浅部采空区地区处理方法的研究及其在工程上的应用

通过对采空区煤层顶板塌落松散岩土体工程性质的分析，从技术和经济等角度出发，对桩基及渗透式注浆，浆桩式注浆等几种采空区处理方法的机理及其适应范围进行分析，并结合工程实例，选用渗透式注浆进行采空区地基处理，加固后的工程表明，地基强度得到明显改善，能够满足上部岩土体及拟高建高建筑物对其强度，压缩变形的要求。     

新增建筑荷载与下伏煤矿采空区相互作用规律研究

采空区在新增建(构)筑物作用下有可能发生"活化"变形,危及建筑物安全。为研究采空区建筑物地基的受力和变形特性,以晋城某采空区为例,采用FLAC~(3D)数值软件对采空区建筑物地基受新增荷载后的应力分布及沉降规律进行了研究。结果表明:开采前岩体应力基本随岩层深度线性变化,开采后岩体应力发生了复杂的应力重分布;在采空区中部及内外边缘处,地基沉降倾斜值、沉降差及曲率呈现不同变化特征;岩土层的附加应力与自重应力的比值越小,建筑荷载的影响深度越大;煤层采深采厚比越大,采空区对地表的影响作用越小;在采空区地基处理中,注浆充填是一种行之有效的治理手段。采空区的存在对新增建筑地基稳定性造成了不同程度的影响,在新增建筑荷载影响深度触及到采空区垮落裂缝带高度时,需对采空区进行加固处理,以确保建筑物的安全。     

某大桥桥台变形原因分析及其地基处理

某大桥桥台开裂的根本原因是因为基础直接砌置在岩土组合地基上，其中中粗砂层的强度和变形性能不能满足设计要求，基础产生了差异沉降．改善和提高中粗砂的力学性能是桥台地基处理的关键．因地制宜地选择埋管注浆技术对该层进行加固，其工期短，见效快，变形及时得到了控制；重型圆锥动力触探及旁压试验检测结果显示，注浆处理效果良好．     

合肥市南淝河橡胶坝广场灯座地基处理

详细介绍了合肥市南淝河橡胶坝广场灯座地基处理工程的设计方案和施工工艺,本工程采用钢管微型桩与桩间土共同作用的桩体复合地基,采用压密注浆对基坑及周围土层进行补强,注浆后土体强度明显提高.复合地基可以满足建筑物承载力要求.     

注浆体渗凝过程的电化学研究

注浆的效果影响着岩土地基的工程质量,检测注浆体的渗凝效果对于评估工程稳定性具有一定参考价值。采用自主设计组装的注浆体渗凝电化学测试系统,对渗透性不同的土、细砂、粗砂试样依次进行室内注浆过程模拟和电化学测试,通过分析注浆体渗凝过程中的电化学试验数据,探究了注浆体的渗凝规律。研究结果表明:试样的电化学阻抗谱参数可以反映注浆体渗凝规律,注浆体总阻抗均值的变化可以表征浆液渗凝的时间特性,电化学阻抗谱高频弧段在阻抗实部轴上的投影参数可以较好地表征注浆体渗凝的整个过程。该研究为分析注浆体的加固与抗渗效果提供了参考。     

急倾斜煤层采空区地基加固治理技术

乌鲁木齐四道岔地区急倾斜煤层采空区严重地影响了拟建中乌奎高速公路的安全和运营，依据该采空区塌陷冒落的状态和采空区充填物的性质，采用先浅层地基治理、后深层注浆治理的方法，以达到加固地基的目的。浅层地基治理使用强夯法和浆盖法。深层注浆治理使用水泥粘土浆液，水固比为１∶２，水泥占固相总重量的１０％～２５％之间，采用自下而上的注浆方式。由于对采空区进行了这种方式的地基加固，使其满足了高速公路对采空区上方路基承载力的要求     

采动破裂岩体地基注浆加固及其检测技术

根据废弃长壁采空区岩体结构特点和“活化”特征,提出了老采空区上方建筑物破裂岩体地基的注浆加固处理措施,通过对影响注浆效果各因素的分析,提出了注浆加固采动破裂岩体的工艺技术措施、注浆参数确定及检测注浆效果的方法,并通过实例说明应用电法勘探检测注浆能保证获得满意的效果。     

架空线路采空区地基处理方案的研究

采空区的治理在国内外都是一件比较棘手的事情,通过对国内外采空区处理及抗变形建筑研究现状的分析,总结各行各业的采空区地基处理经验,提出采空区的抗变形措施,结合线路的特点,探讨可行的地基处理方案,并对处理效果进行了初步评价,以指导类似工程.     

化学灌浆在软弱地基中的质量控制

化学灌浆是一种能有效提高岩土的力学强度和变形模量,增大地基承载力的软弱地基处理方法。本文通过工程实践,对其施工过程的质量控制及完成效果进行论述。     

三峡库区滑坡治理中抗滑桩锚固深度的研究

分析了三峡库区滑坡治理中抗滑桩锚固深度一般取桩长的1／2～1／3存在的问题。用弹性地基系数法，计算了弹性桩作用于桩侧岩土体的应力。滑动面为倾斜面时，对桩前岩体中存在的不利结构面进行抗滑稳定性验算，得出抗滑桩的最小锚固深度，提出了根据桩周岩土体的性质来确定桩侧岩土体的横向容许承载力。工程实例表明：桩的锚固深度的确定可以依据桩的不同结构形式，稳定地层的强度，滑坡推力，桩的刚度，桩的截面和间距及是否考虑桩前滑体的抗力等因素综合确定。     

