铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。     

小煤窑采空区工程地质勘察及稳定性评价

某铁路客运专线DK227+395～DK227+495段邻近小煤窑采空区,为了准确查明采空区工程地质条件,以及小煤窑的采空范围、埋深和边界,分析采空区对铁路工程的影响。克服小煤窑既有资料缺乏、隐伏问题较多等困难,采用资料搜集、地面调查走访、综合物探、钻探验证及室内试验的综合勘察方法,确定了采空范围、塌陷破坏影响边界及安全边界,并对采空区的稳定性进行评价。研究表明:(1)小煤窑采空区走访调查工作是综合勘察手段的基础;(2)采用两种及以上物探方法可以提高物探成果精度及准确度,减少钻探工作量;(3)该小煤窑采空区目前稳定性较差,可采用注浆加固等处理措施。     

胶济电化采空区注浆处理施工技术

胶济电化200 km/h客货共线路基从煤矿采空区上穿过。根据本采空区的设计地质勘探资料,采用填充式注浆的处理方案,分别采取自流式、压力式和间歇式注浆的施工方法,分序进行钻孔注浆,并对注浆效果进行检测,各项指标均满足设计要求,有效地控制了路基沉降,确保了路基施工质量。     

铁路大型多层复杂采空区稳定性评价

采用多种方法对新建东平铁路下伏多层采空区进行了详细勘察,取得了翔实可靠的采空区稳定性计算参数,通过理论计算与离散元模拟相结合的方法,对采空区地表沉降进行计算分析,综合评价采空区的稳定性,为铁路建设的场地适宜性进行科学评价。     

受采动影响巷道破碎围岩综合注浆加固研究

以潞安矿区常村煤矿受采动影响巷道破碎围岩的综合控制为工程背蒂,采用数值模拟软件UDEC对注浆过程中各种参数的影响,以及巷道围岩应力状态和注浆对支护的作用进行了数值模拟分析;并详细介绍了井下工业试验,包括注浆材料的选取,注浆参数,支护参数和矿压监测数据,对注浆后巷道位移及锚索受力数据等综合加固效果进行了评价。井下试验表明：通过注浆,明显地改善了巷道的应力状态。根据不同的巷道变形条件采用不同的注浆方法,并配合注浆锚索,是解决煤矿复杂围岩条件下巷道稳定的有效方法。基于数值模拟分析和工程应用的结果,提出了复杂困难条件下巷道维护的一般原则,为相类似条件的巷道维护提供借鉴。     

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.     

考虑影响参数灵敏度的盾构施工注浆压力和注浆量控制研究

为提高盾构同步注浆施工工艺关键控制变量的控制水平,引入Sobol方差灵敏度分析方法用于分析影响注浆压力和注浆量的灵敏参数。文章首先着重分析影响注浆压力和注浆量的因素,然后分析各个影响参数的随机统计特征,最后将灵敏度分析方法应用于工程案例中分析影响注浆压力和注浆量的灵敏参数,并计算不同地层条件下注浆压力和注浆量的控制范围,对结果进行验证分析。分析结果表明:覆土厚度和土体性质参数是影响注浆压力的主要灵敏参数,隧道外径和土质系数是影响注浆量的灵敏参数;计算得到的注浆压力和注浆量的控制范围与工程实际控制情况吻合度高。利用灵敏度分析方法对注浆控制变量进行分析可为注浆施工控制提供参考和借鉴。     

宜宾港铁路采空区选线研究

为了降低某煤炭采空区对铁路工程的影响,为采空区选线提供合理的建议,采用现场调查、地质钻探及原位测试的方法,查明了矿区工程地质条件及开采现状;根据《建筑物、水体、铁路及主要巷道煤柱留设与压煤开采规程》进行采空区铁路地基稳定性分析,确定了处理深度及宽度;从工程地质、处理范围、防护加固效果及抵抗变形四个方面,对铁路通过采空区的形式及其采取的防护加固措施进行分析。研究表明:(1)路基挖方的形式优于隧道形式;(2)对采空区煤层上覆土层实施卸压,对铁路围护带按68°影响角确定的处理宽度及深度进行注浆加固,可确保铁路安全通过采空区。     

