铁路隧道下伏煤矿采空区稳定性分析

针对铁路隧道下伏采空区严重危害铁路路基的稳定和正常运营的问题,通过对隧道下部采空区调查,分析了铁路隧道下部采空区情况,并对采空区进行了稳定性数值模拟分析,采用概率积分法对采空区地表移动与变形值进行预计与评价。研究表明:铁路隧道路段下伏采空区稳定性属于不稳定类型,对拟建的铁路隧道将产生一定的危害,必须采取相应的工程治理措施。     

峨汉高速隧道开挖与采空区静力交互作用影响

隧道施工会对周围岩层产生干扰,当隧道临近采空区时,岩层扰动将会与采空区产生交互作用,影响隧道施工安全.本文以峨汉高速大为1号隧道临近采空区段施工为例,采用有限元分析软件进行数值模拟分析,将数值模拟结果中的隧道和采空区的特征点进行竖向应力结果提取,并假设采空区对隧道竖向应力影响较小,将设有采空区和不设采空区两种工况下的竖...     

公路隧道下伏采空区施工影响数值模拟分析

随着公路隧道的不断兴建,一些工程不可避免地要穿越采空区,相应地会给隧道的施工带来风险与潜在危害。从下伏采空区与隧道的空间相对位置建立有限元数值模型,分析不同距离条件下采空区对隧道结构之间的影响。计算结果表明,下伏采空区的存在对公路隧道结构和围岩稳定性的影响是显著的,当采空区与隧道的距离小于10 m时,其不利影响非常明显,施工中必须采取较强的预加固措施;下伏采空区对隧道结构影响的临界距离约为40 m,当此距离小于40 m时,必须考虑采空区对隧道结构和围岩稳定性的不利影响。     

喜口池隧道穿越煤矿采空区段稳定性与研究

文章以重庆奉节至巫溪高速公路重点控制工程——喜口池隧道为研究对象.在对采空区基本特征与地表残余变形分析的基础上,对隧道采空区影响段围岩的稳定性进行了评价.与此同时,根据该高速公路隧道穿越煤矿采空区段与采空区所在的空间位置,利用数值模拟软件研究了隧道与采空区所在的空间位置对隧道稳定性的影响,从而为喜口池隧道的安全施工提供一定的理论依据.     

隧道下伏采空区稳定性及治理方案数值模拟

隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究日益受到重视。为治理平朔煤矿东露天矿运输专线隧道下伏采空区,利用FLAC3D对采空区稳定性及治理方案进行了数值模拟分析,得到了隧道下伏采空区在加固前后的受力和变形的特征规律;通过对仰拱厚度及采空区注浆料强度进行敏感性分析,得到了最优的加固措施。数值分析结果表明：在未加固的采空区上开挖隧道,采空区两帮岩土体受到较大的垂直载荷,隧道开挖底板出现了屈服剪切破坏,隧道拱腰及拱顶出现了屈服拉伸破坏,隧道底板最大沉降及不均匀沉降较大;在对采空区充填注浆及隧道底板浇筑仰拱的联合加固措施后,原采空区附近的应力集中区域得到很好释放,隧道底板最大沉降及不均匀沉降量大幅降低,岩土体的整体稳定性提高。     

公路隧道穿煤矿采空区段围岩稳定性研究

以某隧道穿煤矿采空区为研究对象,建立隧道穿采空区施工数值模型,对隧道穿煤矿采空区段塑性区分布、围岩应力及变形规律进行研究。结果表明:围岩变形明显区域及最大变形值主要集中在采空区下部岩层,该研究对保证隧道穿煤矿采空区安全施工有重要的工程意义。     

喜口池隧道穿越煤矿采空区段稳定性分析与研究

 本文以重庆奉节至巫溪高速公路重点控制工程—喜口池隧道为研究对象,在论述采空区地质采矿特征的基础上,定性与定量地分析与评价了该隧道穿越采空区路段围岩的稳定性,同时,根据该高速公路隧道穿越煤矿采空区段时隧道与采空区所在的空间位置,利用数值模拟软件研究了采空区对隧道稳定性的影响,从而为喜口池隧道的安全施工提供一定的理论依据。     

采空区下铁路隧道安全岩柱稳定性分析

依据岩土工程学理论,确定了隧道安全岩柱的影响因素,分析了隧道(巷道)开挖围岩二次应力场分布规律、采空区承压水对隧道安全防水岩柱的影响机理及采空区工作面矿压显现规律、得出了隧道安全岩柱稳定性的评价计算方法。研究成果对采空区下铁路隧道的安全稳定性分析具有指导现实意义。     

