高速公路下伏采空区问题国内外研究现状及进展
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公路路基下伏采空区处治方法首先,可以采取补充填充材料的方法。
通过向伏采空区注入填充材料,如砂石、混凝土等,来填补空洞,加强路基的承载能力。
这种方法对于伏采空区较小的情况比较适用,能够有效地提高路基的稳定性。
其次,可以采用支护结构的方法。
对于较大的伏采空区,可以设置支护结构来增加路基的稳定性。
常见的支护结构包括桩基、挡墙等,它们能够有效地分散荷载,避免路基下伏采空区发生变形或坍塌,从而保证公路的安全性。
此外,合理的排水措施也是很重要的。
在处理公路路基下伏采空区时,需要注意排水问题,特别是对于较大的伏采空区。
如果采空区的排水不畅,就容易导致地基软化,从而影响路基的稳定性。
因此,可以采用排水沟、排水管道等措施,及时将水分排出伏采空区。
另外,监测和预警系统的建设也是非常重要的。
公路路基下伏采空区处治过程中,监测和预警系统可以发挥重要作用。
通过安装地下水位监测仪、变形监测仪等设备,及时了解伏采空区的变化情况,从而提前预警,采取相应的处置措施,保障公路的安全性和可靠性。
最后,要加强对伏采空区进一步研究和监管。
在公路建设过程中,要加强对伏采空区的调查和研究,了解其规模、形态和分布特点,为处治提供科学依据。
同时,政府和相关单位要加强对伏采空区的监管,制定相应的管理办法和规范,确保公路建设的安全性和可持续性发展。
综上所述,公路路基下伏采空区处治是确保公路建设安全和可靠的重要环节。
通过采取补充填充材料、设置支护结构、合理排水、监测预警和加强研究监管等措施,可以有效地解决伏采空区带来的问题,保障公路的稳定性和安全性。
论采空区对高速公路的影响及处理措施刘维民1,李端峰1,王桂尧2,阳军生2(1.衡枣高速公路建设开发有限公司,湖南永州 423000;2.长沙交通学院,湖南长沙 410076)摘 要:应用随机介质理论分析了采空区对高速公路的影响,探讨了采空区对高速公路影响的临界深度计算方法,并针对实际情况,提出了几种采空区处理方案。
关键词:公路;采空区;影响分析;处理措施中图分类号:U412.366 文献标识码:A 文章编号:1671-2668(2002)05-0020-03 采空区坍塌引起的地层移动及变形超过公路的极限值就会产生路面开裂等危害,危害程度视公路路面、路基结构形式不同而不同,当遇到公路桥梁时,危害更为严重。
为了保证高速公路的修筑质量,在查明沿线采空区的基础上,还应分析这些采空区对高速公路的影响程度,分析采取何种有效措施,将采空区对公路的影响降低到允许范围内。
1 采空区坍塌对地面的影响分析采空区坍塌导致的地面破坏主要有两类,一类是直达地表的坍塌,即地表发生不连续变形,另一类是空洞坍塌后地表发生连续的变形。
对于第一类变形,在工程中必须预先采取措施,防止其发生,而第二类变形,可以分析空区破坏后引起的地表变形值,根据实际情况采取适当的工程措施。
1.1 地表变形分析采空区和溶洞的坍塌引起的地表变形受多因素综合影响,因此将空洞坍塌对地表的影响看成是随机事件,而周围地层则看成是随机介质,可以采用随机介质理论分析地表变形的大小和影响范围。
假设地面下一空洞尺寸范围为Ω,距地面深为η,则空洞坍塌后引起的地面下沉可表示为:W(X)=整体稳定性。
但三维稳定性分析则全面地考虑了边坡的整体受力,能更有效地解释滑坡的整体稳定性。
参考文献:[1] 徐卫亚.边坡及滑坡环境岩石力学与工程研究[M].中国环境科学出版社,2000.[2] 陈祖煜,张宏亮,汪小刚.边坡稳定三维分析的极限平衡方法[J].岩土工程学报,2001,23(5).[3] 陈强勇.三峡船闸高边坡开挖卸荷弹塑性损伤分析[J].水利学报,1998(8).[4] Chen Zuyu,et al.A three2dimensional slope stabilityanalysis method using the upper bound theorem(Ⅱ):numerical approaches,applications and extensions[J].International Journal of Rock MechanicsよMining Sci2ences,2001(38).