下的围岩变形，针对围岩应力以及位移变形破坏特征进行深入分析，得出深埋高应力巷道围岩变形破坏及支护作用机理。     

路基不均匀沉降下无砟轨道受力与变形传递规律及其影响

针对路基上CRTSⅠ和CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构特点, 分别建立了相应的有限元模型, 研究了路基不均匀沉降作用下不同板式无砟轨道受力与变形的传递规律及其影响。分析结果表明: 路基不均匀沉降发生后, 上部轨道结构的垂向变形具有一定跟随性, 变形与沉降曲线相近但不完全重合; 底座板伸缩缝的存在对轨道结构的受力和变形有较大影响, 在20 mm/20 m沉降条件下, CRTSⅠ、CRTSⅡ型板的垂向位移分别达沉降幅值的90%和60%, 相对CRTSⅠ型板而言, 沉降对CRTSⅡ型板的垂向位移影响较小, 但后者更易形成较大范围的离缝, 离缝长度达6.52 m, 为CRTSⅠ型板离缝长度的1.92倍; 当沉降幅值位于底座板中心时, 离缝主要集中在伸缩缝、沉降端部和沉降中心, 但当沉降幅值位于伸缩缝处时, 离缝主要集中在伸缩缝两侧和沉降端部; 沉降波长或幅值改变时, 会导致最大离缝位置出现偏移; 在路基不均匀沉降作用下, CRTSⅠ型板的底座板纵向最大拉应力均大于轨道板的纵向最大拉应力, 而CRTSⅡ型板的情形则相反; 从混凝土强度考虑, CRTSⅠ型板沉降控制标准应以底座板的拉应力控制为主, 而CRTSⅡ型板应以轨道板和底座板的拉应力综合控制。      

寒区新旧煤矸石路基结合部不均匀沉降研究

在寒区煤矸石公路路基拓宽中如何将新旧煤矸石路基良好的拼接在一起是工程上关注的热点问题,文章对新老煤矸石路基沉降机理进行分析,针对路基结合部位沉降的原因,提出防止煤矸石路基结合部差异沉降的常用处理方法,为寒区煤矸石公路路基拓宽工程施工提供参考。     

公路工程中湿软路基处理措施

湿软路基由于承载力较低,受力后路基变形大,施工中常常伴有路基不均匀沉降的现象,严重影响公路工程的验收质量。湿软路基不均匀沉降大,易导致公路路基开裂。鉴于此,从改善公路路基土的剪切性入手,采取有效措施,增强软土路基的强度和稳定性,最终减小此类路基的不均匀沉降。     

高速公路下压煤开采方法的选择

高速公路压覆煤炭资源量越来越多,如何在合理留设保安煤柱的情况下采出公路下压覆的部分煤炭资源是个非常有意义的课题。根据不同的地质、采矿条件,可以在高速公路下采用长壁垮落法即全采法、条带开采、充填开采、限厚开采等方法进行压煤开采,以减少压覆资源量。     

非饱和路基渗流与变形有限元分析

对路基进行渗流与变形的有限元分析,结果表明由于路基水温状况不良而导致产生薄弱环节是造成翻浆破坏的主要原因,并讨论了防治公路翻浆冒泥应采取的措施.