煤层采空区对隧道稳定性影响及处治技术

对白岭煤矿采空区沉降进行计算预测,并建立模型模拟白岭煤矿采空区及隧道沉降,结合急倾斜采空区的治理技术进行了分析。采空区注浆加固前后,隧道最大沉降分别为17.9 cm和7.32 cm。华蓥山隧道出口采空区影响段现场监控量测结果显示:治理技术方案实施30 d后,监测断面周边收敛和拱顶沉降累计变形值均未超过30 mm。实践证明,利用注浆加固加大采空区围岩强度,同时配合超前中管棚支护,在公路隧道中有很重要的应用价值。为后续隧道采空区施工提供了处理经验。     

隧道近距离下穿含水采空区施工方案及安全性评价

如何近距离下穿含水采空区是隧道修建过程中面临的一大难题。以成自宜高铁白云山隧道为背景,对隧道近距离下穿含水采空区的掘进和支护方案进行介绍,并通过FLAC3D软件构建白云山隧道及上部含水采空区数值模型,进行隧道施工模拟和各施工阶段隧道稳定性及渗流特征分析,并对隧道安全性做出评价。研究表明：为确保白云山隧道能近距离安全下穿含水采空区,应同时采取超前地质预报、超前小导管注浆、注浆加固等多种特殊施工工艺;隧道区域因受上部采空区开采引起的较大应力和位移影响而具备一定施工危险性,施工过程中采取的合理掘进及支护手段能保证围岩及衬砌的位移、应力、塑性区均处于较低水平,隧道施工稳定性得以保障;隧道施工区域会受上部近距离采空区积水渗透影响而存在涌水隐患,隧道施工过程中采用的超前小导管注浆及采空区注浆加固措施效果良好,掌子面、注浆圈及衬砌孔隙水压力均较小,隧道不存在涌水危险。     

下穿壁式采空区隧道施工力学及变形规律研究

以巴准铁路敖包沟隧道为依托,基于MIDAS-GTS软件,采用摩尔-库伦弹塑性模型,对壁式采空区开采过程和隧道下穿采空区施工过程中围岩应力分布和变形分布进行数值模拟,探讨二者相互影响。研究表明隧道下穿壁式采空区时,煤层开采使采空区底板下一倍开采长度范围内围岩垂直方向出现拉应力区;隧道开挖应力释放使隧道拱顶围岩拉应力区向上发展与底板拉应力区贯通,易造成隧道拱顶上部岩体受施工扰动而破坏;隧道下穿壁式采空区施工引起采空区底板与顶板竖向位移增大,造成三倍开采长度范围内地表沉降;并且隧道拱顶受采空区底板变形的影响是引起失稳的主要原因。     

煤矿采空区对隧道的安全性影响分析

在隧道施工过程中经常需要穿越矿区,而矿区存在采空区,地质状况比较复杂,很容易给隧道施工带来困难和危险,因此提前估计采空区对隧道施工的不利影响,提前做好预防措施,有很重要的意义。以某隧道穿越煤矿矿区为例,采用三带理论预计裂隙带高度和洞穴顶板坍塌阻塞估算法,分析煤矿采空区对正在建设的隧道的影响,计算结果表明:空区引起的岩层移动可能会波及隧道,而覆岩坍塌不会影响隧道。     

下伏采空区的寓仁隧道残余变形预测研究

寓仁隧道拟穿越太岳煤矿采空区的上覆岩层区域,该区域属于近水平煤层群,各工作面开停采时间较近且距离相近,不同工作面采空区产生的沉降变形共同影响隧道沿线安全,所以准确预测采空区残余变形对隧道的影响是保障隧道建设及使用安全的关键。本文采用变采厚概率积分法对山西省太岳煤矿不同停采时间的多个采空区在2020年后的残余变形量进行预测,并分析了采空区残余变形对寓仁隧道线路的影响。分析结果表明,新建寓仁隧道线路上的潜在的最大地表沉降量为366 mm,沿隧道方向最大残余水平位移为112 mm,垂直隧道方向最大残余水平位移为27 mm,最大残余倾斜变形为1.98 mm/m,最大残余曲率变形为0.033 mm/m2,均出现在隧道起点附近位置;新建寓仁隧道残余沉降量等变形量和工作面停采时间有一定相关性,停采时间越短变形数值越大,因此隧道长期稳定性受2205工作面影响较大;通过分析倾斜和曲率等参数,认为隧道有南北侧向坡度倾斜趋势及轴线受拉开裂或压缩隆起的复合变形。本计算结果可为隧道穿越采空区提供场地变形预测作为参考。     

