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老采空区建筑地基稳定性及其变形破坏规律的研究

张永波  
【摘要】:山西省是我国以煤炭为中心的能源重化工基地。煤炭工业的发展给山西带来了繁荣,成为山西的支柱产业。随着煤炭的大规模开采,许多地区形成了大面积、大规模的采空区,已成为我省高速公路、现代化铁路、机场、引黄水利工程、西气东输工程等重大基础工程建设及小城镇建设规划的制约因素。因此,开展老采空区建筑地基稳定性的研究,对我省矿区环境的治理、矿区土地的利用及重大基础设施的建设和小城镇建设规划都具有十分重要的现实意义。老采空区建筑地基的变形和破坏规律及其稳定性评价在国内外都属于一个较新的课题,尚没有形成完善的基础理论体系,许多理论实践方面的关键问题,例如老采空区在建筑物荷载作用下地基发生沉降变形的机理及其受力状态、采空区上覆岩体的不连续性和可变性、岩体破碎后力学强度的损伤、老采空区建筑地基的稳定特性及其变形破坏规律等问题,至今未能很好地解决。这些理论问题如不解决,必将限制采空区地基处理技术的广泛应用。本文开展的研究工作,对老采空区建筑地基处理工程的设计以及该技术的推广应用具有一定的指导作用。 本课题以山西省霍州矿务局辛置煤矿老采空区为试验研究基地,运用现场试验、相似材料模拟实验及数值模拟计算方法,系统地探讨建筑物荷载大小、相对位置及老采空区采深、采深采厚比、上覆松散层厚度等对建筑物地基稳定性的影响,探讨老采空区建筑地基的稳定性及其变


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