采动区大变形扰动土物理力学性质演变及工程响应研究

论文摘要

本文以淮南矿区工程地质条件和采矿条件为研究背景,采用数值模拟、理论分析、实验室试验与工程应用相结合的研究方法,深入系统地研究了采动区垂直大变形对原状土体物理、力学性质的影响规律,并将其应用于采动区地基加固理论与技术中。进行了采动区大变形扰动土垂直移动变形数值模拟试验,得出了采动后土体垂直移动变形曲线分布特性及其与采矿条件的相互关系;从理论上深入研究了采动后土体垂直移动变形的曲线特性与土体物理力学特性的关系,首次提出了采动扰动率概念,并建立了采动扰动率与土体物理力学特性参数之间的关系方程;进行了现场采动扰动土体实际取样和实验室试验,验证了理论研究结果的正确性;最后针对工程实际,提出了采动区抗变形桥梁采动扰动地基加固理论和采动扰动地基加固设计计算方法。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题提出（Description of Problem）
• 1.2 选题目的和意义（Research Objective and Significance）
• 1.3 国内外研究现状（ The Research Status）
• 1.3.1 开采扰动土性质及变形范围国内外研究现状（The Study status on property and deformation range of Soil Disturbed by Mining）
• 1.3.2 开采扰动复合地基国内外研究现状（The Study stutas on Composite Foundation Disturbed by Mining）
• 1.3.3 地表变形破坏机理研究现状（The Study status on Mechanism of Deformation and Failure of Surface Ground）
• 1.3.4 地面不均匀沉陷对桥梁等建筑物影响研究现状（The Study status of Ground Differential Settlement Influence on Bridges and Buildings）
• 1.3.5 存在的问题（Existing Problems）
• 1.4 研究内容、技术路线、研究方法和实施方案（Research Contents, Technique Roads,Approaches and Implementing Schemes）
• 1.4.1 研究内容（Research Contents）
• 1.4.2 技术路线和研究方法（Technique Roads and Approaches）
• 2 开采下沉土体扰动变形范围分析
• 2.1 概述（Overview）
• 2.2 计算模型及计算方案（Numerical Model and Simulation Schemes）
• 2.2.1 计算区域及边界条件（Calculation Region and Boundary Conditions）
• 2.2.2 本构模型及计算参数取值（Constitutive Models and Calculation Parameters）
• 2.2.3 计算方案（Simulation Steps）
• 2.3 计算结果及分析（Simulation Results and Analysis）
• 2.4 本章小结（Summary）
• 3 土体采动扰动率理论研究
• 3.1 概述（Overview）
• 3.1.1 采动区地表移动变形特征（The Characteristics of Surface Ground Deformation in Subsidence Area）
• 3.1.2 采动区土体移动变形特征（The Characteristics of Soil Deformation in Subsidence Area）
• 3.2 土体垂直下沉变形曲线分析（Analysis of Vertical Settlement Curve of Soil Mass）
• 3.2.1 土体垂直下沉曲线（Vertical Settlement Curve of Soil Mass）
• 3.2.2 土体垂直下沉曲线特性分析（Characteristic Analysis of Vertical Settlement Curve of Soil Mass）
• 3.3 垂直下沉变形过程中土体物理力学参数变化分析（Analysis of Variation of Physical and Mechanical Parameters of Soil Mass During Vertical Settlement）
• 3.3.1 土体密度变化分析（Variation Analysis of Density of Soil Mass）
• 3.3.2 土体密度与土体力学参数关系试验（Experiments on Relationship between Soil Density and Mechanical Parameters）
• 3.3.3 土体力学参数变化分析（Analysis of Variation of Soil Mechanical Parameters）
• 3.3.4 开采后垂直下沉扰动率分析（Analysis of Disturbance Rate of Vertical Settlement after Mining）
• 3.3.5 加固地基开采后垂直下沉特性（Vertical Settlement Characteristic of Strengthened Subgrade after Mining）
• 3.4 本章小结（Summary）
• 4 采动扰动土体参数变化规律试验研究
• 4.1 取土场地工程概况（Engineering Overview of Sampling Field）
• 4.2 试验方法与试验内容（Test Approaches and Contents）
• 4.3 试验结果与分析（Test Results and Analysis）
• 4.3.1 物理性质变化（Variation of Physical Properties）
• 4.3.2 力学性质变化（Variation of mechanical Properties）
• 4.4 本章小结（Summary）
• 5 采动扰动地基加固理论与应用技术
• 5.1 采动扰动地基承载能力确定（Confirmation of Ground Bearing Capacity Disturbed by Mining）
• 5.2 采动扰动地基加固技术（Improvement Technology of Ground Disturbed by Mining）
• 5.2.1 采动地基加固方式(Improvement Methods of Ground Disturbed by Mining
• 5.2.2 采动地基加固技术（Improvement technology of Ground Disturbed by Mining）
• 5.3 工程应用（Engineering Application）
• 5.3.1 工程地质条件（Engineering Geology）
• 5.3.2 桥下开采情况（Overview of Coal Mining under the Bridge）
• 5.3.3 地基加固方案（Improvement Scheme）
• 5.3.4 加固地基承载能力计算（Calculation of Bearing Capacity of Improved Ground）
• 5.3.5 采动扰动地基承载能力计算（Calculation of Bearing Capacity of Ground Disturbed by Mining）
• 5.3.6 应用效果（Application Effects）
• 5.4 本章小结（Summary）
• 6 主要结论与建议
• 6.1 主要结论（Conclusions）
• 6.2 建议（Suggestions）
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集