高速公路下伏急傾斜煤層采空區(qū)致災機理與防治技術研究.pdf

1、隨著我國高速公路的迅速發(fā)展，全國公路網的不斷完善，許多公路將不可避免的穿越采空區(qū)上方。雖然國內對高速公路下伏采空區(qū)的治理已有了許多年的經驗，在采空區(qū)的勘察設計、穩(wěn)定性評價和處治技術等方面積累了許多寶貴的經驗，但總體來說，我國采空區(qū)高速公路建設技術還不算是成熟階段。由于各地公路下伏采空區(qū)的工程條件差別較大，新的工程實踐中仍然存在許多難題，尤其在考慮地表施工與運營荷載影響的采空區(qū)穩(wěn)定性評價方法、評價依據、治理標準及工程處置技術等方面，尚未形

2、成系統(tǒng)的治理理論和技術，無規(guī)范可循，也沒有成熟的工程設計體系可供借鑒和指導，特別是對于急傾斜煤層采空區(qū)的處理問題，還缺乏成功的經驗。
　　本文針對急傾斜煤層的致災機理和防治問題，以新疆烏魯木齊繞城高速采空區(qū)治理工程為依托，采用現(xiàn)場踏勘、理論分析與數值模擬計算相結合的方法，對急傾斜煤層采空區(qū)修建高速公路后的沉降趨勢、致災機理與防治措施等進行了研究，主要成果如下：
　?、欧治隽擞绊懠眱A斜煤層采空區(qū)地表穩(wěn)定性的主要因素分為采礦因素

3、和不良地質因素。總結了高速公路下伏急傾斜煤層采空區(qū)所引起的路基、橋梁、隧道和涵洞等產生不良病害情況。
　?、品治隽嗽摴こ讨械男「G采空區(qū)和其他地勘資料中的空洞對高速公路路基穩(wěn)定性的影響。該項目中基底附加應力的影響深度都能到達導水裂隙帶的范圍內，所以必須進行采空區(qū)空洞的處理才能滿足路基的設計規(guī)范要求。
　?、抢肍LAC軟件，建立了采空區(qū)上覆蓋層厚度對比模型和采空區(qū)安全煤柱頂寬對比模型。通過對比分析得到在采空區(qū)安全煤柱上方修建公

4、路時，采空區(qū)上覆蓋層不同高度和不同安全煤柱頂寬對地面穩(wěn)定性的影響。模擬結果表明：上覆蓋層在一定厚度內存在著自穩(wěn)性，地表沉降的最大值隨著地層厚度的增加先增大后減小。煤層開挖后，安全煤柱對地層的穩(wěn)定性起到了很大的作用，安全煤柱邊緣也產生了變形移動區(qū)和變形破壞區(qū)。并且安全煤柱預留頂寬越寬，安全煤柱上方地層煤層開挖后地表沉降值越小。
　?、韧ㄟ^數值模擬，分析了該工程中，公路對采空區(qū)內地表的穩(wěn)定性影響很大，必須進行加固處理后，才能滿足路基的