采空區(qū)上覆圍巖關鍵塊體識別及穩(wěn)定性研究.pdf

1、塊體理論是近年來發(fā)展和完善起來的一種巖體工程穩(wěn)定性分析研究方法，其研究方法已經較為成熟，各種分析方法也均有較大進展。但是對于地下洞室來說，由于其特殊的地質環(huán)境及受限的研究區(qū)域，塊體理論在這方面的研究就顯得較為單薄。 本文以山西省陽泉市平定縣西溝新村擬建住宅樓區(qū)地下采空區(qū)為工程背景，在充分調查其工程地質現(xiàn)狀的基礎上，通過基于塊體理論基本原理編制的3D-Unwedge程序對該采空區(qū)上覆圍巖進行了關鍵塊體識別并分析及評價了其穩(wěn)定性。本

2、次通過工程地質現(xiàn)狀調查共收集6組優(yōu)勢結構面，其強度參數(shù)的選取是根據(jù)室內試驗的結果，通過工程經驗類比，采用強度折減的方式來考慮基建加載附加應力產生的影響以及地下水的影響。通過3D-Unwedge程序的計算分析，共識別出26個關鍵塊體，其中7號關鍵塊體滑動方式為直接垮落，安全系數(shù)為0，但其體積及重量較小，失穩(wěn)影響區(qū)域小，不會對采空區(qū)上覆圍巖的整體穩(wěn)定性產生影響或影響很小。其余關鍵塊體不論其滑動方式如何，其安全系數(shù)均大于設計安全系數(shù)1.5，屬

3、于穩(wěn)定性塊體。由于考慮該采空區(qū)已充填，巷道壁處于非臨空狀態(tài)，故本次只考慮在巷道頂部生成的關鍵塊體，未考慮邊幫產生的關鍵塊體。 本文還進一步采用了非線性大變形數(shù)值分析方法FLAC3D軟件對建筑場地采空區(qū)覆巖進行了應力、變形分析。本次分析分基建加載前狀態(tài)和基建加載狀態(tài)兩個狀態(tài)進行，通過數(shù)值模擬計算，得出了地表基建前和基建后的采空區(qū)及其上覆巖土層的應力場和位移場。通過兩種狀態(tài)下應力場分析結果的對比，得出基建加載對采空區(qū)上覆圍巖應力場基