采动影响与建(构)筑物破坏关系及抗变形措施.pdf

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1、采动影响与建(构)筑物破坏关系及抗变形措施赵连英(平煤建工集团房地产开发有限公司，河南平顶山467000)摘要：论述在采空区上建房，采动影响与建(构)筑物破坏关系及房屋抗变形的技术措施关键词：采空区；建(构)筑物；采动影响；措施中图分类号：TU44文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)04—0092一02l采动影响与建(构)筑物破坏的关系1．1地表移动与变形矿区煤层开采后，采空区上覆岩层产生垮塌带、断裂带、弯曲带，在地表形成一个比采空区范围大得多的下沉盆地，地表移动盆地内移动和变形的指标有下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形等。

2、残余沉降与开采深度、覆岩性质、顶板管理方法有关。在老采空区上方新建(构)筑物时，应根据开采结束时间，估计残余下沉的影响。1．2地表移动与变形对建(构)筑物的影响地下开采引起的地表移动和变形，对坐落在影响范围内的建(构)筑物将产生影响，这种影响一般是由地表通过建(构)筑物的基础传到建(构)筑物上部结构的。在不同的地表变形及大小作用下，对建(构)筑物将产生不同的影响效果。1．2．1地表下沉和水平移动对建(构)筑物的影响地表大面积、平缓、均匀的下沉和水平移动，一般对建(构)筑物影响很小，不致引起建(构)筑物破坏，故不作为衡量建(构)筑物破坏的指标。如

3、建(构)筑物位于盆地的平底部分，最终将呈现出整体移动，建(构)筑物各部件不产生附加应力，仍可保持原来的形态。但当下沉值很大时，有时也会带来严重的后果，特别是在地下水位很高的情况下，地表沉陷后盆地积水，使建(构)筑物淹没在水中，即使其不受损害也无法使用。非均匀的下沉和水平移动，对工农业和交通线路等有不利影响。1．2．2地表倾斜对建(构)筑物的影响移动盆地内非均匀下沉引起的地表倾斜，会使位于其范围内的建(构)筑物歪斜，特别是对底面积很小而高度很大的建(构)筑物，如水塔、烟囱、高压线铁塔等，影响较严重。倾斜会使公路、铁路、管道、地面上下水系统等的坡度

4、遭到破环，从而影响它们的正常工作状态。倾斜变形还使设备偏斜，磨损加大或不能正常运转。1．2．3地表曲率变形对建(构)筑物的影响曲率变形表示地表倾斜程度。建(构)筑物位于正曲率(地表上凸)和负曲率(地表下凹)的不同部位，其受力状态和破环特征也不相同。前者是建(构)筑物中间受力大，两端受力小，甚至处于悬空状态，产生破环时，其裂缝形状为倒八字，后者是中间部位受力小，两端处于支撑状态，其破坏特征为正八字裂缝。曲率变形引起的建(构)筑物上附加应力的大小，与地表曲率半径、土壤物理力学性质和建(构)筑物特征有关。一般是随曲率半径的增大，作用在建(构)筑物上的

5、附加应力减小，随建(构)筑物长度的增大、底面积增大，建(构)筑物产生的破坏也加大。地表水平变形是引起建(构)筑物破坏的重要因素。特别是砖木结构的建(构)筑物，抗拉伸变形的能力很小，所以它在受到拉伸变形后，往往是先在建(构)筑物的薄弱部位(如门窗上方)出现裂缝，有时地表尚未出现明显裂缝，而在建(构)筑物墙上却出现了裂缝，破坏严重时可能使建(构)筑物倒塌。拉伸变形能把管道和电缆拉断，使钢轨轨缝加大。压缩变形则能使建(构)筑物墙壁挤碎、地板鼓起，出现剪切或挤压裂缝，使门窗变形、开关不灵等。水平变形对建(构)筑物的影响程度与地表变形值的大小，建(构)筑

6、物的长度、平面形状、结构、建筑材料、建造质量、建筑基础特点，建(构)筑物和采空区的相对位置等因素有关。其中地表变形值的大小及其分布，又受开采深度、开采厚度、开采方法、顶板管理方法、采动程度、岩性、水文地质条件、地质构造等因素的影响。1．3建(构)筑物破坏与地表变形的关系地表变形使建(构)筑物的基础及其结构产生附加应力，从而使建(构)筑物遭受到某种程度的损害。建(构)筑物受开采影响的损害程度取决于地表变形值的大小和建(构)筑物本身抵抗采动变形的能力。2建(构)筑物抗变形技术措施新建住宅小区内的建筑物将受采空区的残余影响，可能产生一定程度损坏，因此

7、新建建筑物要采取能够抵抗地表残余沉陷变形的抗变形结构技术措施，才能确保新建建筑物的安全。抗变形结构技术措施包括吸收地表沉陷变形的柔性措施和抵抗地表沉陷变形的刚性措施，刚柔措施相结合，使抗变形结构建筑物能够经受各种采动(空)沉陷变形的作用而不破坏。2．1变形缝变形缝是设计采动(空)区建(构)筑物时采用的基本措施之一，是保护采动(空)区建(构)筑物免受损失，经济而有效的方法。当建(构)筑物平面形状为L形时，地表变形可能使其平面转折处产生应力集中而破坏，因此在转折处宜设置变形缝。另外，采动(空)区建(构)筑物附加轴力与建(构)筑物长度成正比，因此减少

8、建(构)筑物单体长度是降低附加内力值最有效的方法。当建(构)筑物立面各部分参差不齐，荷载变化较大处也应切割变形缝。一般地，当地表水平变形值小于3mm／