采空沉陷区路基稳定性分析及处治方案
2021-03-31贾鹏云
贾鹏云
(山西省交通规划勘察设计院有限公司,山西 太原 030032)
某公路K1205+740—K1206+300段为司马煤业1102和1103采煤工作面,受采空区影响,地表形成沉陷裂缝和沉陷盆地,造成地面大面积积水,渗水高度1~2 m,最深达4 m,形成湿软地基,土质软弱,对路基的稳定性造成很大影响,需要采取一定的措施,确保路基安全和稳定。
1 工程地质概况
该路段地貌上属盆地中部平微区,地形平坦,高差较小。地形由东向西倾斜,地表出露地层主要为Q3黄土,局部为Q2粉土,河谷地带为Q4砂土及粉土,现大部分为耕地。
地基土主要以饱和粉质黏土、粉土为主,呈软塑-流塑状,土黄色-灰黑色为主,片状分布有腐殖质土,灰黑色,腥臭味,大量芦苇根系分布。其中上部7.5~11.0 m左右呈饱和、流塑-软塑状,天然含水率为27%~32%,孔隙比在0.93~0.98,饱和度为94%~100%,具中高压缩性,地基承载力基本容许值[fao]=70~90 kPa。其下为可塑粉质黏土、中密粉土,地基承载力基本容许值[fao]=170~180 kPa。
2 路基稳定性分析
2.1 采空区稳定性评价[1]
采空区变形是一个复杂长期的过程,采空区地基稳定性受地质条件、开采方式、采深、采厚、开采时间等多种因素影响。因此,采空区稳定性按停采时间和地表移动变形预计法来综合评价,单一巷道采用极限平衡分析方法来进行评价。
2.1.1 巷道稳定性评价
根据《采空区公路设计与施工技术细则》(JTG/T D31-03—2011)附录D.0.5-1:

式中:p0为路基基底压力,除路基本身荷载外还包括行车荷载,kPa;γ为巷道上覆岩层加权平均重度,kN/m3;φ为巷道上覆岩层加权平均内摩擦角,(°)。
根据相关资料,巷道与路线前进方向夹角51°~90°,巷道位于地表下埋深264 m,设计标高下275 m,上覆土层厚度160 m,基岩平均厚度104 m。……