[5] 哈秋聆,李建林.三峡工程永久船闸高边坡岩体稳定分析及其结构优化方案研究[J].岩石力学与工程学报,1994,13(2).[6] 肖洪天,强天弛.三峡船闸高边坡损伤流变研究及实测分析[J].岩石力学与工程学报,1999,18(5).收稿日期:2002-05-0202 公 路 与 汽 运 Highw ays&A utomotive A pplications 第5期2002年10月κΩtanβηexp-πtan2β(X-ξ)2η2dξdη(1)同样也可以得出地表水平位移、地表倾斜、地表水平变形和弯曲变形的表达式,在空洞坍塌引起地表变形计算公式中只有tanβ系数,该系数是空洞周围地层系数条件的综合反映。
第23卷 第7期岩石力学与工程学报 23(7):1198~12022004年4月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ,20042002年5月29日收到初稿,2002年7月30日收到修改稿。
* 教育部重点项目(01089)资助课题。
作者 童立元 简介:男,1975年生,博士,1997年毕业于中国地质大学(武汉)岩石矿物学专业,现任讲师,主要从事岩土工程及道路工程等方面的教学与科研工作。
E-mail :liyton@tom .com 。
高速公路下伏采空区问题国内外研究现状及进展童立元 刘松玉 邱 钰 方 磊(东南大学交通学院 南京 210096)摘要 综述了国内外高速公路下伏采空区问题的研究现状,重点介绍了4个方面的问题:采空区探测、稳定性评价、治理及质量监控等技术,并提出了进一步研究的方向。
关键词 采矿工程,采空区,探测,稳定性,治理,质量监控分类号 U 412.36+6 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)07-1198-05CURRENT RESEARCH STATE OF PROBLEMS ASSOCIATED WITHMINED-OUT REGIONS UNDER EXPRESSWAY AND FUTUREDEVELOPMENTTong Liyuan ,Liu Songyu ,Qiu Yu ,Fang Lei(Transportation College ,Southeast University , Nanjing 210096 China )Abstract The current research state of problems associated with mined-out regions is reviewed systematically ,including the exploration technology ,prediction of stability ,treatment and inspecting techniques. Some important points needed to researched in future are also pointed out.Key words mining engineering ,mined-out region ,exploration ,stability ,treating ,quality inspecting1 引 言采空区是指地下矿产被采出后留下的空洞区,按矿产被开采的时间,可分为老采区、现采区和未来采区。
最新【精品】范文参考文献专业论文高速公路路基采空区稳定性分析与治理措施高速公路路基采空区稳定性分析与治理措施摘要:随着我国交通事业的开展,寻求精度高、系统性强、经济实用的煤矿采空区勘察与处置方法,直接关系到我国高等级公路的建设开展。
如何对高速公路下伏的采空区进行稳定性分析和治理,是高速公路建设面临的重要课题。
关键词:采空区;稳定性;评价;治理中图分类号:U416文献标识码:A引言在高速公路施工过程中,经常会遇到设计路基下方存在各种类型的空洞,如煤矿采空区等。
