深埋水溶采空区铁路选线与防治措施研究

研究目的:中南地区一硝盐矿区采用水溶法开采地下500 m深度的盐矿，采空区地表变形严重，铁路枢纽货车外绕线拟穿越该矿区，工程风险大。本文基于地表实测变形数据，研究水溶开采诱发地面变形特征，采用自然平衡拱理论结合物探方法分析地面塌陷风险，确定合理的线路通道，并提出穿越深埋水溶采空区铁路的综合防治措施。研究结论:(1)采空区地表存在两个累计沉降量达927 mm和843 mm的沉降中心，沉降中心位于矿柱上，水溶采空区已发生连通；(2)南通道覆岩破坏严重，覆岩垮塌至地面风险高，北通道覆岩相对完整，仅局部井身破碎漏失，工程地质条件相对好，确定北通道为铁路通道；(3)预测停采后地表移动延续时间小于施工工期，提出了矿区停采、封井、路基沉降加宽等综合防治措施，施工期地面变形追踪监测显示，综合防治措施抑制地表变形效果显著；(4)采用泊松函数预测铁路最大工后沉降4.1 cm,满足通车条件，外绕线铁路于2020年8月正式通车运营；(5)本研究成果可为类似复杂采空区铁路选线与处理提供参考。