乌鲁木齐市过境段公路下伏采空区稳定性分析

乌鲁木齐市过境段公路下伏采空区稳定性分析
发布时间：2022-10-08T08:21:45.700Z 来源：《新型城镇化》2022年19期作者：王立鹤1 王江永2 [导读] 乌鲁木齐市过境段公路沿线煤矿采空区属急倾斜状态下的多水平面近距离多煤层重复采动，采空区内尚存大量空洞未充分塌陷，估算最大剩余下沉量约为877mm，采空区的剩余变形不能满足公路路基对变形的要求，处于不稳定状态。

王立鹤1 王江永2
1.新疆交通建设管理局项目执行三处乌鲁木齐市 830049
2.中交第二航务工程局有限公司武汉 430040
摘要：乌鲁木齐市过境段公路沿线煤矿采空区属急倾斜状态下的多水平面近距离多煤层重复采动，采空区内尚存大量空洞未充分塌陷，估算最大剩余下沉量约为877mm，采空区的剩余变形不能满足公路路基对变形的要求，处于不稳定状态。

通过对采空区塌陷跨落带空隙体积计算，得出丰源煤矿采空区治理宽度226m，在煤层顶板方向尚有231m的影响区，在煤层底板方向尚有92m的影响区；军区煤矿采空区治理宽度226m，在煤层顶板方向尚有176m的影响区，在煤层底板方向尚有73m的影响区；安宁渠联合一矿采空区治理宽度333m，在煤层顶板方向尚有176m的影响区，在煤层底板方向尚有80m的影响区。

关键词：道路工程；采空区治理；危险性评价；稳定性分析
1 工况概况
国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程位于乌鲁木齐市东侧，道路等级为城市快速路，线路全长约43.029km。

公路沿线位于乌鲁木齐山前坳陷八道湾向斜和七道湾背斜中，其构造见图1所示。

七道湾背斜倾角76°至88°，向西倾伏。

八道湾向斜轴向东部70°至75°，轴面倾角65°至75°，分布地层为头屯河组和西山窑组。

构造线剖面结构示意见图2。

4 结论
（1）丰源煤矿采空区：K11+000－K11+300m，路基底层宽度为70m。

H1为第四系深度，平均为20m，H2煤层上方覆岩深度，平均为145m。

则治理宽度L＝226m。

在公路轴线上除采空区外，考虑采空区最大埋深165m，在煤层顶板方向尚有231m的影响区，在煤层底板方向尚有92m的影响区。

（2）军区煤矿采空区：路基底层宽度为70m，H1为第四系深度，平均20m，H2煤层上方覆岩深度为107m。

则治理宽度L＝208m，考虑到路线前后两采空区埋深较大，治理宽度较大，参照丰源煤矿采空区治理宽度，最终确定治理宽度为226m。

在公路轴线上除采空区外，考虑采空区最大埋深130m，在煤层顶板方向尚有176m的影响区，在煤层底板方向尚有73m的影响带。

（3）八道湾煤矿采空区：路基底层宽度为70m。

路线下方为保安煤柱，路线东侧煤层采深为190m，H1为第四系深度，平均25m，线路东侧H2煤层上方覆岩深度为165m。

则治理宽度L＝124m。

路线西侧煤层采深为120m，H1为第四系深度，平均25m，线路西侧H2煤层上方覆岩深度为95m。

则治理宽度L＝105m。

合计宽度：229m（含路基基底宽度70m，两侧各15m保护带）。

在煤层顶板方向，分别考虑采空区最大埋深120m，190m，在东西两侧分别尚有265m、166m的影响区，在煤层底板方向在东西两侧分别尚有105m、74m的影响区。

（4）安宁渠联合一矿采空区：路基底层宽度按70m算，H1为第四系深度，平均15m，H2煤层上方覆岩深度为170m，H2按20m计。

则治理宽度L＝333m。

在公路轴线方向，考虑采空区最大埋深为185m，在煤层顶板方向尚有176m的影响区，在煤层底板方向尚有80m的影响区。

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