地下煤礦開采對高速公路路基路面變形影響研究.pdf

1、我國煤炭資源十分豐富，煤炭為我國的工業(yè)以及其他領域的發(fā)展提供了重要能源。隨之而來問題是，國內下穿公路的采空區(qū)現象越來越多，由于煤層被采出，地表發(fā)生下沉，使得路基失穩(wěn)、路面開裂，加上雨水滲入，公路路基破壞加劇，進而影響正常行車安全。針對這些路基路面破壞的現象，本研究以重慶南川至萬盛高速公路路段下方采煤活動為依托，利用FLAC3D軟件數值模擬，對地表以及路面變形規(guī)律進行了分析，主要做了以下幾個方面的工作:
　　(1)對3種不同深厚比的

2、煤層進行模擬，結果表明:煤層深厚比越小，地表下沉會越大。巖層等值線會以70°的影響變形角沿著上覆巖層延伸至地表，兩側變化曲線呈對稱分布，各巖層在地表形成的沉降區(qū)域大于實際的采空區(qū)面積。位于采空區(qū)中心對應的地表位置下沉最大。
　　(2)對不同煤層傾角進行模擬分析，結果表明:巖層的移動是一個連續(xù)動態(tài)的過程，地表變形量和煤層傾角呈線性關系，傾角越大時，地表受煤層開采影響范圍越大，豎直方向變形要比水平方向劇烈。
　　(3)從不同車速

3、頻率對路面變形的分析，結果表明:受煤層開采影響的變形路面，在受到行車荷載作用時，對路面變形影響最大的車速為60km/h，隨著作用時間的增加，路面的下沉變形將增大。
　　(4)模擬不同載重車輛對采空區(qū)路面擾動的二次變形的影響，結果表明:車輛輪壓越大，路面下沉越嚴重，在1.17MPa輪壓作用下，路面下沉最大為36.4mm。路面各結構層的應力隨著深度的增大逐漸降低，當深度達到0.48m時，在豎直方向的應力已經很小。
　　(5)分析

4、沿路線縱向100m范圍路面下沉情況，結果表明:當采煤工作面經過路基下方，沿路線縱向的下沉會出現左右對稱的不均勻沉降，在采空區(qū)中心位置對應的路面沉降最大。確定地下煤層開采對地表影響的等級范圍，為以后擬建公路的布線、方案比選提供依據。
　　(6)用積分計算法對地表和路面的變形進行驗算，建模結果和理論計算結果相一致，得出對路面變形影響最小的變形容許值，即:地表傾斜小于等于3.0mm/m，地表水平變形小于等于2.0mm/m。對于高速公路的