这种地质病害常使路基失稳,造成路基、路面、桥梁涵洞等构造物的损坏,对公路工程危害极大。
本文以国道线〔内蒙古〕大饭铺到东胜高速公路西段路基下煤矿采空区的稳定性分析和治理为根底,结合国内外不同行业采空区治理经验,对高速公路下的煤矿采空区稳定性分析与治理方法进行探讨,并提出经济实用合理的技术手段。
一、采空区资料收集及稳定性评价收集、分析地质资料,掌握采空区形成的地质背景,重点了解各路线所通过采空区的根本地质特征、煤层赋存、开采情况和不同煤层的覆岩岩性特征。
通过采矿历史调查,掌握线路走廊带影响范围内开采煤层的数量、厚度、埋深、产状、开采时间、采煤方式、顶板管理方法和覆岩性质。
工程地质概况与采空区分布及特点大〔饭铺〕东〔胜〕高速公路通过的地区为内蒙古西部的丘陵地带,位于中生带鄂尔多斯盆地东部边缘,属于下、中侏罗统。
下、中侏罗统的地区均有煤层分布,只是煤层层数、厚度和埋深不同而已。
本区主要开采的煤层是早侏罗系中统东胜组第二岩段及下统延安组上部的一煤层,该煤层常分布在沟谷底部或河床部位,层厚~4m。
其顶板多为浅灰色细砂岩或砂质泥岩,厚20~50m。
高速公路共有五段路基存在采空区,采空高度为3~4m,顶板厚度为20~30m,一层煤均已采空,并对局部矿柱进行回采。
这些采空区的存在,无疑是路基稳定和将来高速公路运营的平安隐患。
为了确保高速公路工程质量和运营平安,对路基采空区的稳定性进行评估,并提出合理的处理措施。
高速公路下伏多层采空区地表沉陷数值模拟及预测研究近年来,随着我国国民经济的不断发展,经济建设对交通运输体系要求的不断提高,高速公路和高速铁路建设也以前所未有的速度推进。
由于道路网越来越密集,一些地区的高速公路和铁路不可避免地需要穿越或建立在老采空区地表。
北京至哈尔滨高速公路(简称京哈高速公路)四平至长春段K70+500—K75+000段位于刘房子煤、膨润土矿区北西侧。
矿山开采形成的采空区,导致高速公路局部路面变形,出现裂缝,道路路基下沉。
本文依托“京哈高速公路四平至长春段改扩建工程刘房子路面塌陷段勘查”项目,在阅读和总结大量前人研究文献基础上,以四平至长春段K73+100—K73+500段路面塌陷为研究对象,完成本论文。
首先分析了研究区区域构造地质条件,煤系地层工程地质条件和水文地质条件,煤层厚度、顶底板岩石物理力学条件,煤矿开采历史及现状和采空区范围。
根据野外现场调查、钻探和物理勘探资料,分析研究区地表沉陷特征、分布规律及其形成机理。
然后根据研究区刘房子煤矿调查资料,运用MATLAB软件,以概率积分法为理论基础,编制多层任意形状采空区地表沉陷预计系统,并将系统用于研究区高速公路地表沉陷计算。
利用有限差分法FLAC数值模拟软件,研究汽车动荷载作用下采空区地表变形规律。
采用改进的遗传算法求解和优化Holt-Winters模型的组合参数,建立高速公路沿线监测点地表沉陷的预测模型。
最后对研究进行总结并提出今后研究的建议。
论文包括以下八个部分:绪论、研究区地质环境条件、高速公路地表沉陷特征及其机理分析、多层采空区地表沉陷预计系统设计、研究路段地表沉陷预计分析、汽车动荷载作用下采空区地表变形数值模拟、采空区地表沉陷非线性预测模型研究及结论和展望。
本文建立了基于概率积分法的多层任意形状采空区地表沉陷预计模型,利用MATLAB编制程序并制作界面窗口,形成了基于概率积分法的开采沉陷预计系统。
以研究路段下地质采矿条件为原型设计模型,研究采空区埋藏深度、采空区尺寸、汽车荷载速度对采空区上覆岩层及高速公路地面变形的影响。
国内外高速公路的现状及其发展高速公路是指连接城市之间、具有双向分离、全封闭、全立交、多个出入口、具有较高设计速度和标准的大型交通基础设施。
它具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、安全可靠等优点,对国家经济、文化和人口流动起到了至关重要的作用。
目前,全球高速公路里程数已经超过120万公里,其中美国拥有约60万公里,中国拥有约13万公里。
高速公路的建设已成为各国现代化建设的重要组成部分。
美国是世界上最先建设高速公路的国家,早在1937年就开始建设高速公路网络。
