煤矸石衰變對路堤穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、本文以淮南某礦區(qū)煤矸石路堤加高加寬工程及當?shù)毓こ虠l件為研究背景,以該礦區(qū)煤矸石材料為研究對象,通過采用煤矸石室外現(xiàn)場篩分試驗、室內(nèi)物理力學(xué)試驗和FLAC3D數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)地研究了煤矸石材料在風化作用下隨時間衰變過程中顆粒粒徑變化、級配重組及其相對應(yīng)衰變后的物理力學(xué)特性的變化規(guī)律,闡述了煤矸石材料衰變對路堤及加高后的穩(wěn)定性影響,針對淮南某礦區(qū)煤矸石路堤進行設(shè)計優(yōu)化和施工控制。主要研究內(nèi)容結(jié)論如下:
　　煤矸石在風化作

2、用影響下隨時間衰變的過程中顆粒粒徑級配發(fā)生了改變,表現(xiàn)為顆粒粒徑由大變小,粗料含量減小,細料含量增大,從而引起煤矸石物理力學(xué)特性的變化,這一過程主要發(fā)生在煤矸石填料衰變時間1年之內(nèi),在隨后煤矸石衰變過程中煤矸石材料粗細料含量比及物理力學(xué)特性趨于穩(wěn)定。
　　采用FLAC3D數(shù)值模擬研究煤矸石材料隨時間衰變過程中對路堤穩(wěn)定影響表明:在最佳含水量條件下,煤矸石路堤穩(wěn)定性隨煤矸石材料衰變時間過程中先增大而后減小,在煤矸石衰變2個月內(nèi)安全系

3、數(shù)較快增長,煤矸石衰變第3年時達到最大值,在隨后煤矸石衰變過程中安全系數(shù)下降幅度微小并趨于穩(wěn)定。在煤矸石飽水條件下,煤矸石路堤隨著煤矸石衰變時間安全系數(shù)逐漸降低,相比最佳含水量條件下降低幅值較大。在煤矸石衰變中過程黏聚力和內(nèi)摩擦角的改變對煤矸石路堤的安全系數(shù)影響較大,而回彈模量的變化對路堤安全系數(shù)影響可忽略不計。
　　煤矸石路堤在加高的過程中,路堤安全系數(shù)逐漸下降。在浸水或降雨的影響下,煤矸石路堤的安全穩(wěn)定性急劇下降,降雨對于路堤