铁路穿越小型采空区稳定性的评价方法研究

研究目的:本文结合沪昆铁路上纸厂煤矿的小型采空区的勘察,通过对小型采空区勘察方法研究,探讨小型采空区稳定性分析的方法,对铁路工程建设提出处理意见,并总结铁路通过采空区的经验,为类似工程提供参考。研究结论:(1)对于小型采空区,勘察范围应由大到小,先是在宏观上认识研究区的采空情况,最后重点研究对工程有影响的区域;(2)在勘察方法上按照先地质调查测绘,然后物探最后钻探,并在这三个过程中用这三个方法进行相互验证,相互补充;(3)应注意区分采空区类型,根据工程特点,确立勘察重点、选用相应的稳定性评价方法;(4)采用洞顶坍塌堵塞法及手册法对上纸厂小型采空区进行稳定性验算,得出了可以不对上纸厂采空区进行处理的结论。     

包西铁路煤窑（矿）采空区稳定性评价及处理原则

包西铁路大保当至张桥段所经陕北地区地层多为煤系地层,现代煤矿与古煤窑采空区密布,严重影响了线路位置的确定及工程的设置。经过大量的地质综合勘察工作,查明了沿线采空区分布及开挖特点,在借鉴了既有神延铁路所经采空区的稳定性评价原则及采空区处理经验后,结合包西铁路所经采空区的特点,制定了适合包西铁路采空区的稳定性评价原则及分类标准,最终确定了煤窑(矿)采空区不同工程的处理措施。     

大型采空区铁路地基稳定性分析

山东省大莱龙铁路龙口进港线穿越多个大型采空区。通过对采空塌陷稳定时间、安全深度、最大下沉量、最大下沉速度的分析 ,论证了采空区地基的稳定性 ,提出了选线及工程处理措施建议。     

高速公路下伏采空区稳定性评价方法探讨

采空区是高速公路运营中的隐患,常突然发生变形,严重时会导致重大交通事故。一旦发生,又难以维修养护,往往中断行车,危害甚为严重。路线一般应以绕避采空区为宜。若必须通过时,也必须尽可能地查明情况,彻底处理,不留后患。本文以实际工程为例,分别采用溶洞顶板厚度计算法(厚跨比)、小型采空区顶板厚度计算法、完整顶板概念法以及普氏松散介质平衡拱理论对小型采空区进行了稳定性评价,并对结果进行比较分析,提出了合理的处理方案。     

铁路通过煤矿采空区的地质选线及稳定性评价

总结小煤窑采空区的稳定性评价标准及处理措施,结合工程实例,提出大面积采空区的稳定性评价应根据地表位移实际监测结果进行判断的建议。     

铁路路基下伏多层富水大型采空区稳定性评价及治理

通过注浆处理,使下伏多层富水大型采空区的铁路路基达到使用要求,保证其稳定性并通过检测对注浆效果给予了验证。     

磁东线大协站采空区稳定性评价与整治

采用综合勘察法查明了采空区的分布,并结合小窑采空区的特点和工程地质条件对其稳定性进行评价,经过方案比选,选定压力注浆整治方案.自2008年1月份整治竣工至今,运营状况良好.     

小东沟铁路煤矿采空区的稳定性评价

拟建小东沟铁路自兰新线柴窝堡车站引出,向西南至小东沟煤矿,全长34 km,是神华集团一条重要的运媒通道,其中在AK10 500～AK11 000通过柴窝铺煤矿采空区.对采空区进行了稳定性分析与评价,提出了合理的工程措施及建议.     

基于Max-plus方法的列车运行图稳定性评价

列车运行图是铁路运输组织重要的技术文件,因而列车运行图质量的评估历来受到铁路部门的重视.而列车运行图稳定性是评估工作中的重要内容之一,它是指列车运行图在实施过程中出现列车晚点的概率和消除晚点以及晚点传播的能力.本文介绍max-plus方法,并将该方法引入列车运行图稳定性评估工作.建立用以评价列车运行图稳定性的恢复矩阵,提出评价的定量指标,并应用Matlab编程实现了恢复矩阵计算分析的自动化.Max-plus的应用需要与图论等方法结合,比较复杂,应进一步研究.     

采空区铁路工程地质选线研究

研究目的:为更好指导采空区铁路勘察选线工作,系统总结采空区铁路勘察选线设计的基本流程,提出采空区铁路选线安全距离计算方法、相关参数标准及选线途径。研究结论:研究表明,在不同等级铁路安全距离计算中,应采取相应的岩移角选取标准,高速铁路及无砟轨道客运专线应采用边界角,而普速铁路可采用移动角。结合工程实例,提出采空区铁路工程地质选线的方法和途径,包括线路方案比选——在矿区外围选线、局部方案优化——在矿区内选线,以及基于采空区变形计算和监测的铁路选线。     

基于地震活动性参数b值的地应力评估方法研究

在铁路选线的可行性研究阶段,当线路方案尚未确定时,不宜通过大规模的钻探查明地应力数值,而希望借鉴现有资料或经验公式对地应力状况有所把握。国内外已有研究表明,在反映地震震级与发生频率的幂律关系中,幂指数b值与地应力水平具有反相关关系,据此提出增加参数b,对水平主应力随埋深分布规律统计回归方程进行修正的方法。以川藏交通廊道地应力分析为例,绘制地震活动性参数b值的空间分布云图;基于研究区已有地应力实测数据,以埋深H和b值作为自变量,拟合得到地应力量值的评估模型,经检验,与目前仅采用埋深作为自变量的方法相比,评估精度明显提高。     

