浅部多层采空区上修建高层建筑的稳定性研究

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1、浅部多层采空区上修建高层建筑的稳定性研究钱自卫吴慧蕾姜振泉(中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116)摘要随着经济建设的发展，特别是近年来房地产业的发展，在采空区上修建高层建筑的实例越来越多，因采空区特殊的工程地质条件，所以加强对其稳定性评价的方法及理论的研究特别重要。木文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。从对采空区的资料收集入手，结合钻探、物探综合对采空区的区域、地层等进行了综合分析；在此基础上，应用力学分析方法、/+/仏稳定评价方法、有限元数值计算方法，对地表构筑高层后下覆采空区的“活化”进行的定量分析。为以后从事此方面研究与实践的学者提

2、供借鉴。关键字：采空区；稳定性；有限元法；活化TheResearchofFoundationStabilityaboutHigh-riseBuildingtoBeBuildaboveMultilayerMineGoafQianziweiWuhuileiJiangzhenquan(TheSchoolofResourceandEarthScience,ChinaUniversityofMiningandTechnology,XuZhou221116)AbstractWiththedevelopmentofeconomicconsolidation,itbecomesmorean

3、dmoreimportanttoevaluatethestabilityofthebuildingabovetheminegoaf.ItwellmoreimportanceforminegoafpeculiarEngineeringgeologicalconditions.Thispapertakeahigh-risebuildingasanexample,firstlymakeclearoftheconditionsofthecoalbed>stratumandmine,thenanalyzethedataofdrillingandgeophysicalprospecti

4、ng.Finally,makeacomprehensivequantitativeanalysisofthestabilityofthefoundationbyusingmechanicsanalysis,Hc>HDz+/zinaxandfiniteelementnumericalsimulation,andalsogivingsuggestiononfoundationtreatment.KeyWords:MineGoaf;Stability;Finiteelementmethod;activation0序言随着经济建设的发展，特别是近年房地产的发展，理想的建设用地己经较

5、为紧张，在采空区上兴建一些民用，工业建筑业也越来多。由于釆空区的特殊的建筑环境，建筑物载荷等很有可能造成其的“活化”，从而影响建筑物的安全。所以必须加强对其稳定性评价治理方面的研究，以保证建筑物的安全。近年来，国内外很多的学者专家开展了大量的研究，比如滕永海、张俊英提出的以裂隙带发育高度不与附加应力影响深的来判断建筑物的安全叫章进用建立和似材料模型的方法研究浅部采空区的安全⑷，并提出了采空区评价的一般步骤；隋旺华、汪吉林、张长敏等用数值计算的方法来评价采空区的安全等⑸[6][7]o本文的研究区位于徐州市贾汪区，贾汪区是徐州矿区的主要采煤区上个世纪30年代就在此大量采煤，主要

6、由韩桥矿开采太原组17、20、21煤和下石盒子组1、3煤。另外大量的小煤窑也曾在此多次复采1、3煤开采，总体开采深度较浅、管理比较混乱，资料的收集、整理、评价的难度比较大。所以对此区的拟建建筑物稳定性的研究很有难度且相当重要。1工程概况拟建的某大酒店位于江苏省徐州市贾汪城区南206国道东侧，新夏路的北侧，项口总用地面积约5779m2,拟规划建设1幢17层，地下一层，星级宾馆，总高度64.65m,该场地处于徐州矿务集团韩桥煤矿井田范围内，韩桥煤矿夏桥井及儿处小煤窑也在此场地下及周边均进行过多次采煤，遗留有多层采空区。2评价区地层、煤层及开采情况2.1地层贾汪地层属“华北地层鲁

7、西分区徐宿小区”，但发育不全。上元古界青口口系土门群系区内分布的最老地层，其上为震旦系城山组〜魏集组，古生界寒武系、奥陶系中下统、石炭系中上统和二迭系及新生界第四系中上更新统和全新统。其中二叠系的下统的下石盒子组、山西组及石炭系太原组是主要含煤地层，下石盒子组主要是砂岩、页岩、砂页岩夹煤层，含煤1-6层，主要可采煤层为1、3煤。山西组主要是页岩、砂页岩夹煤层，含煤层为7煤-10煤。太原组主要是灰岩、砂页岩夹煤层、灰岩13层，含煤11煤-22煤，主要可采煤层为17、20、21煤。场区覆盖层是第四系厚4-10m的粘土及