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《采空區(qū)上橋梁頂升加固設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、采空區(qū)上橋梁頂升加固設(shè)計(jì)[]本文結(jié)合具體實(shí)例，說明了在采煤沉陷區(qū)內(nèi)滿足一定條件下，以低廉的投資，采用頂梁抽銷改造大變形支座方案，解決了橋梁加固與頂升問題；保證了煤礦的正常生產(chǎn)，并在橋下開采出優(yōu)質(zhì)煤炭，取得可觀的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益；為解決類似的工程提供了經(jīng)驗(yàn)。[關(guān)鍵詞]采空區(qū)鐵路橋梁頂升加固1、前言礦區(qū)鐵路橋梁建設(shè)不可避免地要通過礦區(qū)的一些已采采空影響區(qū)或待采區(qū)。鐵路橋梁下由于采空區(qū)的存在，削弱或破壞了其上覆巖層或土層的穩(wěn)定性,并造成連續(xù)和非連續(xù)不均勻沉陷，嚴(yán)重影響了正常通行。1.1采空區(qū)工程地質(zhì)特征
2、:地下采空區(qū)的幾何形狀,空間大小對(duì)地面運(yùn)動(dòng)有直接聯(lián)系,而地表運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及規(guī)模又與采空區(qū)的深度有關(guān)。國內(nèi)外采礦經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,采厚比大于30,地層中沒有較大的地質(zhì)破壞情況下,煤采出一定面積后,會(huì)引起巖層移動(dòng)并波及到地表,其地表沉陷和變形在空間上和時(shí)間上都有明顯的連續(xù)特征和一定的分布規(guī)律,常表現(xiàn)為地表移動(dòng)盆地。在采厚比小于30情況下,煤采出一定面積后,會(huì)引起巖層移動(dòng)并波及地表,其地表沉陷和變形在空間上和時(shí)間上都有明顯的不連續(xù)特征,地表變形劇烈,煤礦采空區(qū)上方的地表常形成較大的裂縫或塌陷坑(在此種情況下，應(yīng)謹(jǐn)慎
3、選擇加固處理的方案)。1.2采空區(qū)冒落塌陷破壞性在地表表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面:(1)造成地基下沉,如果在豎直方向上產(chǎn)生拉伸變形,將引起地基本身松弛,還可能在不同土質(zhì)界面上產(chǎn)生脫層,這將影響地基承載力,加大地表的傾斜和拉伸變形,對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。(2)地基下沉的同時(shí),必然伴隨著水平方向上的移動(dòng)。垂直于路線方向的橫向移動(dòng)會(huì)改變橋梁基礎(chǔ)原有的方向,沿橋梁縱向的地表水平變形會(huì)使地基受到拉伸與壓縮。(3)冒落塌陷的不連續(xù)與無規(guī)律沉降,使得路面的原有坡度出現(xiàn)無規(guī)律變化。線路坡度的增減將使移動(dòng)盆地內(nèi)各段線路的車
4、輛運(yùn)行阻力也有所增減,長久運(yùn)行,路面將再次產(chǎn)生沉降。(4)線路的平移,將改變線路的原有方向,在行車荷載作用下,極易發(fā)生事故。1.3采空區(qū)對(duì)基礎(chǔ)的影響:對(duì)道路工程而言，隱伏采空區(qū)可能引起道路工程構(gòu)筑物的失穩(wěn)破壞，如橋梁基礎(chǔ)塌陷；或在鐵路營運(yùn)中發(fā)生塌陷，使構(gòu)筑物發(fā)生功能性或結(jié)構(gòu)性破壞。采空區(qū)引起橋梁基礎(chǔ)塌陷形成的原因主要有：人為因素，如荷載及振動(dòng)、抽取地下水、坑道排水等；自然因素，如采空區(qū)頂板巖層的厚度及巖性、地表水及大氣降水滲入、河流水位升降與地震等。2、通過實(shí)例說明在特定情況下解決方法2.1項(xiàng)目概況
5、：張石鐵路龍河橋于1979年建成投入運(yùn)行使用，為四墩五孔道喳橋面，預(yù)制鋼筋混凝土簡支梁鐵路橋，單孔墩距10.52米，全橋長度65.82米，屬中型鐵路橋。是石臺(tái)煤礦、朔里煤礦運(yùn)煤的礦區(qū)專用線。石臺(tái)煤礦二一采區(qū)2319采煤工作面位于該鐵路橋正下方，對(duì)其有采煤塌陷影響的工作面還有2317、3111工作面。1998年10月中國礦業(yè)大學(xué)受淮北礦業(yè)集團(tuán)公司委托，對(duì)以上三個(gè)工作面開采后將對(duì)鐵路橋產(chǎn)生的影響，以及鐵路橋的加固進(jìn)行調(diào)查和研究工作，并提交了《石臺(tái)煤礦鐵路橋下采煤研究報(bào)告》，主要結(jié)論（也是本次設(shè)計(jì)的主要依
6、據(jù)）有如下幾點(diǎn)：(1)橋的突陷性分析由于本區(qū)單層總采厚為3.5米，橋下2319工作面最小采深為332米，深厚比為94.8，大于產(chǎn)生地表連續(xù)移動(dòng)的條件H/m>30，加之本區(qū)無大的斷層露頭位于橋梁附近、且上部無老采空區(qū)，表土厚度為60米，故可認(rèn)為橋梁的移動(dòng)是連續(xù)漸變的，不可能產(chǎn)生非連續(xù)的移動(dòng)和變形，也不可能出現(xiàn)橋的突陷。(2)下沉量的理論分析采用中國礦業(yè)大學(xué)開采損害與防護(hù)研究所研制的概率積分法專用動(dòng)、靜態(tài)預(yù)計(jì)程序系統(tǒng)理論分析可知，第一分層全采后鐵路橋最終最大下沉值達(dá)到1567mm，第二分層全采后鐵
7、路橋最終最大下沉值達(dá)到3395mm，但其下沉是一個(gè)漸變的過程，是在幾年的開采時(shí)間內(nèi)逐漸形成的。(3)橋的調(diào)整為了保證橋梁能正常通車，盡量減少調(diào)橋次數(shù)，同時(shí)考慮到橋和鐵路線路是一整體和千斤頂?shù)男谐?，確定調(diào)整原則：每次抬橋高度為30cm，抬升的同時(shí)調(diào)整鐵路線路，使之達(dá)到鐵路要求的線路坡度；對(duì)于垂直橋梁的水平移動(dòng)，可能改變線路的平面彎曲半徑，由于橋梁不可能移動(dòng)，因而采用調(diào)整線路的方向，使之符合橋梁和鐵路線路的平面曲線半徑；對(duì)于沿線路的水平移動(dòng)，可能改變兩跨之間的溫度縫隙（梁與梁之間有60mm的溫度縫），橋
8、梁梁之間產(chǎn)生的水平移動(dòng)差最大為22mm，全橋總的最大水平移動(dòng)差為131mm，可以通過溫度縫加以調(diào)整。以上分析表明：只要對(duì)橋梁加強(qiáng)觀測，及時(shí)調(diào)整線路和頂升橋梁，橋下采煤將是安全的，也不會(huì)影響鐵路行車的安全。為橋的搶險(xiǎn)加固及頂升設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。2.2橋梁的加固頂升設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)依據(jù)：主要有石臺(tái)礦地測科提供的《石臺(tái)礦鐵路橋沉降變形觀測資料》及中國礦大編制的<<石臺(tái)礦鐵路橋下采煤研究報(bào)告>>。張石鐵路龍河橋加固頂升工程分兩期進(jìn)行。一期是墩臺(tái)加固工程，二
