浅部采空区上修建高层建筑地基稳定性研究

随着城市建设的快速发展,建设用地紧张的矛盾日益突出,把煤矿老采空区场地作为建设用地成为有效缓解用地紧张的一种手段。通过对浅部多层采空区上拟建的某大厦地基稳定性进行了综合系统研究,对修建高层建筑后下覆老采空区是否会"活化"进行定量分析。     

采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术及应用

以淮北矿业集团拟建办公中心在采煤沉陷区进行建设为例,提出了针对老采空区的综合勘察技术;基于老采空区残余空间、破裂岩体裂隙分布规律、建筑荷载作用下老采空区的变形破坏规律及地表变形的时间效应,提出了采煤沉陷区建设用地地基稳定性评价方法;基于工程实践,提出了老采空区注浆治理的设计和检测方法,并初步形成老采空区治理效果检验标准;最终形成了包括老采空区勘察技术、采煤沉陷区地基稳定性评价技术、老采空区注浆治理技术、注浆效果检测及后评价技术的采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术。该技术的应用为采煤沉陷区土地资源利用提供了新途径。     

矿区塌陷区开发建设用地的稳定性分析

随着我国城镇化进程加快,城市周边闲置的塌陷土地逐渐被列为城市发展用地,大量的塌陷区土地被开发利用成为建设用地。当在塌陷区土地上新建建筑物时,荷载的增加可能会破坏老采空区的应力平衡状态,导致老采空区"活化",引发地基失稳。为分析塌陷区土地转为建设用地后的稳定性,提出了定量估算塌陷区上方新建建筑物安全高度的方法。结合实例,根据弹性地基应力布辛奈斯克解在三维空间上的计算法则,计算了建筑物的荷载影响深度;根据覆岩破坏特征,认为当新建建筑物的荷载影响深度、煤岩柱保护层厚度和导水裂缝带高度之和恰好等于采空区最小埋藏深度时,此时的新建建筑物荷载为临界荷载。当新建建筑物的载荷不超过临界载荷时,不会引起采空区"活化"。研究表明:根据矿区塌陷区地质采矿条件计算临界载荷,反演新建建筑物的安全高度,可为确定矿区塌陷区新建建筑物的安全高度提供理论依据。     

小马矿老采空区建筑适宜性分析

以焦作煤业集团小马矿老采空区为例,利用现场调研与理论分析相结合的方法,对老采空区的活化影响因素进行了分析,造成老采空区"活化"的因素主要是2个:一是老采空区垮裂带发生"活化",二是载荷下的地表移动与变形,利用数值模拟对房屋载荷引起的地表移动变形对地基稳定性的影响进行了研究,得出了研究区内3个不同区域的地基最大载荷能力,进而对相应区域内的楼层建设高度提出建议,最后给出了老采空区的地基处理措施,从而整体对老采空区的建筑适宜性进行了分析,对实际建设工程提供参考.     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区“活化”的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型。机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基“活化”、地表沉降变形的主要原因。并在此基础上提出了“覆岩结构加固补强法”等四种长壁老采空区地基处理措施。某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用“覆岩结构加固补强法”处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的。     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区"活化"的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型.机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基"活化"、地表沉降变形的主要原因;并在此基础上提出了"覆岩结构加固补强法"等四种长壁老采空区地基处理措施.某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用"覆岩结构加固补强法"处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的.     

