基于公路下伏采空区相对位置的路基沉降研究

发布时间：2017-12-04 12:13

  本文关键词：基于公路下伏采空区相对位置的路基沉降研究

  更多相关文章： 公路下伏采空区 相对位置 蠕变 路基沉降 预测模型

【摘要】：公路作为交通运输的重要组成部分,在国民经济飞速发展的今天发挥着无可替代的作用。在矿产业发达地区,越来越多的公路不可避免要穿越或修建在采空区域。采空区上覆岩层在自身重力、交通设施作用下,产生水平移动、倾斜和下沉等变形,从而导致公路路面开裂、路基下沉、甚至大面积塌陷等破坏,严重威胁公路通行安全。为保证采空区域公路正常运营,减少经济损失,在采空区修建公路前,必须对采空区进行稳定性评价。本文以河南省道323线采空区公路工程为研究背景,综合考虑采空区地基活跃状态、采空区分布位置及时间效应对路基沉降的影响,利用FLAC3D数值计算软件,采用改进的蠕变本构模型计算分析采空区路基沉降规律,确定采空区临界安全区域,并建立采空区影响范围内的路基沉降预测模型,为实际工程的设计和施工提供参考依据。取得的主要结论如下:(1)与采用Mohr-Coulomb本构模型的计算结果对比,选取改进的蠕变本构模型进行数值计算,更符合采空区路基沉降理论,更接近工程实际。(2)通过分析采空区路基沉降规律,将采空区地基沉降划分为瞬时沉降期、活跃沉降期、稳定沉降期,对比地基处于不同沉降期的路基沉降计算结果,得出不同沉降时期路基沉降差异很大,路基沉降主要发生在瞬时沉降期和活跃沉降期。(3)变化采空区与路基相对位置,分析不同位置下公路路基沉降及不均匀沉降规律,确定了采空区的临界安全区域。(4)通过对比分析现有常用的公路路基沉降预测模型,选取简单、实用的三点指数曲线预测法作为本文预测模型的基础,分析隧道开挖工程中Peck公式的沉降预测机理,考虑采空区空洞与隧道的差异性,修正Peck公式,用来预测采空区公路的瞬时沉降,并与三点指数曲线法相结合,得出了采空区路基沉降预测模型,将本文预测模型的预测曲线与工程现场实测曲线对比,结果显示本文预测模型预测结果良好,其预测结果可以作为采空区公路设计及施工的参考依据。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1

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本文编号：1250948