甘泉线铁路采空区路基地基处理方案的探讨

介绍了甘泉线铁路DK63+850.00～DK63+977.40段采空区范围内的工程概况,结合采空区的工程地质、水文地质条件对其稳定性做出了评价,制定了采用注浆技术进行加固的地基处理方案。通过注浆技术的实施,能够有效充填采空区空洞及基岩裂隙,确保路基基底的安全和稳定,有效预防路基失稳、下沉、塌陷等病害。     

基于洞顶岩体应力传递的小型采空区稳定性评价方法研究

浅埋洞穴及小型采空区稳定性受顶板岩体结构强度、侧壁稳定性及上部荷载大小等多种因素影响,在地基稳定性评价中系统考虑这些因素的影响是保证评价结果真实可靠的关键。根据岩溶洞穴及小型采空区等地下空洞的分布特征,采用基于洞顶上方岩体应力传递的力学平衡分析方法进行洞穴稳定性评价,综合考虑空洞侧壁稳定和黏聚力c值的影响,推导临界深度计算公式,探讨了相关参数的取值方法。实例计算分析结果表明,本方法综合考虑洞穴侧壁稳定和黏聚力c值对洞顶稳定性的影响,使计算结果更符合客观实际,适于对浅埋洞穴的地基稳定性评价。     

田德铁路小龙煤矿采空区的地质选线

研究目的：田德铁路在右江盆地中通过小龙煤矿采空区,其稳定性对铁路走向影响较大。文章通过分析和评价采空区的稳定性,为铁路地质选线提供重要的参考依据。研究方法：通过对采空区的地质状况、开采情况及地表变形进行详细的调查和观测,并参照有关理论对采空区进行稳定性检算,分析和评价采空区的稳定性。对3个线位方案进行比较,提出合理的方案设计方案。研究结果：小龙煤矿采空区地表变形明显,处于移动和变形的活跃期,预计最大下沉量约为1.61 m。研究结论：采空区稳定性较差,工程处理难度大,费用高,建议线路绕避采空区,推荐投资较省的CK方案为贯通方案。     

高速铁路紧邻深厚采空区稳定性分析及对策

研究目的:随着高速铁路的快速发展,铁路选线难免会受到深厚采空区的影响制约,此采空区具有覆盖层厚、煤层埋深大、煤层厚、开采后易引起地表大范围变形等特点;采空区的地表变形对高速铁路安全存在着重大安全隐患。准确查明采空区的边界条件及评价场地稳定性是保证铁路安全的核心问题。本文以高速铁路紧邻煤矿深厚采空区为工程实例,通过采用综合勘察技术方法查明深厚采空区的工程地质条件及边界条件,并经地表变形监测综合分析评价场地的稳定性,为铁路留设保安矿柱及采取工程防护措施提供可靠的依据,进而保证高速铁路安全稳定。研究结论:(1)通过采用煤矿采掘资料、地表变形调查、物探探测及深孔钻探等综合勘察方法,综合确定了深厚采空区的边界范围;(2)根据地表变形监测成果及InSAR解译形变趋势,经时效性分析,综合评价了采空区的稳定性;(3)采用概率积分法预测计划开采区的地表变形影响范围,合理地确定了保安矿柱的留设宽度;(4)提出了铁路工程的防治对策及煤矿禁采措施;(5)本研究结论可为类似采空区稳定性分析提供参考。     