铁路隧道受煤层采空区影响评价研究

结合渝湘高铁正阳隧道工程情况,利用物探、钻探等综合勘探手段查清采空区空间分布范围、塌落情况、采空充填程度及工程地质特征,在此基础上评价采空区对线路影响和其稳定性,确定采空区治理范围及治理措施。结果表明,+465 m水平以下除留设的大巷煤柱外已全部采空,+485～+635 m水平压覆禁采区内有2处采空区,龙桥煤矿K_1煤层采空区隧道处无法满足高速铁路路基沉降的要求,并确定治理范围和治理面积110 841.5 m~2。为解决类似铁路隧道穿越采空区问题提供了技术借鉴。     

真武山二号隧道煤矿采空区施工技术

煤矿采空区是隧道施工中的一大技术难题，结合真武山隧道煤矿采空区的施工实践，重点介绍了采用超前小导管预注浆、超前小管棚和施工监测与信息反馈等多项新技术，使隧道施工安全顺利地通过了采空区地段，为今后大断面、软弱围岩的隧道施工了宝贵经验。     

某地下矿山开采对蕉溪岭隧道影响分析

蕉溪岭特长隧道西南侧为蕉溪岭铜矿,距离矿山矿权界限最近水平距离约330 m,且该地下矿山采空区规模较大,形态各异。为了分析蕉溪岭铜矿采空区对拟建隧道施工的影响,采用基于DIMINE与MIDAS/GTS NX有限元软件进行了三维有限元数值模拟计算,结果表明,蕉溪岭铜矿采空区沉降影响范围未影响到蕉溪岭特长隧道建设工程。     

隧道穿越采空区的稳定性分析与研究

以小江口隧道和坪地煤矿为研究对象,根据工程所在地的地质条件和围岩特点,利用数值模拟的方法,对采空区的稳定性及其对隧道的影响进行分析研究,并针对分析结果提出相应的治理方案,从而为小江口隧道的安全施工和营运提供理论支持。研究结果表明,一、二盘区留设的点柱稳定性较差,不能起到长期支撑顶板的作用,一、二盘区部分采空区会产生顶板冒落;隧道K线ZK67 555至隧道出口段、D线ZK67 466至隧道出口段两侧各90m范围内的下覆老采空区需进行充填处理。     

华蓥山隧道采空区危险性的可拓评价

以渝广高速公路华蓥山隧道采空区为研究对象,采用可拓方法对采空区危险性进行评价。选取10个定性和定量影响因子,根据物元分析理论,构建采空区危险性评价的物元分析模型,用简单关联函数确定权重,并根据其关联度对华蓥山隧道采空区危险性的等级进行可拓评价,评价结果为:6个采空区中有3个采空区危险性一般,1个采空区危险性较高,2个采空区危险性极高。研究结果表明:可拓分析可避免主观因素影响,其评价结果与现场实际情况基本吻合,对现场安全施工有指导意义,证明该评价方法应用于采空区危险性评价是可行的、合理的。     

隧道下穿采空区初期支护围岩变形及受力研究

为研究隧道下穿煤层采空区影响下围岩变形和支护构件受力规律,以郑(州)-太(原)高速铁路太(原)-焦(作)段控制性工程——皇后岭隧道为工程背景,开展数值分析以及现场监测,对比隧道常规段、下穿采空区段围岩位移、拱架受力以及围岩接触压力。结果表明：采空区对隧道围岩位移存在一个高度影响范围,约1.81～2.29倍的隧道洞径;上、中、下台阶开挖引起的拱顶位移比重为6∶2∶2,上台阶开挖属于重点监控时期;围岩变形的稳定时间为35～40 d。拱架整体受压,下穿采空区段拱架轴力均值约为常规段拱架的2倍,轴力分布离散率约为常规段拱架的5倍。下穿采空区段拱架轴力分布非对称显著,拱顶为承担围岩压力的关键部位;常规段拱架轴力整体分布均匀性良好。下穿采空区段围岩接触压力非对称现象显著,常规段围岩接触压力近似对称分布。围岩接触压力均值变化规律不同,稳定后大小基本相同。下穿采空区段围岩接触压力分布离散率约为常规段的1.5倍。常规段围岩接触压力分布形态先于拱架轴力保持稳定,隧道下穿采空区段的情况则相反。研究结果为隧道穿越采空区围岩稳定性分析提供了参考。     

公路隧道复杂采空区综合探测技术

由于山岭地区矿山的无序开采,形成的采空区对隧道建设和长期运营造成安全威胁。为确定采空区状况,首先分析了工程地质情况,然后在分析各种探测方法原理和特点的基础上,提出了AGI、EH4深浅结合探测和TGP、GPR长短结合综合探测方案。以礼让隧道为工程实例,结合地形地貌对复杂采空区段进行综合探测,经数据及结果分析后得到了采空区纵断面分布图,并将探测结果与实际工况做比较,表明此种方案能够规避单一探测方法的多解性与局限性,可较为准确的判断采空区位置与范围,为隧道线路设计、空区危害性评估及其防治提供依据。