大劉煤礦采空區(qū)對公路工程影響的分析與研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，全國各地都在興建大量的高等級公路，在修建高等級公路時，不可避免地遇到煤礦采空區(qū)工程地質(zhì)問題。本論文是基于“京福高速公路徐州繞城西段大劉煤礦采空區(qū)穩(wěn)定性分析與研究”項目為背景，在研究該煤礦采空區(qū)地質(zhì)采礦、工程地質(zhì)特征基礎上，分析了高速公路地面及橋墩的沉降觀測資料，采用沉陷預計法預測了路中心地表的剩余變形量，同時采用FLAC3D軟件模擬該煤礦采空區(qū)對高速公路的影響，研究工作得出以下幾點主要結論： (1)大劉煤

2、礦采空區(qū)地表變形總體表現(xiàn)為寬緩的沉降盆地。沉降觀測資料分析表明：高速公路出現(xiàn)了兩頭小，中間大的沉降變化。沿橋梁方向地表最大沉降量為42.5mm，跨隴海鐵路特大橋52＃墩最大下沉達到35mm。沉陷預計法計算表明：公路中心地表最大殘余沉降為92mm，最大殘余水平移動29mm，最大殘余傾斜為0.25mm/m；最大殘余水平變形為0.21mm/m；最大殘余曲率為0.016×10-3/m2。 (2)通過FLAC3D數(shù)值模擬分析，在開采后采空

3、區(qū)端部應力發(fā)生集中，其分布表現(xiàn)為沿著巖層傾斜方向展布的特點。公路中心地表下沉趨勢與預計法計算結果較為一致，傾斜巖層在開采后出現(xiàn)上山方向的巖層“上拱”現(xiàn)象，上山方向地表出現(xiàn)了輕微的上升，最大下沉處位置偏向于下山方向。 (3)通過對該煤礦采空區(qū)工程地質(zhì)特征分析，該煤礦采空區(qū)仍然存在著“活化”的可能性。結合地表觀測資料、沉陷預計計算及FLAC3D數(shù)值模擬研究結果的分析，認為：該采空區(qū)對高速公路路基影響較小，但對特大橋會產(chǎn)生較大的影響。