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)機理以及收集礦床資料、采礦進程及進行室內巖石力學實驗的基礎上,利用數(shù)值模擬軟件flac對磨坊礦五號井2號礦體4號采場的開采活動進行了模擬.通過對采空區(qū)豎向應力分布,塑性區(qū)發(fā)展趨勢以及剪應變增量的分析,得出了空區(qū)的穩(wěn)定性程度及破壞發(fā)展趨勢:(1)在空區(qū)頂板與地板中心處出現(xiàn)了拉應力的集中;(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)的復雜建設用地,利用已有的勘察結果,以地表變形計算的殘余沉降量作為已知的結果,通過綜合巖石試驗的結果及工程類比經(jīng)驗,將地質模型中各類巖組賦予適當?shù)奈锢砹W性質參數(shù),進行反復試算、調整,最大限度地按照實際地質體的地質條件和工程條件反演地質體材料屬性參數(shù),建立多層復雜的采空區(qū)的地質模型。通過數(shù)值模擬計算結果顯示,采空區(qū)進行注漿處理后,選擇適當?shù)幕A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測在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評價場地的工程地質穩(wěn)定性和工程建設適宜性。

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,對該區(qū)的采空區(qū)進行了現(xiàn)場調查,分析和探討了采空區(qū)建筑物移動變形機理和采空區(qū)圍巖失穩(wěn)機理。采用abaqus對采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性進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,對老采空區(qū)必須進行處理。

某礦山設計開采中段高度50m,經(jīng)過2a多開采,形成了一定的采空區(qū)。為驗證該采空區(qū)的穩(wěn)定性,結合礦山地質條件、礦巖特性和采礦工藝等,運用3dsigma軟件,采用三維有限元法對采空區(qū)穩(wěn)定性進行數(shù)值模擬分析,得出了應力、應變、安全率、塑性破壞域的變化情況。在此基礎上,采用解析法分別對圍巖自穩(wěn)能力、礦柱承載力進行分析評價,認為該采空區(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,運用flac3d對不同加固范圍情況下的采空區(qū)穩(wěn)定性進行了數(shù)值分析,用以指導設計與施工。

隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,地下工程項目越來越多,特別是隧道開挖工程。由于我國地形地質條件復雜多樣,在開挖前必須對隧道周圍地質條件進行分析和評估,減少安全隱患。文章以巖溶區(qū)隧道開挖為例,針對在巖溶區(qū)開挖隧道會產(chǎn)生的不良效果,通過運用國際上著名的大型巖土工程計算軟件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置時會產(chǎn)生的應力和應變,通過討論和計算最終得出當巖溶區(qū)存在于隧道周圍時,應考慮偏壓對隧道穩(wěn)定性的影響,并加強隧道邊墻的支護。

針對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,成功地將c-als探測獲得的采空區(qū)掃描數(shù)據(jù)導入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軟件中進行模擬計算。從位移、應力、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,結果表明,采空區(qū)暫時處于穩(wěn)定狀態(tài),不會發(fā)生破壞。但是,在各種影響因子的共同作用下,采空區(qū)周圍巖體的應力及位移會在原有水平上進一步發(fā)展。采空區(qū)上方應盡量禁止設備通行,減少爆破荷載對圍巖的重復擾動,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軟件進行穩(wěn)定性模擬,然后根據(jù)flac3d軟件計算結果以及安全因素設計出合理的采空區(qū)處理方案,最后模擬出采空區(qū)處理后的期望結果。結果表明,基于flac3d軟件模擬采空區(qū)處理過程能夠為設計采空區(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)定性評價報告——擬建工程建（構）筑物總平面布置見圖1-2所示。主要建、構筑物名稱及要素見表1-1所示。大型重要設備尺寸見表1-2。荷重最大的設備為甲醇合成塔、甲醇洗滌塔、氣化爐、澄清槽等。建構筑物最高的為煤筒倉（高度43.5m）和氣化框架（高度...

