【摘 要】
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随着城市的迅猛发展及煤矿开采范围的进一步扩大,土地资源日趋紧张,特别是老矿区可供建筑的土地已不能满足需求,迫使一些重要的建(构)筑物不得不建在采空区上方,已成为煤炭城市面
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随着城市的迅猛发展及煤矿开采范围的进一步扩大,土地资源日趋紧张,特别是老矿区可供建筑的土地已不能满足需求,迫使一些重要的建(构)筑物不得不建在采空区上方,已成为煤炭城市面临的现实问题。采煤沉陷区在经过二、三十年后,由于采空区内部岩层力学性质发生改变或者在外力作用下,可能会使原本处于相对平衡状态的冒落裂隙带岩体重新“活化”。对老采空区破碎岩石压实时空演化规律研究及荷载作用下地基稳定性评价对采空区地表兴建建筑物具有很重要的现实意义。 为了分析荷载作用下老采空区覆岩体活化失稳规律,本文在前人的研究成果基础上综合采用理论分析、室内实验、数值模拟等方法对采空区破碎岩石压实规律及建筑荷载对覆岩体变形移动规律进行分析。本文以圣井煤矿老采空区为研究对象,通过煤系地层、地质构造、采矿及采空区分布特征,分析其采空区覆岩结构类型及覆岩结构“二次活化”机理;对老采空区破碎岩体进行分层性压实,对比分析了自然状态和饱水状态压实变形规律,得到不同状态作用下的应力-位移曲线、应力-碎胀系数曲线及破碎岩石的弹性模量参数;引用实验中所得出的弹性模量参数至数值模拟中,对不同状态的采空区破碎岩石进行了FLAC3D数值模拟研究,并对荷载作用下不同荷载、位置作用下老采空区覆岩体变形规律进行了分析。分析实验结果为采空区上方建筑地基残余变形控制与治理提供合理化建议。
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