建筑荷載下煤礦老采空塌陷區(qū)穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文以銅陵市天山大道以東、紅星路以南地塊內(nèi)謝壟、雙龍煤礦采空區(qū)為例，通過(guò)理論分析計(jì)算與數(shù)值模擬相結(jié)合，分析建筑荷載對(duì)采空塌陷區(qū)地基穩(wěn)定性影響，將規(guī)劃地塊按地基穩(wěn)定性進(jìn)行分區(qū)，指導(dǎo)采空區(qū)上方建筑規(guī)劃與采空區(qū)治理。主要研究成果如下:
　　 (1)分析影響該地塊采空塌陷區(qū)地基穩(wěn)定性因素。結(jié)合地質(zhì)資料、區(qū)內(nèi)煤礦開(kāi)采情況和目前采空塌陷區(qū)塌陷特征分析了該地塊內(nèi)采空塌陷區(qū)已基本處于穩(wěn)定狀態(tài)并對(duì)采空區(qū)塌陷發(fā)展趨勢(shì)做出評(píng)估。
　　 (2)

2、通過(guò)理論計(jì)算與激電測(cè)探法綜合確定該地塊內(nèi)冒落帶、裂隙帶最大發(fā)育高度38.2m。
　　 (3)采用附加應(yīng)力法推導(dǎo)出規(guī)劃地塊內(nèi)建筑荷載影響深度公式。計(jì)算得到建筑物跨度10m、15m、20m，建筑單位線荷載分別取值10kN/m2、20 kN/m2、38 kN/m2、80 kN/m2、210 kN/m2時(shí)建筑荷載影響深度。結(jié)合冒落帶、裂隙帶最大發(fā)育高度，計(jì)算跨度20m時(shí)五種建筑荷載影響下地基穩(wěn)定的臨界煤層開(kāi)采深度。
　　 (4)

3、數(shù)值模擬預(yù)測(cè)了跨度20m的建筑在采空區(qū)不同加載位置五種荷載作用下地基發(fā)生的再沉降量，結(jié)合概率積分法得到采空塌陷區(qū)上方地表不同加載位置加載五種荷載后各項(xiàng)再變形值。得出五種建筑荷載下，各項(xiàng)形變值隨加載位置的變化規(guī)律總體遵循:最深采空區(qū)外側(cè)＜最深采空區(qū)＜最淺采空區(qū)外側(cè)＜采空中央＜最淺采空區(qū)。最大變形發(fā)生在埋深最淺采空區(qū)的停采線附近。
　　 (5)在規(guī)劃地塊內(nèi)圈定采空塌陷區(qū)影響范圍。按地基穩(wěn)定性分為四區(qū):Ⅰ區(qū)，地基最穩(wěn)定;Ⅱ區(qū)，地基穩(wěn)定