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環(huán)境地質(zhì)學(xué)第_九講_地面塌陷-wenkub.com

2025-03-19 03:54 本頁面
   

【正文】 對進入充分采動階段(冒落帶發(fā)育到地表)的地段,土地整理工作至少應(yīng)在塌陷后兩年進行,由于殘余變形將持續(xù)很長時間,這些地段短期內(nèi)一般不宜建造永久性建筑物。 改進井巷頂板管理方法,在條件允許的情況下,盡可能采用充填法。 鐵道部門用旋噴樁加固軟土地基防治巖溶塌陷 五、地面塌陷的防治 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 二、礦山采空區(qū)地面塌陷的防治 (一)采空區(qū)地面塌陷危害的預(yù)防 礦山開采前應(yīng)結(jié)合開采方式、開采進度,運用采動理論估算不同開采期,地面變形的范圍和程度,做出風(fēng)險評估,必要時修改原有開采方式和流程。灌注材料主要是水泥、碎料(砂、礦渣等) 和速凝劑(水玻璃、氧化鈣) 等。對道路路基而言,可選擇塌陷坑直徑較小的部位,采用整體網(wǎng)格墊層的措施進行整治。 五、地面塌陷的防治 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 五、地面塌陷的防治 (二)巖溶地面塌陷的治理 ( 1)清除填堵法 常用于相對較淺的塌坑或埋藏淺的土洞。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 擬建的以巖溶水為開采對象的供水源地布設(shè)地點,場地選擇時,應(yīng)事先進行致塌危險性的充分論證,并盡可能遠離村鎮(zhèn)和人口密集區(qū)。 除上述計算公式外,應(yīng)用于土洞穩(wěn)定性評價的成拱分析法,坍塌平衡法及坍塌堵塞法等計算公式,也可利用。 1hl ?( 2)結(jié)構(gòu)力學(xué)近似分析法 ① 按洞隙頂板抗彎厚度計算 按板梁受力情況,其受力彎矩按下列情況計算: A.當(dāng)頂板跨中有裂縫,頂板兩端支座巖石堅固完整時,按懸臂梁計逄: B.當(dāng)裂隙位于支座處,而頂板較完整時,按簡支梁計算: C.若支座和頂板巖石均較完整、裂隙膠結(jié)良好時,按兩端因定梁計算: 214M ql?218M ql?2112M ql?四、巖溶塌陷穩(wěn)定性評價 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 抗彎驗算: ( 對于矩形梁: ) 故 ? ?MW???? 26bhW ?6 []Mhb ??式中, M ——— 彎矩( kN 洞隙穩(wěn)定性的評價一般采用定性評價與半定量評價相結(jié)合的方法。 四、巖溶塌陷穩(wěn)定性評價 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 2.坍塌平衡法 土洞頂板土體的平衡條件(見圖)是: 式中, G ——— A B D C 土體自重; F ——— 側(cè)壁摩擦阻力; H 0 ——— 極限平衡時的頂板厚度(安全臨界厚度); D ——— 土洞跨度; γ——— 土體密度; λ——— 側(cè)壓力系數(shù); φ——— 內(nèi)摩擦角。 (一)塌陷體的穩(wěn)定性評價 塌陷體的穩(wěn)定性主要根據(jù)塌陷的微地貌特征、堆積物的性狀及地下水埋藏與活動情況等因素進行定性評價見表。使土拱承受更大的重量, 導(dǎo) 致塌陷。當(dāng)土堆較薄時,土洞不能形成平衡。 在覆蓋型巖溶區(qū),下伏存在溶蝕空洞,地下水經(jīng)覆蓋層向空洞滲流 (或地下水位下降時,水力梯度增大 )。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG 形成塌陷的原因很多。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG ( 3)地震 ? 一是地震力可使洞頂覆巖以及洞壁的裂隙進一步擴大,引起巖層破裂、位移加??; ? 二是洞隙上覆松散飽水細粒物質(zhì)發(fā)生“液化”,而形成地面塌陷。 汛期洪水位急劇上升的情況下,河、湖水將向地下水產(chǎn)生側(cè)向倒灌,地下水位隨之上升。 中 國 地 質(zhì) 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 School of Environmental StudiesCUG (二)巖土體的外部條件 自然影響因素 ( 1)大氣降水 ? 降雨入滲水可以使洞頂覆巖的含水層增大,自重加大; ? 下滲水流會濕潤裂隙面,降低巖石塊體間的抗滑阻力,從而引起洞頂和洞壁的進一步變形而失穩(wěn)。 ? 地下井巷系統(tǒng)是最易引發(fā)地面塌陷的一種人工洞室。 巖溶洞隙的發(fā)育一般受 巖溶地下水排泄基準面的控制 ,多發(fā)育于淺部,向深部逐漸減弱。 其二,地下空洞為具有多個臨空面的空腔,空洞的頂、底板和側(cè)壁在周圍巖壓的作用下極易發(fā)生應(yīng)力集中,而處于穩(wěn)定性
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