錳礦采空區(qū)上方建筑物安全穩(wěn)定性影響

在采空區(qū)上方修建建筑物,其地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作具有極其重要意義。以某采空區(qū)上棚戶(hù)區(qū)改造工程為背景,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際經(jīng)驗(yàn)與地質(zhì)勘查、數(shù)值計(jì)算等手段分析了影響地基穩(wěn)定性的各種因素,包括地表變形特征、殘余沉降計(jì)算以及采空區(qū)活化等,并在此基礎(chǔ)上評(píng)估了場(chǎng)地的適宜性,同時(shí)給出地表新建建筑物應(yīng)采取的技術(shù)保護(hù)措施,對(duì)類(lèi)似工程具有一定的借鑒價(jià)值。

為實(shí)現(xiàn)煤炭資源的就地深加工,朝川煤化工工業(yè)園建設(shè)在朝川礦一井和二井之間的老采空區(qū)上方,結(jié)合建設(shè)區(qū)域的采空區(qū)特點(diǎn),分析了老采空區(qū)殘余變形的預(yù)計(jì)方法,對(duì)老采空區(qū)上方建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)整個(gè)建筑群進(jìn)行了合理布局。針對(duì)建設(shè)區(qū)域變形特點(diǎn),探討了殘余變形超限的建筑物抗變形設(shè)計(jì)的方法并成功應(yīng)用于實(shí)踐。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,位于老采空區(qū)殘余變形影響區(qū)域的抗變形建筑物保持了穩(wěn)定,項(xiàng)目建設(shè)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

針對(duì)老采空區(qū)建設(shè)高層建筑物穩(wěn)定性差的難題,利用理論分析和數(shù)值模擬對(duì)老采空區(qū)擬建高層建筑物穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估,得出9#煤層垮落帶最大高度為12.4m,導(dǎo)水裂縫帶高度為54.4m.10-2#煤層垮落帶最大高度為9.2m,導(dǎo)水裂縫帶高度為35m.高層建筑物建成后會(huì)造成9#煤層采空區(qū)二次活化,10-2#煤層采空區(qū)也會(huì)受到疊加活化效應(yīng)的影響;待建立18f高層建筑物后,地表發(fā)生二次沉降,地基下沉最大值為56.5mm;9#煤層、10-2#煤層采空區(qū)注漿充填后,地表沉降減小至6.58mm左右,表明采用地面預(yù)注漿工藝能夠保證18f高層建筑物的穩(wěn)定.

老采空區(qū)上方建大型建筑物所引起的地基穩(wěn)定性問(wèn)題是目前一些礦區(qū)急待解決的問(wèn)題。為了系統(tǒng)、全面地分析地基的穩(wěn)定性，以厚度為權(quán)對(duì)地層進(jìn)行理想化，對(duì)采空區(qū)上覆巖體進(jìn)行了概化處理，給出了不同巖體組合的概化模型。針對(duì)三帶巖體的破壞程度不同、給出了相應(yīng)的巖全力學(xué)參數(shù)的修正參數(shù)，并進(jìn)一步討論了有限元模型的選取、邊界及邊界務(wù)件的確定原則。實(shí)例表明推薦的方法是科學(xué)合理的。

針對(duì)處于相對(duì)平衡狀態(tài)的廢棄采空區(qū)上覆圍巖重新"活化",使裂隙帶巖體再壓密、地下殘留空隙再冒落,導(dǎo)致地表產(chǎn)生二次移動(dòng)和變形的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)采空區(qū)建筑物地基穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià),得出主要考慮煤層的客觀因素和外界擾動(dòng)因素兩方面是導(dǎo)致地表產(chǎn)生二次移動(dòng)和變形的主要原因。從客觀因素中煤層賦存條件中的煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、松散層厚度入手,采用flac3d軟件對(duì)煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、松散層厚度等因素對(duì)采空區(qū)建筑物穩(wěn)定性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:隨著開(kāi)采深度的增加,地表及地表附近巖層的移動(dòng)變形受開(kāi)采的影響減弱,開(kāi)采深度的增加對(duì)建筑物地基的穩(wěn)定有利;隨著開(kāi)采厚度的增加,開(kāi)采對(duì)上覆巖層的破壞程度明顯增大,移動(dòng)過(guò)程表現(xiàn)得也越劇烈,地表移動(dòng)變形值也越大,開(kāi)采厚度的加大對(duì)廢棄采空區(qū)建筑物地基的穩(wěn)定不利;煤層傾角的增大增加了地表移動(dòng)的時(shí)間,增大了地表的不穩(wěn)定性;松散層在覆巖中所占的比例越大,地表的移動(dòng)范圍就相對(duì)越大,增大了地表的不穩(wěn)定性。