而欧洲的高速公路发展也相当迅速,德国的Autobahn 网络是世界上最长的国家级高速公路网络。
亚洲方面,日本于1951年开始建设高速公路,其高速公路网络发达,连接了全国主要城市和工业区域。
我国高速公路发展迅速,自1988年第一条高速公路——上海沪嘉高速公路建成通车以来,全国高速公路里程数不断增加。
截至2020年底,已建成的高速公路网络总里程达到65万公里,覆盖了全国99%的城区人口和88%的县市地区。
我国高速公路建设按照“国家规划、地方负责、中央补助”的原则进行,分为国家高速和省级高速两个等级。
其中,国家高速由交通运输部统一规划,地方高速由各地政府规划建设。
近年来,我国高速公路建设重心逐渐向中西部地区转移,以弥补这些地区的交通基础设施短板。
尽管国内外高速公路发展迅速,但也存在一些问题。
交通流量不均衡:部分高速公路路段流量过大,导致拥堵现象时有发生,而部分路段则车流量较小,造成资源浪费。
道路保养不足:部分高速公路由于保养不及时或保养不当,容易出现道路损坏、路面破损等问题。
交通管理缺失:由于高速公路的快速发展,交通管理部门在交通调度、事故处理等方面存在一定的困难和挑战。
智能交通管理:运用物联网、大数据、人工智能等技术手段,实现高速公路交通流量的智能调度和路网的最优配置,以缓解交通拥堵和提高路网使用效率。
绿色交通:推广新能源汽车、节能环保车型的使用,建设绿色生态型高速公路,减少交通污染和对环境的破坏。
高速公路路基采空区稳定性分析与治理措施引言随着我国经济的快速发展,交通事业也得到了迅速发展,高速公路的建设和扩建也日益迅猛。
高速公路是我国重要的交通基础设施之一,对于促进地方经济的发展、方便人民出行有着至关重要的作用。
然而,高速公路的建设也带来了一些问题,其中之一便是路基采空区的稳定性问题。
路基采空区的概念路基采空区是指在大规模工程施工过程中,由于挖掘土石和施工废渣等原因,导致地表以下的空洞或者松散地层,形成的隐患区域。
路基采空区不仅会对高速公路运营带来巨大安全隐患,也会对周围环境造成潜在威胁。
路基采空区稳定性分析路基采空区稳定性分析是指对路基采空区进行科学系统评估,以确定其稳定性,并对路基采空区裂缝、坍塌等问题进行分析和解决。
路基采空区稳定性分析需要考虑多种因素,例如采空区域的物质特性、周围地质地貌、光荣坍塌的风险和潜在损害等。
路基采空区的物质特性和周围地质地貌是影响稳定性的主要因素之一。
在进行稳定性分析时,需要对采空区域进行采样测试,确定其含水率、土质类别、含矿物质等特性,同时考虑周围地质环境的影响,如陡坡、断层等。
路基采空区光荣坍塌风险与潜在损害也是分析的重要因素之一。
当采空区域的稳定性不能得到有效的保障时,可能会导致路基上覆物体产生位移、下沉或坍塌等问题,引发安全事故。
针对路基采空区稳定性问题,应采用科学系统的方法对其进行分析化解,并对采空区域进行治理。
路基采空区的治理措施针对路基采空区的稳定性问题,需要采取科学、有效的治理措施,主要包括以下方面:建立稳定性评估体系建立针对高速公路路基采空区的稳定性评估体系,并制定相应的评估标准和技术规范,以规范和引导路基采空区的治理工作。
采用加固措施采用物理加固、化学加固等加固措施,对路基采空区进行局部加固处理,提高稳定性。
采用填充措施对路基采空区进行填充处理,填充材料应选用低渗透、低单轴压缩强度和较好的变形性能的砂土、粉土等材料,填充时应注意加固加厚采空区边缘,防止填土滑落设防止倾倒。
第52卷第1期2021年1月Vol.52No.l Jan.2021建筑技术Architecture Technology•115.我国现有公路下伏采空区治理技术研究魏家俊(中国地质大学(北京)工程技术学院,100083,北京)摘要:采空区是典型的地质灾害,由于地下采空,上覆掩体在自重作用下冒落、断裂和弯曲,经常造 成地裂缝、地表塌陷等灾害的产生。
因此,详细阐述了已有采空区的治理技术,主要包括强夯法、跨越法、注浆法,并结合相应的工程实例总结其适用条件。
最后从注浆法处置范围的确定、注浆设计、注浆施工工艺、注浆效果检测4个方面介绍了注浆法在公路下伏采空区的应用。
