樓下伏采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值分析

為研究緩傾斜中厚礦體采空區(qū)穩(wěn)定性,在研究采空區(qū)失穩(wěn)機(jī)理以及收集礦床資料、采礦進(jìn)程及進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬軟件flac對(duì)磨坊礦五號(hào)井2號(hào)礦體4號(hào)采場(chǎng)的開采活動(dòng)進(jìn)行了模擬.通過對(duì)采空區(qū)豎向應(yīng)力分布,塑性區(qū)發(fā)展趨勢(shì)以及剪應(yīng)變?cè)隽康姆治?得出了空區(qū)的穩(wěn)定性程度及破壞發(fā)展趨勢(shì):(1)在空區(qū)頂板與地板中心處出現(xiàn)了拉應(yīng)力的集中;(2)空區(qū)剪切破壞首先發(fā)生在角隅與礦柱的中下部,導(dǎo)致礦柱的失穩(wěn),然后再向空區(qū)邊緣頂板上部發(fā)展,最終導(dǎo)致頂板整體塌陷;(3)一、二步開挖后空區(qū)處于穩(wěn)定狀態(tài),最后一步開挖后,采空區(qū)失穩(wěn).

基于多層采空區(qū)的復(fù)雜建設(shè)用地,利用已有的勘察結(jié)果,以地表變形計(jì)算的殘余沉降量作為已知的結(jié)果,通過綜合巖石試驗(yàn)的結(jié)果及工程類比經(jīng)驗(yàn),將地質(zhì)模型中各類巖組賦予適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)性質(zhì)參數(shù),進(jìn)行反復(fù)試算、調(diào)整,最大限度地按照實(shí)際地質(zhì)體的地質(zhì)條件和工程條件反演地質(zhì)體材料屬性參數(shù),建立多層復(fù)雜的采空區(qū)的地質(zhì)模型。通過數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果顯示,采空區(qū)進(jìn)行注漿處理后,選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)型式,則有無建筑物條件下的地面沉降變形值均很小,且變化不大。這些方法可以有效地預(yù)測(cè)在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評(píng)價(jià)場(chǎng)地的工程地質(zhì)穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性。

為了分析錫礦山銻礦床五窿道區(qū)老采空區(qū)上方建筑地基穩(wěn)定性,對(duì)該區(qū)的采空區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,分析和探討了采空區(qū)建筑物移動(dòng)變形機(jī)理和采空區(qū)圍巖失穩(wěn)機(jī)理。采用abaqus對(duì)采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性進(jìn)行三維有限元模擬分析,研究表明,該區(qū)采空區(qū)都存在破壞的可能,對(duì)老采空區(qū)必須進(jìn)行處理。

某礦山設(shè)計(jì)開采中段高度50m,經(jīng)過2a多開采,形成了一定的采空區(qū)。為驗(yàn)證該采空區(qū)的穩(wěn)定性,結(jié)合礦山地質(zhì)條件、礦巖特性和采礦工藝等,運(yùn)用3dsigma軟件,采用三維有限元法對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析,得出了應(yīng)力、應(yīng)變、安全率、塑性破壞域的變化情況。在此基礎(chǔ)上,采用解析法分別對(duì)圍巖自穩(wěn)能力、礦柱承載力進(jìn)行分析評(píng)價(jià),認(rèn)為該采空區(qū)較穩(wěn)定,為確保礦山安全生產(chǎn)提供參考。

介紹龍山發(fā)電廠一期鐵路專用線采空區(qū)的注漿加固范圍和沉降控制研究,運(yùn)用flac3d對(duì)不同加固范圍情況下的采空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值分析,用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,地下工程項(xiàng)目越來越多,特別是隧道開挖工程。由于我國(guó)地形地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,在開挖前必須對(duì)隧道周圍地質(zhì)條件進(jìn)行分析和評(píng)估,減少安全隱患。文章以巖溶區(qū)隧道開挖為例,針對(duì)在巖溶區(qū)開挖隧道會(huì)產(chǎn)生的不良效果,通過運(yùn)用國(guó)際上著名的大型巖土工程計(jì)算軟件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變,通過討論和計(jì)算最終得出當(dāng)巖溶區(qū)存在于隧道周圍時(shí),應(yīng)考慮偏壓對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響,并加強(qiáng)隧道邊墻的支護(hù)。

針對(duì)獅子山銅礦西部飄帶薄小盲礦體采空區(qū),采用dimine三維礦業(yè)軟件與flac3d數(shù)值分析軟件的耦合建模技術(shù),成功地將c-als探測(cè)獲得的采空區(qū)掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入dimine中創(chuàng)建三維塊體模型,然后耦合到flac3d中建立采空區(qū)三維數(shù)值模型,并在flac3d軟件中進(jìn)行模擬計(jì)算。從位移、應(yīng)力、塑性區(qū)分布及安全系數(shù)等方面分析了十中段和十一中段采空區(qū)的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,采空區(qū)暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài),不會(huì)發(fā)生破壞。但是,在各種影響因子的共同作用下,采空區(qū)周圍巖體的應(yīng)力及位移會(huì)在原有水平上進(jìn)一步發(fā)展。采空區(qū)上方應(yīng)盡量禁止設(shè)備通行,減少爆破荷載對(duì)圍巖的重復(fù)擾動(dòng),以防止安全事故的發(fā)生。