地表建筑物是老采空區(qū)地基穩(wěn)定性的主要擾動(dòng)因素之一,地表建筑對(duì)地基穩(wěn)定性的影響程度主要取決于地表建筑的荷載大小以及地表建筑物的位置,采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行了多方案研究,獲得的成果為老采空區(qū)地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供參考。

基于多層采空區(qū)的復(fù)雜建設(shè)用地,利用已有的勘察結(jié)果,以地表變形計(jì)算的殘余沉降量作為已知的結(jié)果,通過(guò)綜合巖石試驗(yàn)的結(jié)果及工程類(lèi)比經(jīng)驗(yàn),將地質(zhì)模型中各類(lèi)巖組賦予適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)性質(zhì)參數(shù),進(jìn)行反復(fù)試算、調(diào)整,最大限度地按照實(shí)際地質(zhì)體的地質(zhì)條件和工程條件反演地質(zhì)體材料屬性參數(shù),建立多層復(fù)雜的采空區(qū)的地質(zhì)模型。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果顯示,采空區(qū)進(jìn)行注漿處理后,選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)型式,則有無(wú)建筑物條件下的地面沉降變形值均很小,且變化不大。這些方法可以有效地預(yù)測(cè)在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評(píng)價(jià)場(chǎng)地的工程地質(zhì)穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性。

安全評(píng)價(jià)分為安全預(yù)評(píng)價(jià)、驗(yàn)收安全評(píng)價(jià)、安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和專(zhuān)項(xiàng)安全評(píng)價(jià)四類(lèi)。專(zhuān)項(xiàng)安全評(píng)價(jià)結(jié)論通常決定項(xiàng)目的可行性或安全狀態(tài)。通過(guò)2個(gè)實(shí)例,介紹了ansys在采空區(qū)穩(wěn)定性這一專(zhuān)項(xiàng)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。結(jié)論表明,計(jì)算模型的正確性決定評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性,力學(xué)參數(shù)控制評(píng)價(jià)結(jié)果的精確度。三維ansys模型能簡(jiǎn)便、可靠和快速評(píng)價(jià)采空區(qū)的穩(wěn)定性。

針對(duì)在老采空區(qū)上方建設(shè)高速公路的問(wèn)題,提出了一種新的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,將由開(kāi)采引起的導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度與地基載荷的傳遞深度等因素相結(jié)合,作為路基穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)評(píng)價(jià)出的結(jié)果給出了一定的治理方法。為實(shí)際應(yīng)用提供了參考。

基于某鐵礦ⅱ#礦帶采空區(qū)現(xiàn)狀,首先采用flac3d軟件進(jìn)行穩(wěn)定性模擬,然后根據(jù)flac3d軟件計(jì)算結(jié)果以及安全因素設(shè)計(jì)出合理的采空區(qū)處理方案,最后模擬出采空區(qū)處理后的期望結(jié)果。結(jié)果表明,基于flac3d軟件模擬采空區(qū)處理過(guò)程能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)采空區(qū)治理方案提供較為可靠的依據(jù),在一定程度上具有優(yōu)化采空區(qū)治理方案的作用。

采空區(qū)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)報(bào)告——擬建工程建（構(gòu)）筑物總平面布置見(jiàn)圖1-2所示。主要建、構(gòu)筑物名稱(chēng)及要素見(jiàn)表1-1所示。大型重要設(shè)備尺寸見(jiàn)表1-2。荷重最大的設(shè)備為甲醇合成塔、甲醇洗滌塔、氣化爐、澄清槽等。建構(gòu)筑物最高的為煤筒倉(cāng)（高度43.5m）和氣化框架（高度...

老采空區(qū)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)——通過(guò)收集建設(shè)場(chǎng)地地區(qū)的有關(guān)地質(zhì)采礦技術(shù)資料，對(duì)建設(shè)場(chǎng)地老采空區(qū)進(jìn)行了殘余沉降預(yù)測(cè)和小區(qū)的地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，并提出了建筑物抗變形措施建議。

一般煤礦采空區(qū)地表移動(dòng)變形充分,且變形速率較快,隨著時(shí)間的推移,地表變形亦趨于穩(wěn)定。但由于部分小煤礦開(kāi)采方式簡(jiǎn)單、回采率低、采掘面布置隨意,所形成的采空區(qū)地表在無(wú)荷載時(shí)可長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài),一旦荷載增加,隨時(shí)可能出現(xiàn)陷落,更具有破壞性。礦區(qū)概況某一級(jí)公路項(xiàng)目經(jīng)過(guò)某鎮(zhèn)辦煤礦采空區(qū),影響擬建公路里程為45公里460米處至470公里100米處,長(zhǎng)度為1460m,范

一般采空區(qū)地表移動(dòng)變形充分,且變形速率較快,隨時(shí)間增加地表變形趨于穩(wěn)定。但部分小礦由于開(kāi)采方式簡(jiǎn)單、回采率低下、采掘面布置隨意,所形成的采空區(qū)地表在無(wú)荷載時(shí)可長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài),一旦施加荷載,則隨時(shí)可能出現(xiàn)陷落,更具有破壞性。本文就其穩(wěn)定性結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行論述。