关键词:采空区;治理技术;注浆方法;注浆参数;注浆效果检测中图分类号:TU 74 文献标志码: B 文章编号:1000-4726(2021)01-0115-05STUDY ON EXISTING GOVERNING TECHNOLOGY FORUNDERLYING GOAF IN CHINAWEI Jia-jun(School o f Engineering&Technology,China University o f Geosciences, 100083, Beijing,China)Abstract: The go af is a typical geological disaster. Due to underground goaf, the overlying bunker falls, breaks and bends under the effect of self-weight, often causing disasters such as ground fissures and surface subsidence. This paper elaborates on the treatment techniques o f existing goafs, including the strong rake m ethod, the spanning method and the grouting method, and sum m arizes the applicable conditions with the corresponding engineering exam ples. Finally, the application o f grouting m ethod in the undercut goaf o f highw ay is introduced from four aspects: determ ination o f grouting treatm ent scope, grouting design, grouting construction technology and grouting effect detection.Keywords: goaf; treatm ent technology; grouting method; grouting param eters; grouting effect detection煤炭资源一直是我国的主要能量来源,随着国家 经济的快速发展,对能源的需求与日俱增,煤炭资源 的开采规模不断扩大、机械化水平不断提高。
乌鲁木齐绕城高速公路下伏倾斜煤层采空区稳定性分析与处治
技术研究
随着我国高速公路建设的快速发展,很多工程不得不面对如何处治采空区的技术问题。
虽然国内对高速公路下伏采空区的治理已经有了许多成功的案例,但是由于各个公路下伏采空区的工程地质情况不同,新的工程仍然面临着许多难题。
本文以乌鲁木齐绕城高速公路采空区治理项目为依托工程,综合采用现场勘查、理论分析与数值模拟的技术方法,对采空区稳定性,处治技术进行了研究,主要进行了以下几方面工作:(1)对煤层开采过程中,不同岩层移动模式下的地表进行稳定性评价;运用概率积分法,对煤层开采地表移动和变形进行预测,计算得到了45#、43#、42#煤层开采引起的地表剩余移动与变形量;将道路下伏采空区应
设保护煤柱面积与既有安全煤柱面积进行对比,并划分了煤柱的稳定区与变形区。
(2)运用有限差分软件FLAC3D,建立拟建道路K21+110~K21+810路段地质模型,模拟煤层开采过程,得到了自重应力作用下煤层顶板、地表及安全煤柱的应力应变和塑性区变化规律;并将数值模拟的结果与理论计算的结果进行对比。
(3)对本项目采空区处治方法进行了比选;通过数值模拟揭示了注浆宽度、注浆深度和注浆孔间距三个参数对处治效果的影响。
最后根据依托工程资料,结合数值模拟结果,确定了最优处治方法的相关参数。
(4)对采空区治理中的钻孔和注浆施工要点进行了研究,介绍了注浆质量检
测方法,并对各种方法得到的检测结果进行了分析。