高速公路煤矸石路堤沉降與邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、煤矸石是工業(yè)采煤、洗煤過程中產(chǎn)生的廢棄物，日漸增多的煤矸石被堆積在礦區(qū)周邊的山川和平地，占用了大量的有用土地，同時也引起環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害問題。世界上多個國家和地區(qū)已經(jīng)開始著手探求煤矸石綜合利用的途徑，并取得了初步的成果。本文結(jié)合湖南省交通科技項目（項目編號:200908），以安邵高速公路沿線的沙坪煤礦煤矸石為原材料，通過室內(nèi)試驗得出煤矸石物理力學(xué)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研，用理論研究、現(xiàn)場試驗、數(shù)值分析相結(jié)合的方式研究了煤矸石路堤

2、沉降與邊坡穩(wěn)定性等問題，取得了以下研究成果:
　　(1)對安邵高速公路煤矸石填筑路堤施工段進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，并收集沿線水文、地質(zhì)及氣象資料。選擇沙坪煤礦煤矸石作為樣本進(jìn)行室內(nèi)試驗，得到煤矸石天然密度、顆粒級配、天然含水率、液塑限、抗剪強(qiáng)度、加州承載比等參數(shù)及化學(xué)成分。
　　(2)開展文獻(xiàn)調(diào)研工作，對煤矸石的礦物組成、分類命名、自燃現(xiàn)象、化學(xué)活性、環(huán)境污染等問題進(jìn)行歸納和總結(jié)。
　　(3)采用FLAC3D軟件對煤矸石填筑路堤

3、施工進(jìn)行模擬，得到煤矸石路堤的應(yīng)力場和位移場;以壓實度、填筑高度及包邊土厚度等作為變化參數(shù)，分析煤矸石路堤的應(yīng)力和沉降變化情況;采用動力計算模塊研究煤矸石路基在交通荷載作用下的動力響應(yīng)情況。
　　(4)基于煤矸石路堤的實測沉降值，采用曲線擬合法、灰色系統(tǒng)理論法對沉降進(jìn)行了預(yù)測。此外，模糊隨機(jī)可靠度理論的評價結(jié)果表明:沉降預(yù)測曲線的擬合結(jié)果較為理想，模糊失效概率在合理的范圍之內(nèi)。
　　(5)在簡化Bishop計算理論和非飽和土