复杂地质构造条件下高速公路压煤采动影响适应性的研究.pdfVIP

摘 要 当高速公路受地形和走廊带的限制时，考虑到选择其他路线所带来成本的增 加和安全性问题，不可避免穿过煤炭资源压覆区成为唯一经济合理的方案。煤炭 是当今主要的能源之一，这就使高速公路压覆的煤层更具有开采价值和实用意 义。高速公路是属于线形建筑物，所以对开采沉陷极为敏感，而目前国内外高速 公路采动影响的适应性尚未有系统的研究。 重庆南万高速公路就是这样一条压覆煤炭资源的高速公路，南川至万盛高速 公路建成通车后，公路在约20kin的路段内大范围压覆煤炭资源，导致公路部分 路段将受采动波及影响，而大部分路段位于井田上方，将受采动直接影响。为了 保证公路安全通行的前提下，尽可能多的采出煤炭资源，创造更多的经济效益， 本文拟采用科学的预计理论，预测不同开采倾角下地表的下沉、位移及变形，通 过地表点预测数据的变位计算得出上方构筑物各布置公点的移动和变形数据。针 对高速公路、桥梁及隧道关键移动变形进行全面分析及论证，得出南万高速公路 压煤路段的采动影响适应性评估结论，并提出必要的措施来适应采动影响，为类 似的高速公路设计建设提供有益的参考。现主要研究内容包括： ①回顾了未来压煤采动影响的国内外研究现状，总结了我国针对个例桥梁 及铁路在采动影响下的研究内容，提出了开展高速公路压煤采动适应性的系统研 究的必要性及总体研究思路； ②以重庆南万高速公路为典型实例，开展了对路段地质构造、地层、水文 的勘察工作，对比研究北方煤层分布、煤层厚度，论述了该路段地址构造之复杂； ③总结研究了国内外地表沉陷预计理论，提出了适合本研究的计算理论， 建立了两种煤层倾角下的数学计算模型，并分析了残余变形对沉陷预计的影响； ④紧密结合我国“三下采煤规程，根据计算理论得出各预计布点的移动 变形数据，绘制下沉等值曲线图，确定采动影响范围； ⑤通过系统总结未来采动对高速公路、桥梁及隧道移动及变形的影响，得 出了路基的下沉、横向水平影响、水平变形、倾斜和稳定性，桥梁的下沉和水平 变形，隧道的倾斜与变形是采动影响关键变形特征的结论。针对关键移动变形是 否适应规范要求，得出采动影响适应性结论，并对未来的采动区高速公路及其上 的建筑物的设计提出了建议并总结。 关键词：采动区；地表沉陷；开采沉陷预计；适应性；采动影响评估； ABSTRACT Whenthe corridoredtheterrainandthe intoaccount highway by limits，taking thecosts and issuesof other arisingincreaseingsecurity choosingroutes，the inevitable the of coalresourcesisthe acrossingpressure overlying region only reasonablesolution．Coalisoneof makes economically todaysmajorenergy,which the more valubleand highwaypressure coal more overlyingmining practical is ofalinear is sensitivefor significanct．Thehighwaypart structure，andextremely subsidence．Thereisnocurrent of outsidethe of