老采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價——通過收集建設場地地區(qū)的有關地質采礦技術資料，對建設場地老采空區(qū)進行了殘余沉降預測和小區(qū)的地基穩(wěn)定性評價，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,并結合工程實例對堤防工程穩(wěn)定流進行滲透穩(wěn)定性數(shù)值分析,重點比較與評價樁基施工前后的滲流性狀。計算結果表明,樁基礎建設后土層最大滲透坡降均較建設前稍有所增大,但均未超過上層覆土層粉質黏土的臨界滲透坡降(0.4～0.5),不會造成堤防滲透破壞。

巖體隧道的側壓力系數(shù)是評價圍巖拱頂穩(wěn)定性的重要參數(shù)。該文結合工程實例,運用有限差分軟件flac3d建立隧道數(shù)值模型,對11種側壓力系數(shù)作用下直墻圓拱隧道拱頂?shù)姆€(wěn)定性進行數(shù)值模擬,分析圍巖的側壓力系數(shù)λ∈[0,1]變化過程中拱頂巖體的應力場與位移場的變化規(guī)律。結果表明,當側壓力系數(shù)λ0.38時,拱頂圍巖的最大主應力和最小主應力都是壓應力。圍巖的側壓力系數(shù)λ由0~1變化時,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壓力系數(shù)λ的增大而減小。

礦山開采時,不同的施工工藝會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,導致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴重地質災害。分別對岷縣寨上金礦采場采用充填采礦法和空場采礦法,借助ansys有限元計算軟件進行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計算結果表明:充填采礦法可以有效減少采場地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動和破壞。

針對采空塌陷區(qū)形變穩(wěn)定性問題,基于礦山遙感監(jiān)測技術方法,解譯、對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、礦山開采點和礦山占地等動態(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)變化趨勢的相關因素,認為煤礦開采狀態(tài)的變化能夠影響采空區(qū)形變的趨勢?；谶b感監(jiān)測結果,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)形變趨勢分區(qū)預測圖,并針對性地提出了下一步防治對策和建議。

邊坡高填方路基下伏多層采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模擬評價

運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)一定的剪應變增量集中,采取加筋處理后剪應力增量下移,路基整體性和變形協(xié)調性顯著提高。

為評價某礦山采空區(qū)群的穩(wěn)定性,應用有限元flac3d軟件對該礦體及復雜多層采空區(qū)群三維數(shù)值模型進行了模擬分析。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)群作為研究對象,對多層采空區(qū)的應力分布和塑性區(qū)(結構塑性強度破壞方面)以及采空區(qū)頂板中點位移監(jiān)控(變形控制方面)進行了研究,并根據(jù)研究結果對礦體所有采空區(qū)進行了穩(wěn)定性分類,為后續(xù)采空區(qū)治理提供了可靠的依據(jù)。

結合具體工程項目,調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)測手段對采空區(qū)進行了綜合研究。得出研究區(qū)原始地層和煤層開采后的豎向和水平向應力分布特征,圍巖的塑性變形和應力重分布特征;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)達到了新的平衡狀態(tài),但根據(jù)巖體的蠕變特性,仍需對采空區(qū)進行處治;處治后地表位移監(jiān)測結果分析與數(shù)值模擬結果相吻合,說明處治后采空區(qū)對高速公路的正常運營影響不大。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評價——采用理論分析和定量計算相結合的技術路線，根據(jù)“三帶”理論對采空區(qū)對地表的影響程度和地表移動區(qū)的范圍定性定量評價，應用應力分析法對礦區(qū)地點進行穩(wěn)定性分析。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評價研究——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。由現(xiàn)場勘察和地質資料，建立了采空區(qū)場地的工程地質模型和三維數(shù)值模型，應用flac~~揭示了采空區(qū)場地在...

為分析淺埋采空區(qū)對路基穩(wěn)定性的影響,針對某新建公路穿越淺埋采空區(qū)的實際情況,采用flac3d建立三維模型進行了數(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)對道路行車安全的影響,并在此基礎上進一步分析了交通荷載、地下水與采空區(qū)耦合作用對路基穩(wěn)定性的影響。研究結果表明,該采空區(qū)的移動和變形仍未結束,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,進而在公路路面形成塌陷坑,對路基穩(wěn)定性造成較大威脅;當采深較淺時,交通荷載、地下水滲流作用會導致采空區(qū)活化,進一步增加路基沉降,宜采取注漿措施進行加固。

西南地區(qū)公路建設的快速發(fā)展,不可避免地面臨著采空區(qū)的問題。為保證公路建設及運營安全,對公路下伏采空區(qū)的穩(wěn)定性研究至關重要。本文系統(tǒng)總結了西南地區(qū)采空區(qū)特征,并指出在對西南地區(qū)采空區(qū)進行勘探時,一般選用工程物探法,在重要部位可輔以工程鉆探法進行勘察?？偨Y了常用的穩(wěn)定性計算方法及其適用范圍,結合西南地區(qū)采空區(qū)特征,指出應選擇極限平衡分析法進行采空區(qū)穩(wěn)定性計算,在條件允許的情況下,應采用數(shù)值模擬法進行驗證計算。