列車(chē)荷載對(duì)老采空區(qū)穩(wěn)定性的影響分析.pdf

1、由于煤炭資源的大量開(kāi)采，一些地區(qū)出現(xiàn)了大范圍的采空塌陷區(qū)，與此同時(shí)國(guó)家又在大力修建高速鐵路、煤炭運(yùn)輸線路、西部干線等一系列交通線路，一些火車(chē)線路將不可避免地穿越煤層采空區(qū)。采空區(qū)覆巖在新增荷載的影響下可能會(huì)發(fā)生新的“活化”而產(chǎn)生二次變形，變形傳到地表就會(huì)使鐵路路基發(fā)生附加沉降，危害線路的運(yùn)營(yíng)安全。因此，研究列車(chē)荷載作用下采空區(qū)覆巖及地表的變形規(guī)律對(duì)保證鐵路安全運(yùn)營(yíng)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在大量閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合

2、棗臨鐵路下伏采空區(qū)的工程實(shí)例，主要運(yùn)用理論分析和數(shù)值模擬的方法進(jìn)行研究。首先，揭示了煤層開(kāi)采引起的采空區(qū)覆巖及地表的變形破壞特征，以求為后文有限元計(jì)算提供理論支持;其次，對(duì)列車(chē)靜荷載作用下的采空區(qū)地層進(jìn)行二維數(shù)值模擬并對(duì)比分析了不同工況下鐵路路基的移動(dòng)變形規(guī)律;最后，對(duì)列車(chē)動(dòng)荷載作用下的采空區(qū)地基進(jìn)行了三維數(shù)值模擬并分析了鐵路路基豎向位移、加速度的振動(dòng)響應(yīng)規(guī)律。取得的主要成果如下:
　　(1)火車(chē)線路與工作面推進(jìn)方向垂直時(shí)，地表在

3、列車(chē)荷載作用下的附加沉降量最大且此時(shí)荷載的影響深度最大;采空區(qū)采厚比越大，列車(chē)荷載引起的采空區(qū)頂板及地表的附加沉降值越小;隨著煤層傾角的增大，列車(chē)荷載引起的地表附加沉降值呈減小的趨勢(shì);采空區(qū)的注漿充填可以有效減小列車(chē)荷載下的沉降值。
　　(2)通過(guò)動(dòng)力時(shí)程分析得出，單列列車(chē)荷載所引起的路基最大沉降值發(fā)生在采空區(qū)上方的線路上，交會(huì)列車(chē)荷載所引起的路基最大沉降值不發(fā)生在單條線路上，而是發(fā)生在兩條線路間的中心線上;交會(huì)列車(chē)運(yùn)行時(shí)的影響深