采空區(qū)的巖土工程問(wèn)題及治理措施.pdf

1、本文以烏魯木齊市外環(huán)路東北段（南湖東路—北京南路）道路擬建工程穿越的六道灣煤礦采空區(qū)為背景，研究該采空區(qū)的穩(wěn)定性和空區(qū)引起的地面變形及其影響因素，確定該采空區(qū)對(duì)擬建工程的影響并提出治理措施。通過(guò)分析，對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性及采空區(qū)引起的地面變形具有較大影響的因素有：地層巖土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地震作用、構(gòu)造應(yīng)力、巖土體力學(xué)性質(zhì)、開(kāi)采方式和頂板管理方法、開(kāi)采厚度與寬度、采空區(qū)埋藏深度等。對(duì)地面變形的類型、特征、時(shí)空性和連續(xù)性進(jìn)行分析得出該采空區(qū)主要

2、有沉降、地面塌陷、地裂等變形類型；采空區(qū)的地面最大沉降發(fā)生在空體上方，采空區(qū)兩側(cè)的地面變形不對(duì)稱，兩側(cè)變形差異很大；采空區(qū)地面變形連續(xù)且具有時(shí)空性。通過(guò)地面變形優(yōu)勢(shì)指標(biāo)：埋藏優(yōu)勢(shì)指標(biāo)DR=1、時(shí)間優(yōu)勢(shì)指標(biāo)TR=1、采空區(qū)處理方式優(yōu)勢(shì)指標(biāo)PR=0.9、擾動(dòng)巖土體物理力學(xué)優(yōu)勢(shì)指標(biāo)MR=0.5-0.95，表明采空區(qū)地面變形受空區(qū)埋藏深度、開(kāi)采時(shí)間及處理方式的控制較為明顯。將采空區(qū)各區(qū)域的頂、底板巖體建立力學(xué)模型，得出巖體條塊兩側(cè)的側(cè)向力之間的

3、關(guān)系式及滑動(dòng)安全系數(shù)的關(guān)系式，計(jì)算結(jié)果顯示1、2區(qū)巖體條塊多數(shù)為傾倒模式，在現(xiàn)有條件下3區(qū)巖體滑動(dòng)安全系數(shù)fs=0.27<1，采空區(qū)頂、底板巖體不穩(wěn)定。以穩(wěn)定邊界和變形邊界影響范圍分析采空區(qū)對(duì)擬建工程的影響，結(jié)果顯示K1+360m—K2+290m地段擬建道路均受到采空區(qū)地面變形的影響，面積約1.01km2。結(jié)合采空區(qū)場(chǎng)地狀況及條件，選擇充填處理法對(duì)擬建工程穿越的采空區(qū)進(jìn)行治理。對(duì)已形成的小型塌陷坑充填，充填要密實(shí)；對(duì)地下充填不實(shí)和地下埋