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。     

营盘路湘江隧道断层破碎带段施工掌子面稳定性分析

考虑地下水渗透力作用,采用三维数值模拟的方法对营盘路湘江隧道断层破碎带段施工掌子面的稳定性进行研究,对比分析未注浆加固与注浆加固两种情况掌子面的稳定性。研究结果表明:未注浆加固时,隧道施工掌子面的稳定性不能满足要求;注浆加固后,围岩及掌子面的稳定性得到显著提高,其安全性能够满足要求;注浆加固起到了明显的堵水作用,改善了初支的受力状态,有效地控制了围岩位移,缩小了围岩及掌子面的塑性区范围,其对提高围岩及掌子面稳定性效果显著。     

地铁隧道开挖超前小导管预注浆参数对地表沉降的影响

以哈尔滨地铁三号线湘江路站—会展中心站区间大断面地铁隧道暗挖段施工为背景,采用FLAC 3D数值模拟软件研究不同超前小导管预注浆参数下地铁隧道开挖引起的地表沉降规律,计算结果显示,改善小导管投影长度、注浆半径及径向加固范围这3个参数可以有效地减小地表最大沉降量。基于这3个敏感性因素设计正交试验,以掌子面后方14 m处截面最大地表沉降和掌子面处地表沉降释放率为评价指标,通过极差分析和方差分析得出:小导管投影长度对地表沉降的影响最为显著,其次是注浆半径,而小导管径向加固范围的影响最小。     

邻近深厚煤矿采空区对鲁南高速铁路的影响分析

为分析采空区对鲁南高铁DK276+400～DK279+900段的影响程度,采用InSAR解译方法获取连续时段的累计沉降量,依据InSAR监测数据绘制古城煤矿附近InSAR沉降干涉成果,得出采空区影响范围及采空区有向东南扩展趋势。采用可控源音频大地电磁法,布置4条物探测线,解译出物探异常区平面位置分布情况及采空高程范围,发现采空区异常部位有自开采工作面边界往东扩展的迹象,与InSAR解译成果基本吻合与收集的资料相符。研究表明,通过对InSAR解译、物探、收集资料等勘探成果综合分析,可准确划分采空区范围。最终确定拟建高铁位于采空区影响范围以外,研究结论对采空区地段高铁安全性评价具有一定参考价值。     

西安平凉铁路下沟煤矿采空区方案研究

西安平凉铁路（以下简称西平线）通过了下沟煤矿采空区,文章深入分析了采空区的特点,对采空区稳定性进行了评价,评价中参考了煤矿部门鉴定后的课题成果和模型试验成果,研究了不同的通过采空区的方案,并对各个方案进行了综合分析比较,可供铁路通过大范围煤田选线借鉴．     

郑州至焦作城际铁路云台山支线在煤矿区的工程地质选线

郑州至焦作城际铁路云台山支线必须通过河南省焦作市北部广大煤矿分布区,煤矿采空区对铁路走向有很大影响。通过对采空区的地质情况、开采现状及地表变形的调查和勘测,并参照相关理论对采空区进行稳定性检算,分析和评价采空区的稳定性;对3个线位方案进行比较,提出合理的设计方案。     

海底隧道全断面注浆渗流场分析

围岩的注浆效果直接影响到海底隧道的施工安全。采用数值计算方法对固定水头的海底隧道在不同注浆圈厚度、注浆圈渗透系数以及排水方式下,隧道的涌水量和衬砌外水压力进行计算与分析。并将数值模拟的结果与轴对称解析解结果进行对比,结果表明:(1)不同的隧道防排水方式对衬砌外压有着明显的影响;(2)注浆圈的径向加固范围对隧道涌水量和衬砌外水压力产生一定的影响,但其效果并不明显;(3)注浆圈的渗透系数对隧道的涌水量和衬砌的外水压力有较大影响。     

全填充压力注浆在采空区治理中的应用

在山西阳五高速公路阳泉至盂县段工程中,采用了全填充压力注浆法对路基下方的采空区进行治理,提高了地基承载力和稳定性,避免了路基沉降的危害。文章简要介绍全填充压力注浆技术的参数设计、施工工艺、质量控制。