高速公路路基下伏小煤窯采空區穩定性分析

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(中南大學 地球科學與信息物理學院, 湖南 長沙 410083)

高速公路路基下伏小煤窯采空區穩定性分析

鄒俊華,韓博,朱自強,魯光銀

(中南大學 地球科學與信息物理學院, 湖南 長沙 410083)

結合具體工程項目，調查了路基下伏小煤窯采空區的特征，利用FLAC3D數值模擬軟件和GPS地表位移監測手段對采空區進行了綜合研究。得出研究區原始地層和煤層開采后的豎向和水平向應力分布特征，圍巖的塑性變形和應力重分布特征；路基加載后，模型整體位移增大，但水平位移較小；采空區的位移變形破壞并未波及至地表就已經達到了新的平衡狀態，但根據巖體的蠕變特性，仍需對采空區進行處治；處治后地表位移監測結果分析與數值模擬結果相吻合，說明處治后采空區對高速公路的正常運營影響不大。

路基； 采空區； 穩定性； FLAC3D； 數值模擬； 監測

0 引言

要想富，先修路，近來我國高速公路建設已深入到偏遠山區。修建時，有些線路不可避免地要經過采空區，特別是在我國一些富煤地區，淺部存在很多開采小煤窯，勘察時若未探明，采空區上覆圍巖的下沉及坍塌，會引起高速公路路面開裂、錯落起伏，甚至路面塌陷等大變形破壞現象[1]，這些將嚴重影響高速公路的建設、運營、養護和維修，構成嚴重的安全隱患和潛在危害[2]。

實踐證明，很多工程實例因采空區問題直接影響到高速公路的建設質量和經濟效益。因此，在進行高速公路建設前，必須查明采空區的分布，評價采空區的穩定性，對采空區進行及時的處治，做到防患于未然。……