膨胀土地区下伏中浅层采空区地基稳定性评价

以南宁外环高速公路中一段处于膨胀土地区的小煤窑采空区为工程依托，建立有限差分网格模型，定量求算出煤层充分采动后地表最大移动变形值；采用了抚顺矿区分析下沉随时间变化的建议公式求得该采空区地表剩余变形量；最后，对该路段地基进行稳定性评价。结果表明:采空区处于不稳定状态，必须对该路段的地基进行有效处治，才能保证新建高速公路该路段的工程质量。     

南桐煤矿急倾斜煤层开采过程中地表变形规律研究

为了研究南桐煤矿急倾斜煤层开采过程中地表变形特征，利用有限差分软件FLAC3D建立数值模型，分别计算先后开采K2，K3，K1三个煤层后地表变形的情况。模拟计算结果表明:地表竖向变形、水平变形都随着煤层的开采而逐渐增大；地表竖向变形受地形影响向下山方向逐渐减小；地表水平变形最大值位于采空区上方，变形方向都是指向下山方向，且下山变形增量大于上山变形增量；应力变化主要表现为地形地貌起伏大、地势低处拉应力集中。     

采空区高速公路路基路面变形破坏

随着各地高速公路建设的快速发展,一些高速公路无可避免地要跨越采空区,这就可能面临采空区地表沉陷引起高速公路路基路面破坏问题。因此,针对采空区路基路面的主要病害,开展采空区高速公路路基路面变形破坏理论和变形协调设计方法的研究就显得十分重要。采用粘弹性蠕变本构关系建立有限元仿真模型,对采空区路基路面变形破坏问题进行理论研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)运用ANSYS软件建立数值仿真模型,分析采空区地表沉降特征,将地表沉降曲线分为三个区域:下凹区、上凸区、反弯区,并分析不同因素影响下地表沉降曲线的变化规律。(2)根据地表沉降曲线分区特征,建立采空区—路基—路面整体模型,分析路基位于地表沉降曲线不同特征区段时路基路面的变形破坏模式。(3)根据地表沉降曲线特征,结合采空区路基路面变形破坏的主要影响因素,研究采宽、采厚、采深、煤层倾角、留设煤柱等因素对采空区路基路面变形及应力的影响,总结不同因素影响下路基路面变形破坏的基本规律。(4)根据有限元计算分析结果及高速公路安全运行的设计标准,归纳总结了采空区一般处治方法,并基于协同作用原理给出了采空区路基路面变形协调设计方法。     

采动区地表剩余变形对高等级公路影响预计分析

高等级公路建设中经常遇到公路穿越矿区采动影响区的问题。采动引起的地表移动变形是确定路基稳定性、分析采空区影响程度的主要依据。采动地表移动变形可分为连续移动变形与非连续移动变形两大类。在地表连续变形条件下，得出预计地表剩余沉陷引起移动变形的理论方法，由地表剩余变形等值线图形分析，划分其为不同的影响区，根据不同影响区位移变形的特点，给出适应于采动区移动变形要坟的抗变形路基 面结构方法。     

下伏煤层采空区对公路隧道影响的数值分析

下伏煤层采空区具有隐伏性强、空间分布及变形复杂等特点,对公路隧道影响大,如何评价采空区对公路隧道的影响是目前的技术难题。文中结合工程实例,采FLAC~(3D)三维数值软件,系统分析了煤层开采引起的覆岩塑性变形、覆岩应力分布、隧道底板水平变形、倾斜及曲率等特征。结果表明,随着煤层的逐步开挖,空区上覆岩层至地表均产生了一定程度塑性变形;隧道底板水平变形量、倾斜值、曲率值超过容许变形值,需采取工程措施处治或避让处理。     

绵泸高铁大面积采空区采动影响研究及防治措施

依托绵泸高铁内自泸线穿过螺观山脉时遇无法绕避的大面积煤层采空区，比选采动影响对高铁的安全危害最小、地质条件最优的线路方案。通过充分的资料收集、大面积地质调绘对比、再结合钻探、多种物探探测成果进行综合分析和专题研究，查清采空区影响范围，确定方案；针对采空区对高铁的影响进行定量分析，并采取有效的防治措施。     

采空区围岩稳定性影响因素分析

采用数值模拟的手段分析了采空区围岩稳定性影响因素,主要分析了围岩的黏聚力、摩擦角、弹性模量、泊松比及地表坡度对围岩稳定性的影响,计算结果表明,物理力学参数中黏聚力对围岩的稳定性影响最大,泊松比最小。另外地表坡度对围岩稳定性的影响存在一个临界值,当地表坡度在小范围变动时围岩稳定性变化不大,达一定临界值时稳定性骤然下降,模拟分析可以为采空区围岩稳定性评价提供理论参考。     

煤矿采空区对离军高速公路桥隧布设的影响分析

通过对项目沿线煤矿采空区的实地勘察、资料整理和理论分析,根据煤矿采空区地质、煤层赋存及顶底板岩性等条件,充分结合地表沉陷和残余变形的计算结果,综合考虑桥梁和隧道的不同特点,对桥隧的设计进行优化,并提出处置措施.桥遂布设经过优化后,可以减少病害、节省工程造价、提高行车安全性,能更好地体现"安全、耐久、节约、和谐"的设计理念.     

采空区对高速公路危害性特征与评价方法研究

采空区的危害性评价是矿区高速公路建设关键技术难题之一。文章研究了采空区地表剩余移动与变形特征,经验公式法、预计评价方法及有限单元法进行采空区变形与稳定性预测与评价的原理及关键技术,并提出了高速公路工可、初设及施设三阶段采空区危害性评价工作内容与目标、评价标准及程序。计算实例表明,三种方法联合使用是采空区路基危害性评价的有效方法。     

公路隧道穿越陡倾煤层采空区力学特性分析

针对隧道穿越陡倾煤层的施工力学特性,采用数值计算方法,探讨隧道施工对采空区围岩变形和受力的影响,结果表明,围岩应力分布规律受采空区影响显著,陡倾煤层采空区前后15 m为隧道施工过程中加强支护和重点监测范围。通过分析陡倾采空区对隧道结构的影响程度和规律,发现采空区的存在使得隧道支护结构主应力最大值增大约15%~20%,对隧道整体结构的稳定性不利。