浅谈采空区上部建筑物的设计_jbo竞博官网

2023-12-07 15:01:03

概要：融合《建筑抗震设计规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤铁矿规程》、《混凝土结构设计规范》，通过某一综合楼，探究采空区上部建筑结构设计，以累积类似场地建筑物的设计经验，从而设计出有安全性、经济、合理的建筑。关键词：采空区建筑物设计方法结构处置措施abstract:combiningwithnormsofseismicdesignofbuilding,buildingfoundationdesignspecifications,thenormsofthearrangementofbuildings,waters,railwaysandmajorcoalpillarandcoalminingregulations,designspecificationofconcretestructures,andtakingtheexampleofamultiplebuilding,thepaperdiscussesthebuildingstructuredesignofgoafuppertoaccumulatethebuildingdesignexperienceofspecialsites,soastodesignasafe,economicalandreasonablebuilding.keywords:goaf;building;designmethod;structuralprocessingmeasure中图分类号：td229文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）鲁中奇石文化中心坐落于北埠市场商业区，地上四层，地下一层，钢筋混凝土框架结构，长156米，长40米，标准层高4.8米，建筑高度19.65米，7度抗震设防，设计地震加速度值0.10g，建筑场地类别ⅱ类，框架抗震等级二级。本工程坐落于北埠煤矿采空区影响范围内，地处丘陵区，科丘陵地貌，厂区经人工改建后地势较平缓，地表被第四系坡洪积物覆盖面积。

根据工程地质资料，地层自上至下有：第四系、侏罗系、上二忽系由、下二忽系由及石炭系。1采空区特征参数计算出来及设计处置1.1采深采厚比计算公式：n=h/m式中n为采深采厚比值，h为煤矿顶板深度，m为煤矿总厚度，m=2.2米。

该场地：h=270米。经计算出来得：n=123由以上计算出来知采深采厚比（n）远大于30，根据规范由此可知，当采深采厚比远大于30时，地面一般会经常出现大的裂缝和坍塌，不能经常出现倒数有规律的地表移动和变形。1.2采空区移动过程的持续时间按公式t总=7+2h/c计算出来，式中：t总总移动时间（月）;h煤层顶板挖出浅（米）c铁矿面前进工程进度（米/月）厂区内h=270米，c=30米/月。

计算出来得：t总=25个月。因北埠煤矿在该地段最后停采时间为2001年，至今已多达120个月，因此目前为止该场地地表移动已基本转入稳定期。1.3地表瓦解下陷预计根据地质资料，采空区主要影响半径为80~100米。

该场地正处于北埠煤矿2层煤采空区范围及2、4、7层煤综合采空岩石移动影响范围边界之内，在移动盆地并未构成之前，另有剩下变量不存在。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤铁矿规程》，地表变形值根据我国煤矿实际情况可按下列方法计算出来：典型指数法负指数函数法概率积分法根据北埠煤矿的实际情况，按概率积分法对地表有可能的移动和变形展开预计。2采空区上部建筑物荷载影响深度的确认为了防止建筑物荷载影响范围在采空区影响范围内，还不应确认建筑物的上部荷载影响深度，其影响深度按《建筑地基基础设计规范》的规定计算出来。2.1土中可调形变的计算出来pc=ihi式中i标高以上第i层土的容重，kn/m3；hi标高以上第i层土的厚度，m2.2土中可选形变的计算出来pz=cp0(p0=p-0d)式中c可选形变系数（按规范排序）；p0基底平均值可选形变，kn/m2；p基底平均值压力，kn/m2；d基础挖出浅，m一般来说，当地基中可选形变相等适当方位处可调形变的20%时，即可以指出可选形变对该深度以下地基的影响可忽略不计。

3采空区上部建筑物地基的处置措施地基土拒绝均匀分布完全一致，承载力不应太高，对于承载力过低的柔软岩石，基础底面下移位500mm薄的砂垫层。当地基土承载力差异较小时，不应设置变形缝使其沦为各自独立国家的单体，条件容许时，可通过强化建筑物的强度和刚性实行。回填土地基要密实处置，可使用分层压实和整层夯实的方法，压实系数为0.93~0.97。

4采空区上部建筑物的设计处置措施从以上分析，我们可以得出结论本场区范围内，采空区的覆盖层需要在长时间范围内保持稳定，也就是上部建筑物的地基是平稳的，这时采空区对上部建筑的影响可以忽略不计。但实质上，采空区的地基是简单的，也有可能在建筑物的用于过程中遭到其他不利因素的影响，如地震、采空区内地下水的大幅疏腊，导致原先的覆盖层遭到毁坏，引发新一轮的下陷变形。

所以说道建筑物仍不存在较多的安全隐患，必需在设计时采行一定的措施。根据设计实践中和经验，采空区上部建筑物的结构处置措施有以下几种：建筑物的长轴不应平行于地表沉降等值线。建筑物体型力求非常简单，以矩形为宜，防止正立强弱平缓，适当时另设变形缝。

（3）3层及以上建筑物单体长度以20~30米为宜，严格控制建筑物的长高比，过长时设置变形缝分离。（4）严格控制建筑物的层数和高度，并对建筑物的用于拒绝明确提出容许。（5）框架结构使用几乎现浇，不应使用装配式结构。

（6）强化上部结构的整体刚性，尤其要强化基础的整体刚性，使用筏基、箱基、柱下条基等整体性好，刚性大，性能较强的基础形式，禁令用于桩基础。（7）在设计容许的范围内尽可能深挖出基础，使用覆土较少，可调重的基础，以增加建筑物的荷载影响深度。（8）尽可能减少上部建筑物的可调，如使用轻型砌块，框架结构使用轻质隔墙，以增加建筑物的荷载影响深度（9）尽量考虑到上部结构制成静定体系。（10）室内地坪作法宜在砂垫层上铺设砖、钢架混凝土块或钢丝网混凝土板等。

5结语近年来，煤矿采空区上部建筑物经常出现质量事故的例子屡见不鲜，根据资料指出，这类问题大多数是由于在建筑物的设计阶段对地基的活性估计不足，轻视了采空区对上部建筑物的影响。鲁中奇石文化中心的设计实践证明，虽然采空区对上部建筑物的影响相当大，但是只要在工程设计、施工及用于过程中分别采行切实可行的措施，采空区对地基的活化影响是可以避免的，这类事故也是可以防止的。当然，以上描述是针对鲁中奇石文化中心的采空区覆盖层明确提出的，而实质上采空区的情况十分复杂，必需在设计之初对采空区展开可信的稳定性评价，对地基的活性有了充份的了解后，再行采行切实可行的设计方法。

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