基于某鐵礦ⅱ#礦帶采空區(qū)現(xiàn)狀,首先采用flac3d軟件進(jìn)行穩(wěn)定性模擬,然后根據(jù)flac3d軟件計(jì)算結(jié)果以及安全因素設(shè)計(jì)出合理的采空區(qū)處理方案,最后模擬出采空區(qū)處理后的期望結(jié)果。結(jié)果表明,基于flac3d軟件模擬采空區(qū)處理過程能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)采空區(qū)治理方案提供較為可靠的依據(jù),在一定程度上具有優(yōu)化采空區(qū)治理方案的作用。

采空區(qū)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)報(bào)告——擬建工程建（構(gòu)）筑物總平面布置見圖1-2所示。主要建、構(gòu)筑物名稱及要素見表1-1所示。大型重要設(shè)備尺寸見表1-2。荷重最大的設(shè)備為甲醇合成塔、甲醇洗滌塔、氣化爐、澄清槽等。建構(gòu)筑物最高的為煤筒倉(cāng)（高度43.5m）和氣化框架（高度...

老采空區(qū)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)——通過收集建設(shè)場(chǎng)地地區(qū)的有關(guān)地質(zhì)采礦技術(shù)資料，對(duì)建設(shè)場(chǎng)地老采空區(qū)進(jìn)行了殘余沉降預(yù)測(cè)和小區(qū)的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，并提出了建筑物抗變形措施建議。

滲流穩(wěn)定是堤防工程安全的關(guān)鍵問題之一。介紹了滲流穩(wěn)定分析的數(shù)值分析方法,并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)堤防工程穩(wěn)定流進(jìn)行滲透穩(wěn)定性數(shù)值分析,重點(diǎn)比較與評(píng)價(jià)樁基施工前后的滲流性狀。計(jì)算結(jié)果表明,樁基礎(chǔ)建設(shè)后土層最大滲透坡降均較建設(shè)前稍有所增大,但均未超過上層覆土層粉質(zhì)黏土的臨界滲透坡降(0.4～0.5),不會(huì)造成堤防滲透破壞。

巖體隧道的側(cè)壓力系數(shù)是評(píng)價(jià)圍巖拱頂穩(wěn)定性的重要參數(shù)。該文結(jié)合工程實(shí)例,運(yùn)用有限差分軟件flac3d建立隧道數(shù)值模型,對(duì)11種側(cè)壓力系數(shù)作用下直墻圓拱隧道拱頂?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬,分析圍巖的側(cè)壓力系數(shù)λ∈[0,1]變化過程中拱頂巖體的應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,當(dāng)側(cè)壓力系數(shù)λ0.38時(shí),拱頂圍巖的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力都是壓應(yīng)力。圍巖的側(cè)壓力系數(shù)λ由0~1變化時(shí),拱頂圍巖分別經(jīng)歷了雙向受拉,拉壓共存和雙向受壓3種狀態(tài),拱頂最終沉降值隨著圍巖的側(cè)壓力系數(shù)λ的增大而減小。

礦山開采時(shí),不同的施工工藝會(huì)形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開裂和下沉,導(dǎo)致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。分別對(duì)岷縣寨上金礦采場(chǎng)采用充填采礦法和空?qǐng)霾傻V法,借助ansys有限元計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計(jì)算結(jié)果表明:充填采礦法可以有效減少采場(chǎng)地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動(dòng)和破壞。

針對(duì)采空塌陷區(qū)形變穩(wěn)定性問題,基于礦山遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)方法,解譯、對(duì)比了四川省筠連煤礦區(qū)2009年、2012年和2015年3期遙感影像,獲取了采空塌陷、礦山開采點(diǎn)和礦山占地等動(dòng)態(tài)變化信息;分析了礦山開發(fā)環(huán)境狀態(tài)變化與采空塌陷區(qū)變化趨勢(shì)的相關(guān)因素,認(rèn)為煤礦開采狀態(tài)的變化能夠影響采空區(qū)形變的趨勢(shì)?；谶b感監(jiān)測(cè)結(jié)果,采用塌陷區(qū)穩(wěn)定性分析方法,推算出采空塌陷區(qū)持續(xù)形變和新增形變信息,編制了采空塌陷區(qū)形變趨勢(shì)分區(qū)預(yù)測(cè)圖,并針對(duì)性地提出了下一步防治對(duì)策和建議。

邊坡高填方路基下伏多層采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模擬評(píng)價(jià)

