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太佳高速公路下伏采空区稳定性评价
| 论文题名： | 太佳高速公路下伏采空区稳定性评价 |
| 关键词： | 采空区;地表沉陷;数值模拟;模糊数学;稳定性评价;高速公路路基 |
| 摘要： | 采空区的稳定性问题作为公路建设的不良地质问题已越来越突出，对其稳定性进行评价是一项具有理论意义及实用价值的研究课题；其是否稳定受多种因素的控制，是各因素共同作用的结果。目前，国内外对于公路下伏采空区稳定性的研究还处于发展阶段，大多研究是建立在经验和调查的基础上，研究手段及理论基础有待于完善。 本文在分析总结前人研究成果的基础上，利用数值模拟与模糊数学的方法主要做了以下几方面的工作： 首先，从采动岩体的受力状态方面分析了采空区塌陷的形成机理，阐述了采空区覆岩三带的划分及其特征，即垮落带、裂隙带与弯曲带；详述了地表移动变形特征，将地表移动范围划分为中间区、内边缘区与外边缘区； 其次，使用有限元分析软 ANSYS对引起地表沉陷的各因素进行了详细的分析和研究；通过对比模拟结果，总结各因素与地表移动变形之间的规律；认为覆岩岩性、开采宽度、深厚比以及煤层倾角是影响采空区稳定性的主要因素； 再次，在查明研究区的区域地质条件和采空区的地质采矿条件的基础上，建立地质模型，对研究区下伏采空区的稳定性进行了数值模拟，分析其应力状态和地表移动变形特征，进行稳定性判别；模拟结果表明，高速公路建成后，采空区地表移动变形大于高速公路路基允许变形值，处于不稳定状态，必需进行处理； 最后，阐述了模糊信息优化处理方法的原理及计算过程，提出了指标体系的构建原则，构建了评判体系；建立了采空区稳定性模糊信息优化处理的数学模型；并应用该方法对研究区内采空区稳定性进行了计算，其结果与数值模拟结果相符。 高速公路下伏采空区危害程度及其稳定性评价属于一个较新的课题，本文使用数值模拟与模糊数学的方法研究其稳定性，不仅可以对采空区塌陷灾害防治提供科学依据，而且可以为有效防治采空区塌陷造成的灾害积累经验，并且对其他采空区的稳定性评价具有借鉴意义。 |
| 作者： | 赵金刚 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 孙忠弟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西北大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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