二廣高速公路粵境段采空區(qū)工程地質特征與地基穩(wěn)定性研究.pdf

1、采空區(qū)是指地下礦產被采出后留下的空洞區(qū)，我國大部分地區(qū)不同程度地存在采空區(qū)。由于采空區(qū)削弱或破壞了上覆巖土層的穩(wěn)定性，在其上修筑高速公路，往往會造成路基失穩(wěn)，路面、橋梁涵洞等構筑物的損壞病害，對高速公路工程危害很大。因此，如何對高速公路下伏的采空區(qū)進行勘察、查明采空區(qū)工程地質特征、評價采空區(qū)地基穩(wěn)定性在高速公路建設中具有重要意義。 本文以二廣高速公路粵境段采空區(qū)為研究對象，采用工程地質調查、采礦情況調查，物探方法和鉆探等多種手段

2、的綜合勘察方法，查明了路線采空區(qū)的工程地質特征，在此基礎上采用工程類比法和結構力學法對采空區(qū)地基穩(wěn)定性進行了較深入地研究，探討了采空區(qū)勘察方法和地基穩(wěn)定性評價問題，得到了采空區(qū)勘察手段模式和項目采空區(qū)地基穩(wěn)定性結論，并提出了采空區(qū)地基處理建議。達到了用經濟實用合理的勘察手段，查明項目采空區(qū)工程地質特征、劃分地基穩(wěn)定性區(qū)域的目的。 采空區(qū)工程地質特征是本文的重點也是難點。通過研究，采空區(qū)勘察應首先采用工程地質調查和采礦條件調查，初

3、步查明采空區(qū)區(qū)域工程地質條件和采空區(qū)幾何條件，通過室內資料整理分析，確定采空區(qū)與路線的位置關系，在此基礎上有針對性地采用不同物探方法查明采空區(qū)在路線區(qū)平面上的分布，最后用鉆探方法進行驗證并解決采空區(qū)剖面問題，這樣可以較好地查明采空區(qū)的工程地質特征。采空區(qū)地質調查和采礦條件調查應緊密依靠地方政府相頭部門，在他們配合下，往往會取得事半功倍的效果；在選擇物探方法時，既要注意其適用條件，也要注意其經濟性。 采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價有多種方法

4、。通過研究，采用工程類比法進行定性評價和結構力學法進行定量評價相結合的方法，可很好地對采空區(qū)地基穩(wěn)定性進行評價，劃分穩(wěn)定區(qū)段。結構力學法是工程中常用的分析方法，形式較簡單，方法成熟，結果比較可靠。其難點是確定巖體的力學指標，在大量巖石試驗統(tǒng)計結果的基礎上，參考橋梁m法設計思路，根據(jù)巖石破碎程度，提出采用巖石指標除以m=1.5的調整系數(shù)作為巖體指標的辦法，巧妙解決了巖體強度的問題。針對采空區(qū)開采不同方式，使用EXCEL自編了幾個小程序，進

5、行了大量的計算，得出了地基穩(wěn)定性安全系數(shù)，劃分了穩(wěn)定區(qū)段。 影響采空區(qū)地基穩(wěn)定性的因素很多，在各種不同的特定情況下，各種因素都可能成為主要的控制因素。通過研究分析，認為在采空區(qū)項板巖石和采礦幾何條件已明確的前提下，對于傾斜煤層，地基穩(wěn)定性主要受采空區(qū)上覆巖層厚度控制，與其基本成正相關關系；對于近水平煤層，地基穩(wěn)定性主要受所留煤柱寬度控制，與其基本成正相關關系。在此分析計算的基礎上，分別繪制了傾斜煤層采空區(qū)巖層厚度與土柱高度關系曲