《采動影響區輸電桿塔地基穩定性評價》以晉東南-南陽-荊門1000kV輸電線路為工程背景，研究特高壓線路途經煤礦采動影響區的輸電桿塔地基穩定性問題。書中論述了特高壓線路采空區勘察的原則及方法、采空區地球物理勘探的原則及方法選擇。采取結合現場調查、地球物理勘探、數值計算、模糊綜合評判等多種手段，對桿塔地基穩定性進行了定性及定量評價研究。根據研究結果，結合BP神經網絡對特高壓輸電線路路徑進行了優化。書中重點介紹了采空區地球物理勘探、采空區桿塔地基穩定性綜合評價，多種采動影響區桿塔地基穩定性數值分析，采動影響區桿塔地基變形預測、預測方法及相關公式。在上述研究成果的基礎上，作者基于概率積分法及其他相關公式，開發了“輸電線路采動影響區地基穩定性評價系統”軟件，介紹了軟件編制及使用方法、各種預測實例分析等相關內容。
《采動影響區輸電桿塔地基穩定性評價》可供從事巖土工程分析、計算、施工和管理工作的技術人員閱讀，也可供大專院校相關專業教師、研究生參考使用。
我國首條1000kV特高壓輸電線路途徑采動影響區，關鍵技術問題是掌握采空區輸電桿塔地基變形規律及判定桿塔地基的穩定性，為此，研究人員對1000kV特高壓線路采空區的分布情況進行調查分析，通過收集煤礦開采資料，摸清線路下煤層的開采情況，對采空區按現狀進行了科學分類；局部有疑問的地區，合理運用鉆探、三維地震、地質雷達和高密度電法等不同的勘探方法，對采空區資料進行補充勘探和驗證，從而為桿塔地基穩定性分析、線路路徑優化和采空區桿塔地基處理提供依據。
影響采空區桿塔地基穩定性的因素有很多，筆者在充分分析這些影響因素的基礎上，運用層次分析法和模糊綜合評判理論，提出了采空區特高壓桿塔地基穩定性模糊綜合評價方法，探討了BP神經網絡對采空區桿塔地基的沉陷變形進行預測的可行性。
筆者運用FLAC數值模擬方法，對采空區下伏煤層的復采、規劃區煤層開采等對輸電桿塔地基穩定性的影響進行了數值分析，并在大郭溝對斷裂帶兩側煤層進行了開采風險數值模擬，分析了各開采方案對輸電桿塔地基穩定性的影響。
根據采動影響區的不同類型，結合特高壓輸電桿塔的結構特點，提出了輸電線路路徑優化方法，并運用模糊優選方法對采空區輸電線路路徑及塔位進行了優化，確定了優化路徑。
筆者幾十年來致力于巖土工程的勘察設計、研究與教學工作，在總結多年教學及科研工作經驗的基礎上，利用概率積分法基本原理、以C#作為開發語言，編制完成了“輸電線路采動影響區地基穩定性評價系統”軟件，該系統包括采動影響區輸電桿塔靜態開采沉陷預計、殘余變形預計、小煤窯采空區輸電桿塔基礎穩定性評價、采空區桿塔地基臨界深度判斷、輸電桿塔基礎保護煤柱設計及壓覆資源量計算等相關內容。
全書分為六章：第一章介紹特高壓線路采空區勘察，包括采空區對輸電桿塔的影響、采空區勘察及原則、采空區勘察方法、采空區地球物理勘探布置原則及方法選擇等內容；第二章主要介紹采空區輸電桿塔地基穩定性模糊綜合評判、基于BP神經網絡的采空區桿塔地基變形預測以及采空區特高壓輸電線路路徑及塔位優化；第三章介紹多種采動影響區桿塔地基穩定性數值分析，包括采空區下伏煤層復采影響分析、規劃采空區桿塔地基穩定性計算分析、大郭溝斷層兩側煤層風險開采與桿塔地基穩定性；第四章介紹MTFA沉陷變形預計公式及編程要點；第五章介紹小煤窯采空區地基穩定性初步評價、采空區輸電桿塔塔基安全煤柱設計及壓覆資源量計算：第六章介紹“輸電線路采動影響區地基穩定性評價系統”軟件基本功能及使用方法、預測實例分析等。
前言
第一章 特高壓輸電桿塔采空區勘察
第一節 1000kV特高壓輸電線路
第二節 采空區對輸電桿塔的影響
一、采動影響區及分類
二、高壓線路安全運行基本要求
三、開采沉陷移動變形對輸電桿塔的影響
第三節 采空區勘察及原則
一、國內采空區勘察規范
二、特高壓輸電線路采空區勘察原則
第四節 采空區勘察方法
