袁曼飞 刘钰

摘 要：通过FLAC3D数值模拟分析车辆荷载因素以及路面本身质量因素，對采空区上方公路路基的影响。模拟路基、车辆荷载、采空区自身沉降对采空区活化变形影响程度，总结采空区上方高速公路路基稳定性关键因素和治理方法。通过计算模拟分析发现，车辆荷载对采空区路基的影响很大，同时车辆荷载扰动能够使采空区活化变形。在采空区上方修建公路或者铁路应做好路基加固措施，尽量避免经过采空区中心变形敏感区域。

关键词：采空区;车辆荷载;路基稳定性;FLAC3D

中图分类号：TD325+.3 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）04-0111-04

Abstract：Through FLAC3D numerical simulation， the influence of vehicle load factors and the quality of the road surface on the roadbed above the goaf is analyzed. The influence of subgrade， vehicle load and subsidence of the goaf itself on the activation deformation of the goaf was simulated， and the key factors and treatment methods of subgrade stability of expressway above the goaf were summarized. Through the calculation and simulation analysis， it was found that the vehicle load had a great influence on the subgrade above goaf， and the vehicle load disturbance could activate the goaf deformation. To build roads or railways above the goaf， roadbed reinforcement measures should be taken， and try to avoid passing through the deformation sensitive area in the center of the goaf.

Key words：goaf;vehicle load; roadbed stability; FLAC3D

0 引言

煤炭被大规模的开采后，由于开采引起的地下空洞、孔隙、离层等欠压实的采空区长期存在[1]。采空区带来诸多环境灾害问题，给农业生产、环境、交通等方面的发展带严重影响。若在煤矿采空区上修建高速公路，车辆动荷载对高速路基施加应力和振动波，同时也会将影响传递到下方采空区，又进一步破坏了采动后的平衡状态，从而导致高速路基倾斜、塌陷，褶皱等现象，危及高速公路上车辆行驶安全。FLAC3D软件是最优秀的土木工程建模分析软件，能够分析模型在受到外力的动荷载和静荷载而产生位移变化，力学变化等，在边坡安全，基坑安全，矿山岩石移动中有广泛应用。

文献2采用数值模拟分析和概率积分法分析评价公路地表稳定性[2]，针对地表形变进而评价公路稳定性。文献3用有限元分析软件对沈大高速公路下条带开采进行模拟研究[3]，研究高速公路下条带开采的对路基影响;文献4对高速公路下伏多层采空区引起的地表沉陷进行了数值模拟，主要分析采空区对地表的影响[4]。……