地下采矿对地基稳定性的微细观扰动机理研究

地下采矿造成地表沉陷和水平变形，并引起土体中孔隙水压变化，改变土体的微细观结构，进而影响地基土体的工程特性以及地基稳定性。在国家自然科学基金小额项目"煤矿采动区大变形条件下桥梁及地基的加固方式研究"（No.50574088）成果的基础上，本课题以室内试验和现场试验为手段，从土的微细观角度研究地下采矿对天然土体和经加固后的水泥土体的扰动机理，采用扫描电镜、超声探测等现代测试手段，研究开采扰动对土体孔隙度、孔隙比水平和垂直方向上颗粒粒径、扁圆度、颗粒定向度等微细观结构的影响特点；采用有限差分－离散元耦合数值分析方法，再现开采扰动影响下土体微细观结构变形和破坏的全过程；研究开采扰动影响下土体微细观结构与宏观力学性质的关系，从本质上揭示开采扰动对土体宏观力学性质的影响规律；用弹塑性理论建立地基土体发生弹性、塑性变形和软化破坏的数学模型，研究考虑开采扰动影响的采动区建（构）筑物地基稳定性计算方法。