針對(duì)公路設(shè)計(jì)與施工對(duì)壓覆采空區(qū)穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,進(jìn)行科學(xué)分析,并結(jié)合公路工程實(shí)例,簡(jiǎn)要介紹了采空區(qū)場(chǎng)地沉陷特征,提出公路壓覆石膏芒硝礦采空區(qū)穩(wěn)定性及影響評(píng)價(jià)分析方法,結(jié)果表明該石膏芒硝礦采空區(qū)穩(wěn)定性較好,對(duì)公路施工與運(yùn)行無(wú)明顯影響。該評(píng)價(jià)分析方法具有良好的可行性,能夠給相似工程提供有效幫助。

針對(duì)含采空區(qū)邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題,考慮不同跨度采空區(qū)及不同厚度邊坡保安礦柱對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,基于強(qiáng)度折減法的基本原理,利用flac3d軟件,分別模擬4種情況(包括20種情形)下的邊坡穩(wěn)定性.通過(guò)對(duì)比不同跨度采空區(qū)和不同厚度邊坡保安礦柱的邊坡應(yīng)力、塑性區(qū)和安全系數(shù)變化情況,分析地下采空區(qū)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律.分析結(jié)果表明:在邊坡保安礦柱厚度一定時(shí),采空區(qū)跨度越大,邊坡穩(wěn)定性越差;在空區(qū)跨度一定時(shí),邊坡穩(wěn)定性性受保安礦柱厚度和采空區(qū)與邊坡潛在滑動(dòng)面的相對(duì)位置共同影響,保安礦柱厚度變化時(shí),采空區(qū)與邊坡潛在滑動(dòng)面的相對(duì)位置也相應(yīng)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致在一定范圍內(nèi),隨著邊坡保安礦柱厚度的增大,邊坡安全系數(shù)出現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象.

根據(jù)甕福磷礦穿巖礦段采空區(qū)的分布情況,采用flac3d軟件建立三維地質(zhì)力學(xué)模型,分析地下采空區(qū)對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,提出露天礦開(kāi)采的合理邊坡角。

以淺部多層采空區(qū)上擬建高層大廈地基穩(wěn)定性系統(tǒng)評(píng)價(jià)為例進(jìn)行研究.從采空區(qū)資料的收集入手,整理得出研究區(qū)的煤層分布、開(kāi)采時(shí)間、開(kāi)采區(qū)域和方法等;結(jié)合物探、鉆探對(duì)采空區(qū)充填現(xiàn)狀、分布區(qū)域、地層層序等進(jìn)行了綜合分析;在此基礎(chǔ)上,建立了采空區(qū)場(chǎng)地工程地質(zhì)模型應(yīng)用有限元數(shù)值計(jì)算方法并結(jié)合hc≥hdz+hmax穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法,對(duì)地基穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得出在建筑物荷栽作用下采空區(qū)地基處于不穩(wěn)定性狀態(tài),必須對(duì)其進(jìn)行處理,并對(duì)地基的處理方法提出建議.該評(píng)價(jià)方法對(duì)類(lèi)似工程具有重要的指導(dǎo)意義和借鑒價(jià)值.

主要對(duì)采空區(qū)上方門(mén)樓建筑物進(jìn)行安全性監(jiān)測(cè),利用0.5″全站儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀對(duì)所布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取平面和高程數(shù)據(jù),對(duì)建筑物進(jìn)行了詳細(xì)的變形分析,通過(guò)結(jié)論可以預(yù)測(cè)出建筑物變形趨于穩(wěn)定。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)——采用理論分析和定量計(jì)算相結(jié)合的技術(shù)路線，根據(jù)“三帶”理論對(duì)采空區(qū)對(duì)地表的影響程度和地表移動(dòng)區(qū)的范圍定性定量評(píng)價(jià)，應(yīng)用應(yīng)力分析法對(duì)礦區(qū)地點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究——以東方龍泉建筑工程為例，基于剛體極限平衡原理。采用力學(xué)分析方法確定了建筑荷載作用下采空區(qū)上覆巖層的臨界厚度．同時(shí)。由現(xiàn)場(chǎng)勘察和地質(zhì)資料，建立了采空區(qū)場(chǎng)地的工程地質(zhì)模型和三維數(shù)值模型，應(yīng)用flac~~揭示了采空區(qū)場(chǎng)地在...

采用理論分析和定量計(jì)算相結(jié)合的技術(shù)路線,根據(jù)“三帶”理論對(duì)采空區(qū)對(duì)地表的影響程度和地表移動(dòng)區(qū)的范圍定性定量評(píng)價(jià),應(yīng)用應(yīng)力分析法對(duì)礦區(qū)地點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。