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摘要s针对我国矿产资源开发给相关重大水利工程(3)

2013-10-17 01:15
导读:同时考虑到西淝河左大堤的重要性,本文尝试对上述指标进行折减,尽量提出一个让各方面都认为可确保大堤安全的指标,这个指标可能会比较保守,但可

  同时考虑到西淝河左大堤的重要性,本文尝试对上述指标进行折减,尽量提出一个让各方面都认为可确保大堤安全的指标,这个指标可能会比较保守,但可通过现场监测来逐步修正,尽量做到合理。本次研究初步提出将水平拉伸变形g≤2 mm]m、水平剪切变形、下沉变形≤4 mm]m作为堤防抗变形折减指标。
  6采动对堤体安全的影响评价根据堤体抗变形控制指标和折减指标的确定,综合计算结果可看出:
  (1)采用控制指标,概率积分法计算结果表明,方案1对堤防破坏最严重,超过变形破坏控制指标的堤段长约2 300 m;方案2对堤防破坏程度较方案1有较大减缓,超过变形破坏控制指标的堤段长约903 m;方案3~5对堤防破坏程度较轻。没有超过变形破坏控制指标的堤段。
  (2)采用折减指标,概率积分法计算结果表明,方案1~3对堤防破坏较为严重,最大变形超过堤防的抗变形折减指标,其中方案3对堤防的破坏最小,方案4,5对堤防破坏程度较轻,没有超过堤防抗变形折减指标。若要保证堤防受采动产生的变形控制在折减指标范围内,需使得煤层开采边界距离堤防的距离≥720 m。
  (3)采用控制指标,弹塑性计算结果表明,所有5个方案计算的结果均没有超过堤防控制指标。
  (4)采用折减指标,弹塑性计算结果表明,方案1对堤防破坏最严重,水平拉伸变形>0.2%的堤防长度约l 527 m,水平剪切变形>0.4%的堤防长度约1 536m;方案2对堤防破坏程度较方案l有较,大减缓,水平拉伸变形>O.2%的堤防长度约206 m;方案3对堤防破坏程度较方案2又有所减缓,水平拉伸变形>0.2%的堤防长度约98 m;方案4对堤防破坏程度较轻,没有超过折减指标的堤段;方案5对堤防破坏程度最轻,也没有超过折减控制指标的堤段。
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  (5)流变计算结果表明,所有5个方案计算的结果均没有超过堤防控制指标。方案3煤层开采6 a后地表变形趋于稳定,超过折减指标的堤段由98 m增加至446 m:方案4也是煤层开采6 a后地表变形趋于稳定,超过折减指标计算的堤段则由0 m增至304m。
  综上所述,数值模拟计算结果较概率积分法计算结果偏小,其主要原因是由于这2种计算方法的不同,概率积分法是以正态分布函数为影响函数,利用积分公式表示的地表下沉的方法,而数值模拟方法是利用岩土体本构关系进行迭代的计算方法。
  本文认为,在进行地面塌陷预测研究过程中,这2种方法最好能够相互验证。
  本次研究认为,煤层开采首先要确保西淝河左大堤的防洪安全,按最不利于堤防安全的角度来考虑,同时要兼顾不能浪费煤炭资源。概率积分法计算结果表明,方案3计算结果没有超出堤防的抗变形控制指标,但超出堤防的抗变形折减指标,不过超出幅度较低;煤层开采后虽然会对大堤变形造成一定的影响,但程度较轻。若要保证堤防受采动产生的变形控制在折减指标范围内,需使得煤层开采边界距离堤防的距离≥720 m。数值模拟计算结果表明,方案3计算结果没有超出堤防的抗变形控制指标,但超出堤防的抗变形折减指标,但超出幅度极为有限,煤层开采后也会对大堤变形造成一定的影响,但影响程度很轻。因此,本文推荐方案3(距堤600 m)为正式开采方案,该方案在采用控制指标的情况下,不会对堤防造成变形破坏;在采用折减指标的情况下,会对部分堤防造成变形破坏。但程度较轻,根据工程实践经验,经过加固是不会影响大堤的防洪功能的。另外,距堤720 m的方案同时能满足堤防抗变形控制指标和折减指标,但会浪费很多的煤炭资源,同时考虑到西淝河左大堤的重要性,本文提出在采动过程中需加强对地表和堤防的变形监测,根据监测结果适时调整开采边界,在确保堤防安全运行的情况下,合理地开采煤炭资源。 (科教作文网http://zw.ΝsΕAc.Com编辑整理)
  7监测与加固方案7.1堤体整体加固防渗措施根据采动对堤体安全的影响评价结果,结合淮河大堤现状和淮南矿务局工程实践经验【6J,同时考虑到西淝河左堤的防洪作用和重要性,建议对煤层开采影响到的所有堤段(约14 km)进行加固,具体加固措施如下:(1)堤防受到采动影响前构筑防渗墙;(2)每年汛期前按堤防断面标准培厚加高;(3)在堤体迎水面上铺设防渗膜,并做好防渗膜之间及防渗膜与防渗墙的搭接处理,形成一个完整的防渗体系,以确保堤防的整体防渗效果。
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