本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)上方路基沉降預(yù)測(cè)和合理過渡路面結(jié)構(gòu)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)交通運(yùn)輸能力的要求越來越高,公路作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕d體,發(fā)揮著不可替代的作用。在礦產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的城鎮(zhèn),越來越多的公路不可避免地穿越采空區(qū),采空區(qū)的存在可能導(dǎo)致公路路基產(chǎn)生較大的沉降,甚至出現(xiàn)路面開裂、大面積坍塌等破壞,造成重大交通事故,嚴(yán)重威脅人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。為減少采空區(qū)域公路正常運(yùn)營(yíng)過程中災(zāi)害的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失,在采空區(qū)修建公路前,必須對(duì)采空區(qū)路基沉降進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。本文以河南省新密關(guān)口至登封張莊段高速公路的修筑和改建為研究背景,考慮了采空區(qū)分布位置對(duì)路基沉降的影響、不同路面結(jié)構(gòu)形式抵抗采空區(qū)破碎變形和軟土固結(jié)沉降的能力以及標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下采空區(qū)上方路面結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。取得的主要結(jié)論如下：(1)分析了采空區(qū)位于路基正下方時(shí),不同開采深度對(duì)采空區(qū)上方路基產(chǎn)生的最大沉降的影響以及采深一定時(shí)采空區(qū)水平位置對(duì)路基最大沉降的影響；得出了該種地質(zhì)條件下采空區(qū)的臨界安全區(qū)域。(2)通過對(duì)比分析四種不同路面在采空區(qū)巖土破碎和下層黃土固結(jié)沉降作用下產(chǎn)生的不均勻沉降,得出柔性路面結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)這種變形,推薦碎石基層路面作為采空區(qū)過渡期路面結(jié)構(gòu)。(3)分析了交通荷載作用下采空區(qū)上方路面彎沉和受力層應(yīng)力的變化；對(duì)比分析了四種過渡路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下產(chǎn)生的路面沉降和受力層內(nèi)的最大拉應(yīng)力；得出在采空區(qū)上方的復(fù)雜地基上,柔性基層路面比半剛性基層路面更合理。
【關(guān)鍵詞】：采空區(qū) 安全區(qū)域 沉降預(yù)測(cè) 固結(jié)沉降 過渡路面
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題的研究景與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 采空區(qū)開采沉陷預(yù)計(jì)理論與研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 采空區(qū)與上方道路相互作用機(jī)理研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 采空區(qū)地基治理與采空區(qū)公路抗變形結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 存在的問題14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 依托項(xiàng)目的地質(zhì)背景16-21
• 2.1 交通概況16
• 2.2 地形地貌16
• 2.3 氣象水文條件16-17
• 2.3.1 氣象條件16-17
• 2.3.2 水文條件17
• 2.4 地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性17-19
• 2.4.1 地層巖性分布17-18
• 2.4.2 地質(zhì)構(gòu)造18
• 2.4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象18-19
• 2.5 煤礦開采情況19-21
• 3 采空區(qū)上方路基沉降數(shù)值分析21-34
• 3.1 有限元軟件介紹21-23
• 3.2 幾何模型的建立23-24
• 3.2.1 模型地層的劃分23
• 3.2.2 模型幾何尺寸的確定23-24
• 3.3 本構(gòu)模型和材料參數(shù)的選取以及邊界條件的設(shè)置24-25
• 3.3.1 本構(gòu)模型的選取24
• 3.3.2 材料參數(shù)確定24-25
• 3.3.3 邊界條件的設(shè)置25
• 3.4 采空區(qū)安全臨界區(qū)域的確定25-34
• 3.4.1 采深對(duì)路基表面中心點(diǎn)最大沉降的影響25-30
• 3.4.2 采空區(qū)水平位置的變化對(duì)路基中心點(diǎn)沉降的影響30-31
• 3.4.3 采空區(qū)路基中心點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律31-32
• 3.4.4 三點(diǎn)法預(yù)測(cè)的沉降分析32-34
• 4 不同路面結(jié)構(gòu)在采空區(qū)巖體破碎和軟土固結(jié)作用下的沉降分析34-45
• 4.1 沉降理論34-36
• 4.1.1 沉降分析34-35
• 4.1.2 分層總和法35-36
• 4.2 擬定的采空區(qū)過渡路面36-37
• 4.3 地層的劃分和幾何模型的建立37-38
• 4.3.1 地層的劃分37-38
• 4.3.2 模型幾何尺寸38
• 4.4 本構(gòu)模型和材料參數(shù)的選取38-43
• 4.4.1 本構(gòu)模型的選擇38-39
• 4.4.2 材料參數(shù)確定39-41
• 4.4.3 采空區(qū)三帶高度的確定和材料參數(shù)的折減41-43
• 4.4.4 邊界條件43
• 4.5 四種不同路面結(jié)構(gòu)的不均勻沉降分析43-45
• 5 采空區(qū)上方不同路面結(jié)構(gòu)在交通荷載作用下的響應(yīng)分析45-52
• 5.1 標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下采空區(qū)上方道路結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析45-47
• 5.1.1 力學(xué)模型的建立45-46
• 5.1.2 路面結(jié)構(gòu)各層力學(xué)參數(shù)的選取46
• 5.1.3 荷載圖式以及大小的確定46-47
• 5.2 計(jì)算結(jié)果與分析47-50
• 5.2.1 不考慮采空區(qū)時(shí)路面結(jié)構(gòu)的響應(yīng)47-48
• 5.2.2 采空區(qū)出現(xiàn)的深度對(duì)路面彎沉和基層底部拉應(yīng)力的影響48
• 5.2.3 不同路基填筑高度時(shí)路面結(jié)構(gòu)的響應(yīng)48-50
• 5.3 四種路面結(jié)構(gòu)在在交通荷載作用下的彎沉和應(yīng)力的對(duì)比分析50-52
• 6 結(jié)論與展望52-54
• 6.1 結(jié)論52
• 6.2 展望52-54
• 7 參考文獻(xiàn)54-57
• 作者簡(jiǎn)介57-58
• 致謝58

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