鐵路下采空區覆巖穩定性模型試驗*

郝 哲 李喜林 王來貴

(1.遼寧有色勘察研究院；2.遼寧工程技術大學力學與工程學院)

·安全·環保·

鐵路下采空區覆巖穩定性模型試驗*

郝 哲1李喜林2王來貴2

(1.遼寧有色勘察研究院；2.遼寧工程技術大學力學與工程學院)

以包神鐵路下伏采空區為例，開展采空區覆巖穩定性模擬試驗研究。通過對采空區破壞狀態、位置、采空區圍巖的破壞過程、機理和冒落規律進行分析，總結出鐵路路基下伏煤層采空區的分布特征，為有效治理采空區提供依據，對于確保鐵路運輸安全具有一定的參考價值。

采空區 覆巖 穩定性 相似材料 模擬試驗

鐵路下伏采空區將引發地面塌陷、地裂縫等地質災害，嚴重影響鐵路運營安全。在列車靜動荷載作用下，有可能使相對穩定的采空區圍巖重新活化[1]，導致“三帶”進一步發育或壓實，地表產生更大的變形。由于巖土介質本構關系的復雜性，理論研究和數值模擬難以獲得滿意答案，而物理模型相似試驗則可以較好地解決此難題[2]。因此，雖然模型試驗操作復雜、費用高昂，仍備受研究人員的關注[1-7]。

參照該領域的研究成果，以包神鐵路下伏采空區為例，采用相似模擬試驗對其破壞過程進行研究，再現采空區對地表變形的影響，總結出鐵路路基下伏煤層采空區的分布特征，為開展采空區治理優化設計和施工提供依據。

1 工程概況及試驗方案

1.1 工程概況

神華包神鐵路運營里程172 km，正線延展長度為263 km，鐵路地處低山丘陵區，海拔標高1 401.8～1 325.0 m，相對高差76.8 m，地形切割較為劇烈，溝谷極為發育，基巖裸露，植被稀疏?！?br>