一、工程地質測繪
二、地球物理勘探
三、采空區鉆探
第五節 輸電桿塔地基采空區地球物理勘探
一、地球物理勘探的目的
二、地球物理勘探的布置原則及方法選擇
第六節 特高壓桿塔采空區地球物理勘探
一、三維地震勘探
二、高密度電法
三、地質雷達
四、采空區鉆探驗證
第二章 采空區桿塔地基穩定性綜合評判及線路路徑優化
第一節 桿塔地基穩定性分級及影響因素選擇
第二節 AHP層次結構及判斷矩陣的建立
一、AHP層次結構
二、構造兩兩比較判斷矩陣
三、層次單排序和一致性檢驗
第三節 模糊綜合評判計算模型
第四節 隸屬度的確定
第五節 模糊綜合評判及結果分析
第六節 基于改進BP神經網絡的采空區輸電桿塔地基變形預測
一、BP（Back Propagation）神經網絡
二、參數的選取及數據準備
三、BP神經網絡的訓練及預測
第七節 采空區特高壓輸電線路路徑及塔位優化
一、輸電線路路徑相關規定及采空區線路路徑優化原則
二、采空區輸電線路路徑模糊優選
三、研究區輸電線路路徑及塔位優化結果
第三章 多種采動影響區桿塔地基穩定性數值分析
第一節 采空區下伏煤層復采影響分析
一、模型建立
二、模擬分析過程
三、模擬結果分析
第二節 規劃采空區桿塔地基穩定性計算分析
一、模型的建立
二、計算參數的選擇
三、工作面開采模擬
四、模擬結果分析
第三節 大郭溝斷層兩側煤層風險開采與桿塔地基穩定性
一、模型建立及參數選取
二、四種開采情況下的模擬
第四節 模擬結果分析及優化開采方案
第四章 MTFA沉陷變形預計公式及編程要點
第一節 矩形工作面地表任意點沉陷變形預計公式
一、地表任意點（x，y）的下沉值形（z，y）
二、地表任意點（x，y）沿Φ方向的傾斜值、曲率值、水平移動和水平變形值
第二節 坐標系轉換
第三節 采區矩形工作面坐標原點的確定
第四節 任意工作面概率積分法數學模型
第五節 任意工作面計算區域的確定及坐標變換
一、任意工作面計算區域的確定
二、坐標系的建立和變換
三、拐點偏移距的計算
第六節 任意工作面直接積分法開采區域的處理
第七節 等價計算工作面坐標變換
一、等價計算工作面的轉換
二、等價計算工作面各角點坐標的確定
第八節 利用simpson數值積分求解沉陷變形值
一、復化Simpson公式
二、概率積分法二重積分數值解推導
第五章 采空區桿塔地基穩定性初判與安全煤柱設計_
第一節 小煤窯頂板穩定性評價
一、小煤窯頂板自重穩定性評價
二、考慮桿塔基底壓力下小煤窯頂板穩定性
第二節 桿塔地基采空區穩定臨界深度計算
一、采空區三帶的劃分
二、垮落裂隙帶高度估算方法
三、桿塔基礎附加應力影響深度的確定
四、采空區穩定臨界深度計算公式
第三節 輸電桿塔安全煤柱設計及壓覆資源量計算
一、保護煤柱的留設原理
二、移動角與圍護帶
三、垂直剖面法留設保護煤柱
四、輸電桿塔壓覆資源量計算
第六章 輸電線路采動影響區地基穩定性評價系統（MFAT）
第一節 MFAT預測系統
一、系統簡介、基礎平臺及系統結構
二、系統軟件的安裝及卸載
三、軟件啟動及主要功能
第二節 MTFA桿塔地基沉陷預計計算參數
一、特高壓桿塔基礎參數
二、沉陷變形預測參數及回采工作面參數
三、殘余變形計算
第三節 數據的錄入及計算
一、輸電桿塔基礎數據輸入
二、靜態沉陷預計
三、殘余變形預計
四、小煤窯采空區地基穩定性評價
五、采空區地基穩定臨界開采深度計算
六、保護煤柱設計與壓覆資源量計算
七、圖形顯示與出圖
第四節 MFAT軟件系統計算實例
一、矩形工作面開采沉陷預計
二、小煤窯頂板自重穩定性評價
三、考慮輸電桿塔基底壓力下小煤窯頂板自重穩定性評價
四、采空區地基穩定臨界深度計算
五、輸電桿塔安全保護煤柱設計及壓覆資源量計算
參考文獻
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