礦山塌陷區(qū)房屋抗采動理論及加固技術研究.pdf

1、煤炭是我國主要能源之一。我國大小煤田遍布各地，煤田上方分布有許多城鎮(zhèn)、工廠企業(yè)、還有星羅棋布的自然村莊。隨著國民經濟的發(fā)展，煤炭需求量急劇增加，煤炭開采量也隨之加大，煤炭的開采范圍越來越廣，造成大量的建筑物和構筑物處于礦山塌陷區(qū)之上，伴隨著各礦區(qū)的地面建筑和公共設施的擴大，造成各礦區(qū)的地面建筑物及構筑物下壓煤量不斷增加。據有關資料報道，國有煤礦“三下”(建筑物下、水體下、鐵路下)壓煤總量約為137.9億噸，其中建筑物下壓煤高達87.6億

2、噸(占63.5％左右)，而建筑物的壓煤中有60％屬于村莊下壓煤，大約影響到60萬戶居民的安居樂業(yè)問題。
　　 如何設計出結構更加合理的抗采動建筑物(構筑物)，如何對既有建筑物(構筑物)進行檢測、評估并采取有效的加固，是建筑物下采煤及其地面建筑物保護至今沒有徹底解決的理論問題及技術問題之一。對此，本論文主要作了以下幾方面的工作：
　　 ⑴分析了礦山開采對建筑物(構筑物)的影響，研究了礦山塌陷區(qū)地表變形規(guī)律，和建筑物(構筑物

3、)及其基礎變形與對應地表變形的關系；
　　 ⑵進行了相似材料模擬試驗研究。用相似材料模擬覆巖，研究地下開采引起的覆巖地表移動和變形規(guī)律；
　　 ⑶綜合應用建筑結構力學、礦山開采沉陷學、土力學、材料力學等相關知識，研究了礦山塌陷區(qū)上部結構-地基-基礎共同作用問題，建立了礦山塌陷區(qū)上部結構-地基-基礎共同作用力學模型。應用該模型研究分析了采動過程中基礎和上部結構變形、內力及地基反力等變化規(guī)律及主要因素的影響規(guī)律；
　　

4、 ⑷研究了受采動(地表不均勻的下沉和水平移動產生的地表變形)影響的條形基礎建筑物基礎的附加作用力，提出了計算附加作用力的基本假定。分析了建筑物受采動影響的程度和使用的安全性，研究了礦山塌陷區(qū)已有建筑物的保護以及礦山塌陷區(qū)新建條形基礎建筑物的設計方法；
　　 ⑸針對礦山塌陷區(qū)的條形基礎建筑物(構筑物)，本文提出了“可移動及升降點式基礎房屋抗采動設計理論”，包括設計思想的提出、附加作用力公式的推導與建立，建筑材料的優(yōu)選及構造措施，