采空区上方地基稳定性评价

 摘 要 为获得有效的老采空区地基稳定性评价方法,以淮北金岩、相南小区为例,根据收集的地质资料,应用概率积分法对采空区的沉陷变形及影响范围进行了定量评价;在结合建筑物荷载影响深度与老采空区冒落裂缝带发育高度相对位置关系的研究的基础上,对采空区上方地基的稳定性进行了定性评价,论证了在该小区建设建筑物的可行性;对采空区上方建筑物提出了相应的安全保护措施,为该小区建设提供了技术依据。     

煤矿废弃采空区开发建设的建筑场地稳定性分析

煤矿废弃采空区场地稳定性研究是决定煤矿废弃采空区能否进行建筑的关键。提出了煤矿废弃采空区建筑场地地基稳定性分析的要点,详细分析了地基主要受力层与老采空区导水裂隙带的空间关系、采煤沉陷稳定时间对场地稳定性的影响,分析结果表明,废弃采空区不会"活化",建设场地是稳定的。     

老采空区地基变形对地面建筑影响的数值分析

为了分析和评价老采空区地基的残余变形及其对地面建筑物的影响,采用数值模拟的方法研究了老采空区地基的稳定性.针对岩石和土层的组合地基,利用主采煤层底板等高线图和钻探资料,应用趋势面分析的方法,基于FLAC3D建立了三维多层状地质体模型,结合概率积分法计算成果,反演拟合了地质体的力学参数,模拟计算了在地面建筑荷载作用下采空区地基的沉降变形及垂向应力分布.通过注浆治理前后和建筑物建成前后老采空区地基变形差异的对比分析,确定了老采空区地基的稳定性和地面建筑的安全性,同时也提出了一种基于FLAC3D的采空区地基稳定性计算分析的方法和程序.认为三维数值模拟能较好地解决采空区地基变形计算和稳定性分析的问题.     

FLAC在老采空区地基稳定性评价中的应用研究

以皖北某矿老采空区上方地基稳定性评价为例,研究了应用FLAC进行老采空区地基稳定性评价的过程与方法。研究表明,使用FLAC模拟老采空区地表移动和变形必须对岩层参数进行修正。模拟计算结果显示,老采空区地表残余移动变形与一般开采条件下主断面地表移动和变形具有相同的分布规律,在载荷作用下,地表移动和变形的大小范围均增大,该区域地表残余移动变形不会影响新建建筑物的安全使用。     

锡矿山五窿道老采空区建筑地基稳定性数值模拟分析

为了分析锡矿山锑矿床五窿道区老采空区上方建筑地基稳定性, 对该区的采空区进行了现场调查, 分析和探讨了采空区建筑物移动变形机理和采空区围岩失稳机理。采用ABAQUS对采空区建筑地基稳定性进行三维有限元模拟分析, 研究表明, 该区采空区都存在破坏的可能, 对老采空区必须进行处理。     

建筑物荷载对老采空区地基稳定性影响研究

地表建筑物是老采空区地基稳定性的主要扰动因素之一,地表建筑对地基稳定性的影响程度主要取决于地表建筑的荷载大小以及地表建筑物的位置,采用数值模拟的方法进行了多方案研究,获得的成果为老采空区地基的稳定性评价提供参考。     

部分开采老采空区覆岩稳定性分析

在我国许多老矿区普遍存在着老采空区不良地基问题,对采空区上方地表的建设开发造成了安全隐患.本文针对我国较普遍的老窑和小窑部分开采采空区问题,对其地表破坏特征、覆岩稳定性分析和评价方法等问题进行了讨论;并给出了老采空区残留空洞覆岩逐层垮落破坏和整体性突陷抽冒破坏的计算公式.     

部分开采老采空区覆岩稳定性分析

在我国许多老矿区普遍存在着老采空区不良地基问题，对采空区上方地表的建设开发造成了安全隐患。本文针对我国较普遍的老窑和小窑部分开采采空区问题，对其地表破坏特征、覆岩稳定性分析和评价方法等问题进行了讨论；并给出了老采空区残留空洞覆岩逐层垮落破坏和整体性突陷抽冒破坏的计算公式。     

