一种采空区变形范围的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种采空区变形范围的确定方法，所述方法包括：根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围。本发明专利技术的采空区变形范围的确定方法，容易实施，工作量小。

【技术实现步骤摘要】
一种采空区变形范围的确定方法
本专利技术涉及地质勘探
，具体涉及一种采空区变形范围的确定方法。
技术介绍
越来越多的高速铁路、高速公路、市政道路等基础设施需要穿越采空区。由于地下采空区一般都具有隐蔽性，加之往往开采时间比较长，无法确定准确的采空区原始范围。并且，除了采空区原始范围外，在采空区原始范围外的采空区变形范围，也会对建设工程产生重大影响。采空区变形范围也叫采空区危险移动区或采空区移动盆地，是指受到采空区原始范围的影响，而导致岩土体持续变形、岩土体稳定性差的区域。为了保证基础设施的安全和稳定运营，一般的做法是根据采空区的原始范围，测算出采空区变形范围。但是，测算出采空区变形范围，传统做法需要建立地表移动监测网，这是一个庞大的工程，需要对地表进行网格状的地表监测，难度大，工作量大，监测周期长。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例期望提供一种采空区变形范围的确定方法，容易实施，工作量小。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种采空区变形范围的确定方法，所述方法包括：根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围。上述方案中，在所述根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置之前，所述方法还包括：根据采空区原始范围大小及岩土体物理性质，确定探测孔的数量及分布。上述方案中，所述获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值，包括：根据岩土体的物理性质，获取在所述探测孔内需测量沉降的多个测量点；对多个所述测量点分别测量沉降，获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值。上述方案中，所述对多个所述测量点分别测量沉降，包括：通过基于分布式光纤的岩土体变形监测装置，对多个所述测量点分别测量沉降。上述方案中，所述根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点，包括：将所述探测孔内岩土体的多个沉降值按竖直方向顺序排列；根据所述排列，获取在所述探测孔内采空区的变形深度；根据所述探测孔深度和所述变形深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点。上述方案中，所述将所述探测孔内岩土体的多个沉降值按竖直方向顺序排列，包括：采用作图法，以所述探测孔的中心线为基准，将每个沉降值以参考点的形式排列在远离采空区的探测孔外；所述参考点与所述探测孔中心线的间距为所述沉降值，所述参考点的深度与所述沉降值对应的深度一致。上述方案中，所述根据所述排列，获取在所述探测孔内采空区的变形深度，包括：采用作图法，将所述排列中的各个参考点连接起来，形成一条包括多个弯折的曲线；根据所述曲线的轨迹中心，模拟出一条沉降趋势直线；将所述沉降趋势直线中倾斜于所述探测孔中心线的一段作为变形段；将所述变形段的纵向深度作为所述探测孔内采空区的变形深度。上述方案中，所述根据所述探测孔深度和所述变形深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点，包括：根据所述探测孔深度、所述变形深度、所述探测孔与采空区原始范围的间距，确定采空区的移动角；根据所述移动角，确定所述探测孔外的采空区变形临界点。本专利技术实施例提供的采空区变形范围的确定方法，包括：根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围；可见，本专利技术实施例，通过探测孔及探测孔内的多个沉降值，确定所述探测孔外的采空区变形临界点，继而获取采空区变形范围，容易实施，工作量小。本专利技术实施例的其它有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本专利技术实施例的一部分附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例采空区变形范围的确定方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例采空区变形范围的确定方法中探测孔在采空区原始范围外的分布示意图；图3为本专利技术实施例采空区变形范围的确定方法中采用作图法排列探测孔深度方向各个点的沉降值的示意图；图4为本专利技术实施例采空区变形范围的确定方法中采用作图法确定所述探测孔外的采空区变形临界点的示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种采空区变形范围的确定方法，所述方法包括：根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围。本专利技术实施例的采空区变形范围的确定方法，通过探测孔及探测孔内的多个沉降值，确定所述探测孔外的采空区变形临界点，继而获取采空区变形范围。容易实施，工作量小。即相比现有技术，探测孔的数量比较少，工作量小。而且也更适合于铁路、公路等带状或狭长等大面积区域的采空区变形范围确定。这里，确定探测孔位置之后，还有一个步骤就是钻探测孔，钻的深度一般为大于或等于采空区原始深度。在本专利技术的另一些实施例中，在所述根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置之前，所述方法还包括：根据采空区原始范围大小及岩土体物理性质，确定探测孔的数量及分布。这里，采空区原始范围大的，或者岩土体物理性质不太稳定的，需要更多的探测孔数量，反之，探测孔的数量少一些即可。不过一般至少需要四个，周向环绕分布在采空区原始范围外。这样，能进一步减少工作量，是更佳的实施方式。进一步地，如果设置足够多的探测孔，可以实现比现有技术更高的准确度。在本专利技术的另一些实施例中，所述获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值，包括：根据岩土体的物理性质，获取在所述探测孔内需测量沉降的多个测量点；对多个所述测量点分别测量沉降，获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值。这里，岩土体的物理性质稳定的，所述探测孔内需测量沉降的测量点数量少一些，否则多一些。这样，能进一步减少工作量，是更佳的实施方式。在本专利技术的另一些实施例中，所述对多个所述测量点分别测量沉降，包括：通过基于分布式光纤的岩土体变形监测装置，对多个所述测量点分别测量沉降。通过分布式光纤的岩土体变形监测装置，可以更准确测量，且测量工作量小，并且也能通过智能设备，如电脑实时监测、自动记录数据，是更佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采空区变形范围的确定方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；/n获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；/n根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；/n连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种采空区变形范围的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置；
获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值；
根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点；
连接多个所述探测孔外的采空区变形临界点，获取采空区变形范围。


2.根据权利要求1所述的采空区变形范围的确定方法，其特征在于，在所述根据获取的采空区原始范围，确定探测孔位置之前，所述方法还包括：
根据采空区原始范围大小及岩土体物理性质，确定探测孔的数量及分布。


3.根据权利要求2所述的采空区变形范围的确定方法，其特征在于，所述获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值，包括：
根据岩土体的物理性质，获取在所述探测孔内需测量沉降的多个测量点；
对多个所述测量点分别测量沉降，获取探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值。


4.根据权利要求3所述的采空区变形范围的确定方法，其特征在于，所述对多个所述测量点分别测量沉降，包括：
通过基于分布式光纤的所述岩土体变形监测装置，对多个所述测量点分别测量沉降。


5.根据权利要求1所述的采空区变形范围的确定方法，其特征在于，所述根据探测孔内岩土体在竖直方向的多个沉降值和探测孔深度，确定所述探测孔外的采空区变形临界点，包括：
将所述探测孔内岩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，周根郯，郭建湖，李小和，王亚飞，熊林敦，王欢，朱树念，刘晶莹，庞德聪，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42