【摘要】：煤矸石是工業(yè)采煤、洗煤過程中產(chǎn)生的廢棄物,日漸增多的煤矸石被堆積在礦區(qū)周邊的山川和平地,占用了大量的有用土地,同時(shí)也引起環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害問題。世界上多個(gè)國家和地區(qū)已經(jīng)開始著手探求煤矸石綜合利用的途徑,并取得了初步的成果。本文結(jié)合湖南省交通科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：200908),以安邵高速公路沿線的沙坪煤礦煤矸石為原材料,通過室內(nèi)試驗(yàn)得出煤矸石物理力學(xué)參數(shù),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研,用理論研究、現(xiàn)場試驗(yàn)、數(shù)值分析相結(jié)合的方式研究了煤矸石路堤沉降與邊坡穩(wěn)定性等問題,取得了以下研究成果： (1)對安邵高速公路煤矸石填筑路堤施工段進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研,并收集沿線水文、地質(zhì)及氣象資料。選擇沙坪煤礦煤矸石作為樣本進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),得到煤矸石天然密度、顆粒級配、天然含水率、液塑限、抗剪強(qiáng)度、加州承載比等參數(shù)及化學(xué)成分。 (2)開展文獻(xiàn)調(diào)研工作,對煤矸石的礦物組成、分類命名、自燃現(xiàn)象、化學(xué)活性、環(huán)境污染等問題進(jìn)行歸納和總結(jié)。 (3)采用FLAC3D軟件對煤矸石填筑路堤施工進(jìn)行模擬,得到煤矸石路堤的應(yīng)力場和位移場；以壓實(shí)度、填筑高度及包邊土厚度等作為變化參數(shù),分析煤矸石路堤的應(yīng)力和沉降變化情況；采用動力計(jì)算模塊研究煤矸石路基在交通荷載作用下的動力響應(yīng)情況。 (4)基于煤矸石路堤的實(shí)測沉降值,采用曲線擬合法、灰色系統(tǒng)理論法對沉降進(jìn)行了預(yù)測。此外,模糊隨機(jī)可靠度理論的評價(jià)結(jié)果表明：沉降預(yù)測曲線的擬合結(jié)果較為理想,模糊失效概率在合理的范圍之內(nèi)。 (5)在簡化Bishop計(jì)算理論和非飽和土強(qiáng)度理論基礎(chǔ)上引入滲流力的概念,推導(dǎo)出考慮降雨滲流作用的煤矸石路堤邊坡安全系數(shù)計(jì)算表達(dá)式,經(jīng)過初步驗(yàn)算證明該計(jì)算式的適用性。
【圖文】：

圖1-1煤石f石重要的能源動力來源，它在我國一次能源的生產(chǎn)和消右，遠(yuǎn)高于世界32%的平均水平。統(tǒng)計(jì)資料顯示：2了 35億噸，并且這一數(shù)字還在不斷攀升。我國煤奸-20%，已經(jīng)形成了約2000座煤奸石山（如圖1-2所大的省份如：內(nèi)蒙古、山西、遼寧、安徽、河南、河的煤奸石廢棄物高達(dá)400萬噸以上。，

國煤炭開采量達(dá)到了 35億噸，并且這一數(shù)字還在不斷攀升。我國煤奸石產(chǎn)量約為煤炭產(chǎn)量的16%-20%，已經(jīng)形成了約2000座煤奸石山（如圖1-2所示）[M]。在我國煤炭產(chǎn)量較大的省份如：內(nèi)蒙古、山西、遼寧、安徽、河南、河北和陜西等地，每年新堆積的煤奸石廢棄物高達(dá)400萬噸以上。.. ，圖1-2礦區(qū)堆積、成山的煤葉石大量的煤矸石伴隨煤炭的開采而堆積，加之煤矸石利用效率的不足，，導(dǎo)致煤1
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U416.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2547748