基于PFC3D隧道采空区上覆岩层破坏机理研究

本文采用PFC^3D数值模拟软件,结合牡佳客专青龙山小煤窑上覆岩层垮落情况以及孔隙率变化特征,对小煤窑采空区上覆岩层破坏机理进行研究,得出以下结论:上覆岩层由于应力集中和覆岩崩塌引起的冲击作用,工作面底板产生更多裂缝且不断积累和发展,形成贯通性裂纹通道,直至底板裂纹区域深度达到15 m;在工作面推进过程中,工作面上方、后方以及工作面附近孔隙率较大,随着工作面的推进,工作面后方孔隙率大的领域增加,使工作面推进区域上方孔隙率大的领域不断向前发展,形成细长形状,由于上覆岩层的支承作用,两巷附近的孔隙率仍会保持较大值。     

基于流固耦合理论下穿库区隧道围岩稳定性分析

以某下穿库区铁路隧道为依托工程,对比分析有无渗流场作用和不同水深条件下,隧道结构应力变化规律以及围岩变形、塑性区和渗流场的变化特性,同时还考虑隧道加固圈厚度和渗透系数对围岩稳定性的影响。研究结果表明:地下水渗流场对围岩变形影响较大,不仅能引起大范围的库底沉降,而且能增大隧道拱顶和拱腰的位移,并且能够减小仰拱的隆起量以及加剧围岩塑性区的范围;隧道的开挖能够对地下水孔隙水压力的分布形成明显的扰动,并且在两拱脚处渗流速度最大,最大塑性区位于横向临时支撑处;注浆加固圈能够改善围岩的受力,隧道最优注浆圈厚度在5m,并且当渗透系数小于围岩渗透系数的1/50时注浆圈加固效果不再明显。     

小净距隧道下穿既有建筑物稳定性研究

近接施工引起的结构稳定性一直是城市地下工程关注的热点问题。以合肥小净距隧道穿越利海大厦办公楼工程实践为依托,建立三维数值力学模型,研究建筑物桩基变形特性、小净距隧道围岩塑性区分布和衬砌力学响应。研究结果表明:上台阶开挖引起桩基沉降占整个断面通过后总沉降量较大比例,上台阶施工过程控制尤为重要;接近隧道入口的桩基沉降量最大,从外向内逐渐减小;隧道通过20 m后,桩基沉降基本稳定。小净距隧道围岩塑性区主要集中在边墙、中隔墙和拱脚,建议设置中隔墙对拉锚杆和拱脚锁脚锚杆;先行洞洞周变形大于后行洞,先行洞隧道拱肩、中夹岩柱侧边墙二次衬砌安全系数最小,应作为施工阶段重点监测部位。研究成果对复杂环境城市地下工程设计、施工提供参考和借鉴。     

包西铁路毛乌素沙地大面积煤矿采空区地质选线研究

包西铁路在陕北有红柳林接轨方案和大保当接轨方案。红柳林接轨方案在乌兰木伦河两岸通过大面积范围的煤矿采空区;大保当接轨方案无采空区,但通过风沙区,广泛分布的煤矿采空区及风沙区控制线路方案。通过对采空区和风沙区分布综合勘察,分析评价采空区稳定性和风沙区活动性及危害,并从工程地质条件、压煤、工程建设难度、工程投资对两大接轨方案进行综合比选,推荐投资较省的大保当接轨方案为贯通方案。     

轨距对机车车辆稳定性影响的研究

基于惯性力与轮对蛇行频率及波长间的关系,研究轨距对机车车辆稳定性的影响,并通过对各种轨距下单轮对走行部和转向架式走行部的特征值计算,验证分析结果。结果表明:对于单轮对走行部,轨距越宽,车辆稳定性临界速度越高;对于转向架式走行部,轨距越宽,机车车辆稳定性临界速度越低;采用弹性定位后,可以提高单轮对走行部的稳定性临界速度;转向架采用弹性定位之后,优化的悬挂设计可以使机车车辆达到很高的稳定性临界速度;对于转向架式走行部,速度对稳定性的影响程度与轴距的影响程度相当,在其他条件不变的情况下,轴距增大20%,相当于其稳定性临界速度可提高20%;车轮踏面等效锥度和名义滚动圆半径对单轮对或转向架式走行部稳定性临界速度的影响与轨距的影响程度相同,锥度加大或轮径减小,均会降低机车车辆的稳定性。     

综合物探技术在潍烟线金矿采空区勘察中的应用

为查明潍烟线灵山蒋家金矿采空区分布,针对测区内采空区空间分布复杂、埋深变化大,以及存在高压线、道路干扰等情况,选用测氡法、重力法、地震映像法以及天然源音频大地电磁法开展工作。测氡法和重力法可以发挥其抗干扰能力强,数据可靠等优势,为采空区平面范围的圈定提供依据;地震映像法可以进一步验证采空区范围;天然源大地电磁法可以满足采空区的勘察深度要求。研究表明,通过4种物探方法的优势互补、联合应用,精确划定了采空区的范围,研究成果对类似铁路采空区勘察研究具有一定的借鉴意义。     

基于多层次灰色方法的路企直通运输效果评价方法

根据路企直通运输的影响因素,建立设施设备、安全、人员和货物共4大类因素12个指标的评价指标体系;基于层次分析法和灰色评价法,给出路企直通运输实施效果的评价方法。通过专家评分,得到评价指标权重,建立路企直通运输实施效果评价的样本矩阵;根据评价指标等级赋值区间的划分,设定评价灰类和白化权函数,进而确定评价指标的灰色评价权重矩阵、灰色综合评价向量和灰类等级值化向量;通过对以上参量的数值计算,可以得到路企直通运输实施效果的综合评价值。以某煤矿开展路企直通运输效果评价为例,验证了方法的可行性。