采空区抗变形结构设计研究.pdf

LOW CARBON WORLD 2013.β 煤炭资源 l [文章编号]2ω5-2凶6(2013)04-∞45-02 系全区抗交形结构设计研究 王俊杰(河南理工大学建设工程监理所，河南省焦作市 454150) 键 要:目前，随着我国煤炭事业的不断深入发展，为了不断地满足煤炭事业的需求，在开发新的煤炭矿区的同时还要对老旧 矿区进行改建和扩建也是十分必要的。由于开采工艺的要求和受到地皮紧缺因素的影响，许多的工业建筑以及民用建筑都在向着 采空区发展，这一趋势的出现，对于采矿设计入员就提出用了-个抗变形建筑设计的新问题。大量的工程事实表明，对于建筑物的 抗变形有较大影响的因素包括矿区采空区的地基基本条件、地表的变形规律以及建筑物的结构布置形式和结构形式的选择等。本 文就结合以上的一些影响因素，对采空区抗变形结构设计的问题进行了分析阐述。 关键词:采空区，抗变形E 结构设计 得地层的层理、节理和层间间隙得到充填和团结，促进地层的整 由于煤炭采空区埋深的深度较大时而引发地表面的最大 的变形值小子煤炭工业设计规范中 2-5 所规定的关于建筑物 体性，优化其物理性能，减缓地表的变型，提高其承载能力。 所能承受的地表的变形值，或者是地表出现连续性、缓慢的地 1.2 基础方案的选择和影响 表变形，但是不会导致发生突然性桥塌现象时的这种不引起 采空区建筑物的基础与其他建筑物基础相比，对其可靠 建筑物破坏的地表变形时的采空区埋深深度称为安全深度。 性要求要更高一些，其应该具有抗变形、吸收变形和抗变形上 工程实践表明，在采空区的理深深度在安全深度范围B 之内的 传的功能。目前常用的设计方案主要有刚性方案和柔性方案 采空区上进行土木建筑工程，就可以排除地表变形的影响。专 两种c 业的文献资料显示，建筑物允许的地表变形值计算方式是: (1)刚性方案:建筑物的基础除了采用刚度比较大的基础 2 T俨CmfH ,Ko=dmfH ,Co=emfH 菌梁之外，主要使用了农基、箱基或条型箱基、十字型基础等 公式中的各项的含义分别是:最大的倾斜值为 T ; 最大曲 整体性好、刚皮大、性能较强的具有较大抗变形力和抗不均匀 o 率为Ko;最大的水平变形值为 C ; 厚度为 m; 安全深度为 H; 沉降效果的结构。 o 其中的 C、 d、e 都是实际测量所得的数据!Ii。在实际的应用中， (2) 柔性方案:主妥是在刚性基础和池哀之间，或者是基 根据上式计算出三个安全深度，然后取其中较大的值作为安 础和培体之间，添加了一层由油毡或者是石墨，或者是混泥土 全深度的最小值。当采空区的实际埋深深度达不到安全深度 和粗砂相间制作的滑动层，以此来减弱地表由地表向上传递 的最小值时，就要考虑采空区对建筑物的影响。目前，国内的