我国采煤沉陷区建筑利用关键技术及展望

采煤沉陷区建筑利用是解决资源城市转型发展用地和沉陷区村庄搬迁选址土地资源短缺难题的重要途径。系统进行采煤沉陷区情况调研、城镇建设建筑利用需求分析和工程发展历程回顾总结。归纳采煤沉陷区建筑利用关键技术,首先凝练提出采空区精准勘察的多种物探勘察、钻探勘察、钻孔彩色电视和三维激光扫描等技术,并给出了5种物探方法适用条件;通过整体分析评价技术中采动空间和采动时间稳定性问题,并基于场地稳定性、地基稳定性评价判据提出了工程建设5种(不适宜作地基的区域、暂不适宜作地基的区域、要求井下采空区处理的区域、可作地基的区域和推荐作地基的区域)适宜性分类;总结列出采空区加固治理与地面建筑抗变形结构设计的井上下措施及其关键技术;最后,针对采煤沉陷区城镇建设中建筑利用技术难题和不足,提出加强采煤沉陷区城镇建设和建筑利用的空间整体规划统筹引领作用,提升采空区精准勘探和地基加固治理技术装备水平,拓展移动期后采空区残余移动变形时空规律研究,加强采空区与建筑结构变形协同作用机理和效果优化研究,加强建设场地和建(构)筑物监测监控技术装备研发等今后研究发展方向,为推动采煤沉陷区城镇化建设科学研究与工程实践发展提供借鉴和参考。     

急倾斜煤层老采空区地基稳定性评价

为了保障采空区地表土地高效利用,掌握采空区地基稳定性现状对后期城市规划、确保人民生命财产安全意义重大。以唐山市某煤矿下伏急倾斜煤层老采空区为研究对象,在明确老采空区地质条件、煤层开采情况下,综合采用瞬变电磁法、三维高密度电法探测手段,并在重点区域布设钻探工程加以验证;结合本地实际经验及地质调查成果资料,运用概率积分法计算得出研究区地表残余变形,进而掌握研究区地基整体稳定性。结果表明：(1)研究区内存在多处残留采空空洞,其分布特征与煤层露头分布走向相关性较好;(2)研究区未来地表沉降变形将以残余变形为主,地表最大残余下沉量为300.68 mm,地基稳定性为欠稳定—基本稳定。鉴于采空区分布及地表残余变形计算结果,综合分析认定研究区地基稳定性较差,为保证土地后续安全利用,需采取高效治理措施。该研究方法可为急倾斜煤层老采空区探测及地基稳定性评价提供技术参考。     

老采空区地基稳定性模拟分析

利用FLAC2D有限差分程序对老采空区上方地表新建建筑物载荷作用下的地基稳定性进行了模拟分析.研究结果表明,该方法是可行的.为老采空区上方新建建筑物地基稳定性的评价提供了一种新的分析方法.     

工作面停采后地表下沉规律研究

随着矿业城市和矿区建设步伐的加快,建设用地紧张的问题日益突出,不可避免地将利用废弃采空区塌陷地进行建筑和兴建各种交通、电力通讯设施。老采空区上方建筑的关键因素是老采空区的残余移动量大小。通过多个矿区地表移动资料的分析得到工作面停采后地表下沉和下沉速度的规律,结合采空区上覆岩体应力应变变化规律,分析了停采后地表下沉速度变化的机理,分别建立不同阶段预计模型对工作面停采后下沉速度和下沉值进行预计,为老采空区残余移动变形预测提供了基础。     

老采空区破碎地基注浆方案设计与实施

结合某工程实例,对老采空区破碎地基注浆的相关技术进行了研究和实施.确定了老采空区地基充填注浆的范围.根据破碎地基特点和浆液扩散规律,设计了注浆的孔位,确定了注浆材料的配比和施工工艺.检验孔的钻探结果表明,实际的注浆效果达到了设计目的,地基强度达到了保证地面建(构)筑物安全的要求.     

建筑场地老采空区综合勘察及处理方法

针对老采空区不良地质基础导致的建筑下沉问题,旨在勘查前期能够对采空区的范围进行准确的探测和划定,以及为地基处理措施的选择提供依据。探讨了采用物探勘测,钻探验证的方法对目标区域采空区进行综合地质勘探与研究,并提出了相应地基处理措施。