考虑附加应力的采动沉陷区建筑物设计

针对地下矿产开采后形成采空区导致覆岩及地表沉陷,对地面建筑物造戍不同程度破坏的问题,以一栋四层砖混结构办公楼为模型,从理论上分析该模型在承受地表变形时,墙体和基础所受到的附加应力。以此为基础进行抗变形结构设计,分析Ⅰ～Ⅳ级地表变形对建筑物结构构件设置的影响,给出具体设计的墙壁圈梁配筋。     

采空区全张量微重力异常响应特征分析

采空区发生透水、地面沉降以及塌陷等问题不仅严重威胁着矿井的生产安全,还威胁地面人们的日常生活,因此探测地下采空区分布是非常必要的。本文建立了几种采空区和采空区塌陷的地质模型,模拟计算采空区和采空区塌陷在地表引起的全张量微重力异常响应,比较分析全张量微重力异常响应特征。模拟结果与理论分析是一致的,可为采空区或采空区塌陷的高精度微重力异常探查提供依据。     

破碎围岩巷道支护技术研究及工程应用

以平煤六矿新建斜井巷道穿越采空区为工程背景,采用数值计算分析、现场监测等方法研究了采空区覆岩破断及其矿压显现特征。针对斜井穿越采空区段围岩破碎的特点,提出了金属网+全断面U型钢+反底拱连锁梁+浇筑混凝土+壁后注浆的支护方案,其通过"双壳支护"形成的内外承载结构能在很大程度上提高采空区破碎岩体的整体性。现场监测表明:斜井穿越采空区段巷道两帮的移近量为26 mm,顶底板移近量为47 mm,达到了有效控制巷道围岩变形的目的。     

大型采空区下持续开采空区稳定性研究

31-1#矿体采空区暴露面积为6000 m2,空区高度为60 m。随着空区下部矿体开采的持续进行,空区暴露高度将达100 m左右;在巨大的采空区下进行采矿作业,一旦发生空区围岩失稳,将对作业中的人员和设备带来巨大灾难。采用有限元对空区下部矿体开采过程中空区顶板围岩的应力、安全率、垂直最大位移、塑性区分布进行了模拟分析,根据模拟结果可知:随着矿房、矿柱、下部矿体开采完成后,顶板的位移和应力有所增加,安全率有所下降,塑性区进一步扩大,地压活动有进一步恶化的趋势,但空区围岩总体上趋于稳定。在空区顶板和两腰安装监测仪器对空区围岩的稳定性进行监测,监测结果和数值模拟结果具有良好的一致性。     

综合物探在山西省某煤矿采空区探测中的应用

为充分发挥物探方法在探测地下采空区的优势,查明山西省灵石县英武乡某煤矿地下采空区分布。根据测区场地条件,本文提出了地震勘探和氡气测量相结合的综合物探方法,利用反射波地震勘探的多次覆盖技术具有较高的探测精度,既能准确查明地下采空区分布的优势,又可弥补氡异常无法判断裂隙带产状及其地下延伸情况的不足;利用氡气测量受地形影响小、可准确圈定采空区边界和断裂构造位置的优势等优点,既可对地震勘探成果起到佐证作用,又可避免或减少其多解性。从而实现两种物探方法的优势互补作用,取得了较好的探测效果,该组合模式可为同类场地条件下探测地下煤层采空区提供有意义的借鉴。     

采动区建筑物地基反力分布规律

基于相似模拟试验、现场实测、数值模拟及理论分析，系统研究了采动区建筑物地基反力分布规律，获得了地基反力与建筑物所处的位置、刚度、长度、地基系数、开采厚度的关系：1)位于最大曲率点附近时，地基反力最大，位于最大下沉和倾斜点附近时，地基反力较小；2)地基越软弱、建筑物长度越短，地基反力越小；3)采动区建筑物地基反力大小是有限的，这些认识和结论为采动区建筑物保护和设计提供了理论基础。     

Instability identification on large scale underground mined-out area in the metal mine based on the improved FRBFNN

To identify the instability on large scale underground mined-out area in the metal mine effectively, the parameters of radial basis function were determined through clustering method and the improved fuzzy radial basis function neural network (FRBFNN) model of instability identification model about large scale underground mined-out area in the metal mine was built. The improved FRBFNN model was trained and tested. The results show that the improved FRBFNN model has high training accuracy and generalization ability. Parameters such as pillar area ratio, filling level and the value of rock quality designation have strong influence on instability of large scale underground mined-out area. Correctness of analysis about the improved FRBFNN model was proved by the practical application results about instability discrimination of surrounding rock in large-scale underground mined-out area of a metal mine in south China.     

Time function of surface subsidence based on Harris model in mined-out area

The surface subsidence is a common environmental hazard in mined-out area. Based on careful analysis of the regularity of surface subsidence in mined-out area, we proposed a new time function based on Harris curve model in consideration of the shortage of current surface subsidence time functions. By analyzing the characteristics of the new time function, we found that it could meet the dynamic process, the velocity change process and the acceleration change process during surface subsidence. Then its rationality had been verified through project cases. The results show that the proposed time function model can give a good reflection of the regularity of surface subsidence in mined-out area and can accurately predict surface subsidence. And the prediction data of the model are a little greater than measured data on condition of proper measured data quantity, which is safety in the engineering. This model provides a new method for the analysis of surface subsidence in mined-out area and reference for future prediction, and it is valuable to engineering application.     

多炮检距地震映像法在采空区探测中的应用

介绍了采空区的物性特征、多炮检距地震映像法在探测采空区的工作方法和主要内容,论述了多炮检距地震映像法进行采空区探测的基本原理及数据处理流程.通过在辽宁鞍山某铁矿区的多炮检距地震映像法的实例分析以及与高密度电法的相互比对以及最后钻孔验证,可以得出,利用多炮检距地震映像法可以有效地进行采空区探测.