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

1、采空區(qū)是指地下礦產(chǎn)被采出后留下的空洞區(qū)，我國(guó)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(huì)造成路基失穩(wěn)，路面、橋梁涵洞等構(gòu)筑物的損壞病害，對(duì)高速公路工程危害很大。因此，如何對(duì)高速公路下伏的采空區(qū)進(jìn)行勘察、查明采空區(qū)工程地質(zhì)特征、評(píng)價(jià)采空區(qū)地基穩(wěn)定性在高速公路建設(shè)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(duì)象，采用工程地質(zhì)調(diào)查、采礦情況調(diào)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(zhì)特征，在此基礎(chǔ)上采用工程類(lèi)比法和結(jié)構(gòu)力學(xué)法對(duì)采空區(qū)地基穩(wěn)定性進(jìn)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(píng)價(jià)問(wèn)題，得到了采空區(qū)勘察手段模式和項(xiàng)目采空區(qū)地基穩(wěn)定性結(jié)論，并提出了采空區(qū)地基處理建議。達(dá)到了用經(jīng)濟(jì)實(shí)用合理的勘察手段，查明項(xiàng)目采空區(qū)工程地質(zhì)特征、劃分地基穩(wěn)定性區(qū)域的目的。 采空區(qū)工程地質(zhì)特征是本文的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。通過(guò)研究，采空區(qū)勘察應(yīng)首先采用工程地質(zhì)調(diào)查和采礦條件調(diào)查，初

3、步查明采空區(qū)區(qū)域工程地質(zhì)條件和采空區(qū)幾何條件，通過(guò)室內(nèi)資料整理分析，確定采空區(qū)與路線的位置關(guān)系，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)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(jìn)行驗(yàn)證并解決采空區(qū)剖面問(wèn)題，這樣可以較好地查明采空區(qū)的工程地質(zhì)特征。采空區(qū)地質(zhì)調(diào)查和采礦條件調(diào)查應(yīng)緊密依靠地方政府相頭部門(mén)，在他們配合下，往往會(huì)取得事半功倍的效果；在選擇物探方法時(shí)，既要注意其適用條件，也要注意其經(jīng)濟(jì)性。 采空區(qū)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)有多種方法

4、。通過(guò)研究，采用工程類(lèi)比法進(jìn)行定性評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)力學(xué)法進(jìn)行定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，可很好地對(duì)采空區(qū)地基穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃分穩(wěn)定區(qū)段。結(jié)構(gòu)力學(xué)法是工程中常用的分析方法，形式較簡(jiǎn)單，方法成熟，結(jié)果比較可靠。其難點(diǎn)是確定巖體的力學(xué)指標(biāo)，在大量巖石試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，參考橋梁m法設(shè)計(jì)思路，根據(jù)巖石破碎程度，提出采用巖石指標(biāo)除以m=1.5的調(diào)整系數(shù)作為巖體指標(biāo)的辦法，巧妙解決了巖體強(qiáng)度的問(wèn)題。針對(duì)采空區(qū)開(kāi)采不同方式，使用EXCEL自編了幾個(gè)小程序，進(jìn)

5、行了大量的計(jì)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(guò)研究分析，認(rèn)為在采空區(qū)項(xiàng)板巖石和采礦幾何條件已明確的前提下，對(duì)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(guān)關(guān)系；對(duì)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(guān)關(guān)系。在此分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，分別繪制了傾斜煤層采空區(qū)巖層厚度與土柱高度關(guān)系曲