高等级公路采动破坏特征与变形预计方法
高等级公路是煤矿区的重要基础设施，许多矿区面临高等级公路下压煤开采的问题，准确预计和评估采动变形对高等级公路的影响是进行高等级公路下采煤的前提。本文以南屯矿区新邹济公路下采煤问题为研究对象，采用现场实测、理论分析和模拟研究手段，研究了采动影响下公路移动变形和破坏特征、采动区公路地表与路面变形关系、采动区公路变形破坏过程，建立了采动区公路变形预计方法，并编程实现。 本研究主要内容包括：⑴地表移动与变形传递至路基、路面，引起公路路面产生下沉、水平移动、倾斜、水平变形等，改变了公路的几何结构特征；当路面移动与变形值超过限值时，在拉伸区引起裂缝，在压缩区产生路面隆起、路缘石破碎，路面破坏改变了路面的连续性，路面不平整度显著增加，严重威胁了公路的安全运行。结果表明，路面下沉值达到21mm，倾斜变形为0.73mm/m时，路面产生裂缝；压缩变形达到1.8mm/m时，路面产生隆起。⑵针对邹济公路这种柔性路面，在公路路面不产生隆起时，路面和对应地表的移动变形基本一致，采动影响下路面的下沉要滞后于对应地表下沉，路面水平移动要大于地表水平移动值，路面和地表之间并没有显著的离层发育。可以通过预计地表的移动变形值来替代对应位置处路面的移动与变形值。⑶针对公路动态变形预计精度低的问题，结合公路下采煤需要进行变形监测这一有利条件，提出了一种不断融入实测数据的高精度开采沉陷动态预计模型；针对预计模型中常用的矩形剖分方式对不规则工作面适应度较差的问题，开发了基于三角形剖分方法的预计程序。案例分析结果表明，融合实测数据的开采沉陷动态预测模型预计地表最大下沉点的相对误差优于6%。
高等级公路;采动变形;覆岩结构;围岩变形;沉陷预测
中国矿业大学
硕士
大地测量学与测量工程
查剑锋
2017
中文
TD823.8;TD325.1
97
2018-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）