高鐵穿越采煤沉陷區(qū)穩(wěn)定性及采空區(qū)地基累積變形機理

第1章緒論
1.1引言
1.2國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1高鐵穿越煤礦采空區(qū)勘察技術研究
1.2.2煤層開采地表變形與沉降規(guī)律研究
1.2.3采空區(qū)地基及路基的動力響應特征研究
1.2.4高鐵下伏采空區(qū)地基累積變形機理研究
1.2.5采空區(qū)地基與高鐵軌道結構耦合變形對應關系
1.2.6采空區(qū)地基沉降預測模型建立及其穩(wěn)定性評價
1.3本書主要研究內容
第2章貴南高鐵采空區(qū)特征勘察
2.1工程概況
2.1.1地形地貌與地質構造
2.1.2氣候條件與水文地質
2.1.3土體脹縮性與地震效應評價
2.1.4煤礦開采利用情況與采空區(qū)特征調研
2.2采空區(qū)鉆探勘察
2.2.1鉆探方法
2.2.2鉆孔布置
2.2.3鉆探結果分析
2.3采空區(qū)物探勘察
2.3.1物探方法選取
2.3.2物探測線布置
2.3.3物探數(shù)據(jù)處理
2.4鉆探結果與物探結果對比分析
第3章軟巖地層物理力學特性試驗
3.1巖土體物理力學性能試驗
3.1.1單軸壓縮試驗
3.1.2側向約束膨脹試驗
3.1.3崩解試驗
3.1.4劈裂試驗
3.1.5抗剪試驗
3.1.6聲波測定試驗
3.2軟巖黏土礦物成分及結構特征
3.2.1X射線衍射試驗
3.2.2電鏡掃描試驗
3.3巖土層物理力學指標及圍巖分類評價
3.3.1物理力學指標
3.3.2圍巖分類評價
第4章采空區(qū)地表變形及考慮斷層效應的采空區(qū)場地穩(wěn)定性
4.1貴南高鐵采空區(qū)場地地表移動與變形
4.1.1開采沉陷預計系統(tǒng)
4.1.2計算范圍選取
4.1.3計算參數(shù)確定
4.1.4計算結果分析
4.2煤層開采后地表變形與沉降規(guī)律分析
4.2.1數(shù)值模擬方法
4.2.2計算模型構建
4.2.3模擬結果分析
4.3考慮斷層效應的采空區(qū)場地穩(wěn)定性分析
4.3.1有限元模型構建
4.3.2高鐵動荷載施加
4.3.3動力特性分析
4.3.4沉降變形分析
第5章基于PSP-InSAR高鐵下伏老采空區(qū)穩(wěn)定性監(jiān)測分析
5.1PSP-InSAR測量技術及優(yōu)勢
5.1.1InSAR測量技術的原理
5.1.2傳統(tǒng)InSAR形變測量法
5.1.3PS-InSAR形變測量方法
5.1.4PSP-InSAR形變測量方法
5.2PSP-InSAR監(jiān)測結果分析
5.3采煤沉陷區(qū)已有建筑物變形調查
5.4采空區(qū)地表殘余變形分析
第6章采空區(qū)場地高鐵地基縮尺模型的尺寸效應分析
6.1工程概況
6.1.1太焦高鐵概況
6.1.2礦山采空區(qū)情況
6.1.3工程地質條件
6.1.4高鐵下伏采空區(qū)地基適宜性判別
6.2高鐵地基能量衰減應力波分析與表征
6.2.1能量衰減應力波解析表征
6.2.2土層界面能量波衰減規(guī)律
6.2.3數(shù)值模擬驗證分析
6.3高鐵地基能量衰減與尺寸效應關聯(lián)分析
6.3.1構建數(shù)值計算模型
6.3.2不同條件下均質地基能量衰減與尺寸效應分析
6.3.3層狀地基土層界面的能量反射與尺寸效應分析
6.4高鐵地基能量衰減與尺寸效應試驗驗證分析
6.4.1縮尺模型相似原理
6.4.2室內模型試驗設計
6.4.3室內模型試驗驗證
第7章采空區(qū)地基與軌道結構耦合變形對應關系
7.1考慮地基沉降的軌道—路基系統(tǒng)力學模型
7.1.1地基與軌道系統(tǒng)耦合變形力學模型
7.1.2地基短梁路基的傾斜變形計算分析
7.2采空區(qū)地基與軌道結構變形對應關系計算模型
7.2.1地基—路基—軌道數(shù)值模型
7.2.2高鐵移動荷載施加
7.2.3計算模型的邊界條件
7.2.4路基—軌道層間接觸
7.3采空區(qū)地基沉降與軌道結構變形對應關系
7.3.1地基不均勻沉降對軌道結構變形影響分析
7.3.2不均勻沉降對路基與軌道間離層影響分析
7.3.3不同工況條件下軌道結構變形時空效應分析
第8章高鐵下伏采空區(qū)地基動力響應特性數(shù)值計算分析
8.1高鐵動荷載波形加載設計方法
8.2高鐵下伏采空區(qū)地基壓力分布特征
8.2.1構建有限元計算模型
8.2.2采空區(qū)地基壓力分布特征分析
8.3高鐵下伏采空區(qū)地基動力學響應特性分析
8.3.1動位移分布特征分析
8.3.2加速度分布及衰減規(guī)律分析
8.3.3動應力分布及影響因素分析
8.4采空區(qū)地基動應力與累積變形
8.4.1采空區(qū)地基累積變形特征分析
8.4.2采空區(qū)地基動應力與累積變形關聯(lián)分析
第9章高鐵下伏采空區(qū)地基動力響應特性相似模型試驗
9.1相似模型試驗臺及加載系統(tǒng)
9.2相似模型試驗設計
9.2.1相似條件設計
9.2.2相似材料的力學特性及配比
9.2.3建立物理模型
9.2.4動力加載系統(tǒng)
9.2.5監(jiān)測點布置及數(shù)據(jù)采集
9.3采空區(qū)地基動應力分布特征分析
9.3.1不同列車軸重下采空區(qū)地基動應力分布特征分析
9.3.2不同加載頻率下采空區(qū)地基動應力分布特征分析
9.4采空區(qū)地基振動加速度分布及頻響特征分析
9.4.1采空區(qū)地基振動加速度分布特征分析
9.4.2采空區(qū)地基加速度響應特性頻域分析
第10章不同工況條件下高鐵采空區(qū)地基累積變形機理
10.1高鐵下伏采空區(qū)地基巖層結構特征
10.1.1采空區(qū)地基結構穩(wěn)定性分析
10.1.2采空區(qū)斷裂巖層穩(wěn)定性分析
10.2相似模型試驗變形監(jiān)測系統(tǒng)
10.3高鐵下伏采空區(qū)地基累積變形特征
10.3.1采空區(qū)地基結構演化特征分析
10.3.2采空區(qū)地基累積變形規(guī)律分析
10.4降雨與動荷載耦合作用下采空區(qū)地基變形特征
10.4.1降雨裝置模擬及布置
10.4.2降雨與動荷載耦合作用下采空區(qū)地基結構演化特征分析
10.4.3降雨與動荷載耦合作用下采空區(qū)地基累積變形機理
參考文獻