老采空区上建高层建筑物的地基稳定性综合评价

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1、.........................老采空区上建高层建筑物的地基稳定性综合评价钱自卫姜振泉吴慧蕾（中国矿业大学资源与地球科学学院221116）摘要随着经济建设的发展，采空区上方修建建筑物的稳定性评价将越来越重要。本文以某高层为例，通过调查煤层，地层及采矿情况，分析现场钻探、物探资料，最后采用有限元数值分析方法及稳定评价方法对地基稳定性进行综合评价，并对地基的处理提出建议。关键字：采空区、附加应力、活化、有限元法、地基稳定性Comprehensiveevaluationoffoundationstabilityabouthigh-risebuildingtobebuilta

2、boveminegoafAbstractWiththedevelopmentofeconomicconsolidation,itbecomesmoreandmoreimportanttoevaluatethestabilityofthebuildingabovetheminegoaf.Thispapertakeahigh-risebuildingasanexample,firstlymakeclearoftheconditionsofthecoalbed、stratumandmine,thenanalyzethedataofdrillingandgeophysicalprospecti

3、ng.Finally,makeacomprehensiveevaluationofthestabilityofthefoundationbyusingfiniteelementnumericalsimulationand,finallygivingsuggestiononfoundationtreatment.Keywords:minegoaf,additionalstress,activation,finiteelement,foundationstability0序言随着经济建设的发展，在老采空去上建设性的建（构）物将渐渐的成为一种必然趋势，所以对老采空区稳定性的影响以及其自身安全

4、的研究越来越收到专家学者的重视。但是在煤层采出后,使采空区周围及上覆岩体内部结构遭到破坏。老采空区上覆岩层虽然在经过一定时间自然压实后基本趋于稳定,但若在其上方地表新建建筑物时,部分采空区会出现“活化”现象，对建筑工程安全造成严重的威胁。因此,必须对老采空区新建建(构)筑物地基的稳定性进行评价,并结合具体情况,采取相应的处理措施,以保证新建建(构)筑物的安全。论文以徐州贾汪某待建大厦工程为例，对采空区地基稳定性进行了综合评价。1工程概况评价区位于徐州市贾汪区，拟建大厦设计为18层，建筑面积约20000m2专业资料分享.........................的商住楼。场地处于原

5、韩桥煤矿夏桥井矿区范围内，场地及周边均进行过煤炭开采活动，夏桥井、大沟涯井多次采煤的历史并遗留有多层采空区。此处1、3煤为主要开采煤层，煤层埋深在60m左右，采厚在2.5m左右。据钻探资料煤层顶板主要为工程性质较软弱的泥页、砂岩互层。详见图3：拟建场地平面及地震勘探成果图。2评价区煤层及开采情况2.1煤层情况评价区处于徐州矿务集团有限公司韩桥矿矿区范围，另外有小煤窑进行过开采，最晚的小煤窑为大沟崖井。评价区及周边含煤地层主要为二叠系下统下石盒子组、山西组及石炭系太原组，共含煤22层，其中与工程相关的是开采较浅的1、3煤。1、3煤为贾汪煤田的主要可采煤层，存在于评价区及周边地段，评价区曾

6、进行过开采及复采。其中，1煤层厚度约0.9m，煤层底板标高约-50.0～-63.0m，煤层在本评价区不稳定或已开采过，本次施工的三个孔中仅在其中的3#钻孔内见煤，1#、2#钻孔内煤层被开采过，煤层顶板为砂岩，底板为泥岩；3煤为较稳定可采煤层，厚度约1.52m，煤层倾角约10°，煤层底板埋深约-54.50～-68.00m，场地及周边范围内均被开采过，煤层顶板为泥岩，底板为泥岩。2.2煤矿开采情况根据目前收集的韩桥煤矿夏桥井以及大沟崖井的相关资料，评价区范围内主要开采了1、3煤。韩桥煤矿夏桥井于解放前后在评价区及附近开采1、3煤层，煤层倾角约10°；大沟崖井于1973-1974年复采了评价

7、区及附近的1、3煤层。根据现有资料，1、3煤层已被大面积开采，7、17、20、21煤未被开采。2.3开采方法1、3煤在解放前多用手工刨煤，穿垛式开采，都采用跨落法管理顶板。解放后在残柱内找煤，因老墟多，顶板破碎，难以正规推面，故继续选择房柱式采煤法，留煤柱约20×20m。其后大沟涯矿复采，以开采1、3煤煤柱、边角煤、残留煤为主。开采零乱，不正规。其详细开采资料难以收集。图1评价区1煤采掘工程平面图图2评价区3煤采掘工程平面图3现场工程勘察专业资