運(yùn)用快速拉格朗算法分析了多層采空區(qū)路基在未處理、注漿處理和注漿處理路基加筋拼接3種工況下路基采空區(qū)受力變形和穩(wěn)定特征。分析結(jié)果表明高填方路基在自重荷載和車輛荷載下打破原有采空區(qū)平衡狀態(tài),注漿加固處理后采空區(qū)應(yīng)力重分布出現(xiàn)新的平衡,但在填方交界區(qū)域出現(xiàn)一定的剪應(yīng)變?cè)隽考?采取加筋處理后剪應(yīng)力增量下移,路基整體性和變形協(xié)調(diào)性顯著提高。

為評(píng)價(jià)某礦山采空區(qū)群的穩(wěn)定性,應(yīng)用有限元flac3d軟件對(duì)該礦體及復(fù)雜多層采空區(qū)群三維數(shù)值模型進(jìn)行了模擬分析。選取相鄰空間區(qū)間頂板厚度小于30m和頂板跨度較大的空區(qū)群作為研究對(duì)象,對(duì)多層采空區(qū)的應(yīng)力分布和塑性區(qū)(結(jié)構(gòu)塑性強(qiáng)度破壞方面)以及采空區(qū)頂板中點(diǎn)位移監(jiān)控(變形控制方面)進(jìn)行了研究,并根據(jù)研究結(jié)果對(duì)礦體所有采空區(qū)進(jìn)行了穩(wěn)定性分類,為后續(xù)采空區(qū)治理提供了可靠的依據(jù)。

結(jié)合具體工程項(xiàng)目,調(diào)查了路基下伏小煤窯采空區(qū)的特征,利用flac3d數(shù)值模擬軟件和gps地表位移監(jiān)測(cè)手段對(duì)采空區(qū)進(jìn)行了綜合研究。得出研究區(qū)原始地層和煤層開采后的豎向和水平向應(yīng)力分布特征,圍巖的塑性變形和應(yīng)力重分布特征;路基加載后,模型整體位移增大,但水平位移較小;采空區(qū)的位移變形破壞并未波及至地表就已經(jīng)達(dá)到了新的平衡狀態(tài),但根據(jù)巖體的蠕變特性,仍需對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處治;處治后地表位移監(jiān)測(cè)結(jié)果分析與數(shù)值模擬結(jié)果相吻合,說明處治后采空區(qū)對(duì)高速公路的正常運(yùn)營(yíng)影響不大。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)——采用理論分析和定量計(jì)算相結(jié)合的技術(shù)路線，根據(jù)“三帶”理論對(duì)采空區(qū)對(duì)地表的影響程度和地表移動(dòng)區(qū)的范圍定性定量評(píng)價(jià)，應(yīng)用應(yīng)力分析法對(duì)礦區(qū)地點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究——以東方龍泉建筑工程為例，基于剛體極限平衡原理。采用力學(xué)分析方法確定了建筑荷載作用下采空區(qū)上覆巖層的臨界厚度．同時(shí)。由現(xiàn)場(chǎng)勘察和地質(zhì)資料，建立了采空區(qū)場(chǎng)地的工程地質(zhì)模型和三維數(shù)值模型，應(yīng)用flac~~揭示了采空區(qū)場(chǎng)地在...

為分析淺埋采空區(qū)對(duì)路基穩(wěn)定性的影響,針對(duì)某新建公路穿越淺埋采空區(qū)的實(shí)際情況,采用flac3d建立三維模型進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了淺埋采空區(qū)影響下公路路基的沉降規(guī)律,探討了淺埋采空區(qū)對(duì)道路行車安全的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了交通荷載、地下水與采空區(qū)耦合作用對(duì)路基穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,該采空區(qū)的移動(dòng)和變形仍未結(jié)束,受淺埋采空區(qū)的影響,地表將出現(xiàn)不均勻的沉降和橫向、縱向裂縫以及道路中心線的偏移,進(jìn)而在公路路面形成塌陷坑,對(duì)路基穩(wěn)定性造成較大威脅;當(dāng)采深較淺時(shí),交通荷載、地下水滲流作用會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)活化,進(jìn)一步增加路基沉降,宜采取注漿措施進(jìn)行加固。

西南地區(qū)公路建設(shè)的快速發(fā)展,不可避免地面臨著采空區(qū)的問題。為保證公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)安全,對(duì)公路下伏采空區(qū)的穩(wěn)定性研究至關(guān)重要。本文系統(tǒng)總結(jié)了西南地區(qū)采空區(qū)特征,并指出在對(duì)西南地區(qū)采空區(qū)進(jìn)行勘探時(shí),一般選用工程物探法,在重要部位可輔以工程鉆探法進(jìn)行勘察?？偨Y(jié)了常用的穩(wěn)定性計(jì)算方法及其適用范圍,結(jié)合西南地區(qū)采空區(qū)特征,指出應(yīng)選擇極限平衡分析法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性計(jì)算,在條件允許的情況下,應(yīng)采用數(shù)值模擬法進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算。