在采空區(qū)上方修建建筑物,其地基穩(wěn)定性評價工作具有極其重要意義。以某采空區(qū)上棚戶區(qū)改造工程為背景,結(jié)合當?shù)貙嶋H經(jīng)驗與地質(zhì)勘查、數(shù)值計算等手段分析了影響地基穩(wěn)定性的各種因素,包括地表變形特征、殘余沉降計算以及采空區(qū)活化等,并在此基礎(chǔ)上評估了場地的適宜性,同時給出地表新建建筑物應(yīng)采取的技術(shù)保護措施,對類似工程具有一定的借鑒價值。

為實現(xiàn)煤炭資源的就地深加工,朝川煤化工工業(yè)園建設(shè)在朝川礦一井和二井之間的老采空區(qū)上方,結(jié)合建設(shè)區(qū)域的采空區(qū)特點,分析了老采空區(qū)殘余變形的預(yù)計方法,對老采空區(qū)上方建筑物的穩(wěn)定性進行了評價,對整個建筑群進行了合理布局。針對建設(shè)區(qū)域變形特點,探討了殘余變形超限的建筑物抗變形設(shè)計的方法并成功應(yīng)用于實踐。監(jiān)測結(jié)果表明,位于老采空區(qū)殘余變形影響區(qū)域的抗變形建筑物保持了穩(wěn)定,項目建設(shè)達到了預(yù)期目標。

針對老采空區(qū)建設(shè)高層建筑物穩(wěn)定性差的難題,利用理論分析和數(shù)值模擬對老采空區(qū)擬建高層建筑物穩(wěn)定性進行評估,得出9#煤層垮落帶最大高度為12.4m,導水裂縫帶高度為54.4m.10-2#煤層垮落帶最大高度為9.2m,導水裂縫帶高度為35m.高層建筑物建成后會造成9#煤層采空區(qū)二次活化,10-2#煤層采空區(qū)也會受到疊加活化效應(yīng)的影響;待建立18f高層建筑物后,地表發(fā)生二次沉降,地基下沉最大值為56.5mm;9#煤層、10-2#煤層采空區(qū)注漿充填后,地表沉降減小至6.58mm左右,表明采用地面預(yù)注漿工藝能夠保證18f高層建筑物的穩(wěn)定.

老采空區(qū)上方建大型建筑物所引起的地基穩(wěn)定性問題是目前一些礦區(qū)急待解決的問題。為了系統(tǒng)、全面地分析地基的穩(wěn)定性，以厚度為權(quán)對地層進行理想化，對采空區(qū)上覆巖體進行了概化處理，給出了不同巖體組合的概化模型。針對三帶巖體的破壞程度不同、給出了相應(yīng)的巖全力學參數(shù)的修正參數(shù)，并進一步討論了有限元模型的選取、邊界及邊界務(wù)件的確定原則。實例表明推薦的方法是科學合理的。

針對處于相對平衡狀態(tài)的廢棄采空區(qū)上覆圍巖重新"活化",使裂隙帶巖體再壓密、地下殘留空隙再冒落,導致地表產(chǎn)生二次移動和變形的問題,通過對采空區(qū)建筑物地基穩(wěn)定性綜合評價,得出主要考慮煤層的客觀因素和外界擾動因素兩方面是導致地表產(chǎn)生二次移動和變形的主要原因。從客觀因素中煤層賦存條件中的煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、松散層厚度入手,采用flac3d軟件對煤層埋深、煤層厚度、煤層傾角、松散層厚度等因素對采空區(qū)建筑物穩(wěn)定性進行分析,結(jié)果表明:隨著開采深度的增加,地表及地表附近巖層的移動變形受開采的影響減弱,開采深度的增加對建筑物地基的穩(wěn)定有利;隨著開采厚度的增加,開采對上覆巖層的破壞程度明顯增大,移動過程表現(xiàn)得也越劇烈,地表移動變形值也越大,開采厚度的加大對廢棄采空區(qū)建筑物地基的穩(wěn)定不利;煤層傾角的增大增加了地表移動的時間,增大了地表的不穩(wěn)定性;松散層在覆巖中所占的比例越大,地表的移動范圍就相對越大,增大了地表的不穩(wěn)定性。

地表建筑物是老采空區(qū)地基穩(wěn)定性的主要擾動因素之一,地表建筑對地基穩(wěn)定性的影響程度主要取決于地表建筑的荷載大小以及地表建筑物的位置,采用數(shù)值模擬的方法進行了多方案研究,獲得的成果為老采空區(qū)地基的穩(wěn)定性評價提供參考。

基于多層采空區(qū)的復雜建設(shè)用地,利用已有的勘察結(jié)果,以地表變形計算的殘余沉降量作為已知的結(jié)果,通過綜合巖石試驗的結(jié)果及工程類比經(jīng)驗,將地質(zhì)模型中各類巖組賦予適當?shù)奈锢砹W性質(zhì)參數(shù),進行反復試算、調(diào)整,最大限度地按照實際地質(zhì)體的地質(zhì)條件和工程條件反演地質(zhì)體材料屬性參數(shù),建立多層復雜的采空區(qū)的地質(zhì)模型。通過數(shù)值模擬計算結(jié)果顯示,采空區(qū)進行注漿處理后,選擇適當?shù)幕A(chǔ)型式,則有無建筑物條件下的地面沉降變形值均很小,且變化不大。這些方法可以有效地預(yù)測在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評價場地的工程地質(zhì)穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性。

安全評價分為安全預(yù)評價、驗收安全評價、安全現(xiàn)狀評價和專項安全評價四類。專項安全評價結(jié)論通常決定項目的可行性或安全狀態(tài)。通過2個實例,介紹了ansys在采空區(qū)穩(wěn)定性這一專項安全評價中的應(yīng)用。結(jié)論表明,計算模型的正確性決定評價結(jié)果的可靠性,力學參數(shù)控制評價結(jié)果的精確度。三維ansys模型能簡便、可靠和快速評價采空區(qū)的穩(wěn)定性。

針對在老采空區(qū)上方建設(shè)高速公路的問題,提出了一種新的地基穩(wěn)定性評價方法,將由開采引起的導水裂縫帶發(fā)育高度與地基載荷的傳遞深度等因素相結(jié)合,作為路基穩(wěn)定性的標準,并對評價出的結(jié)果給出了一定的治理方法。為實際應(yīng)用提供了參考。

基于某鐵礦ⅱ#礦帶采空區(qū)現(xiàn)狀,首先采用flac3d軟件進行穩(wěn)定性模擬,然后根據(jù)flac3d軟件計算結(jié)果以及安全因素設(shè)計出合理的采空區(qū)處理方案,最后模擬出采空區(qū)處理后的期望結(jié)果。結(jié)果表明,基于flac3d軟件模擬采空區(qū)處理過程能夠為設(shè)計采空區(qū)治理方案提供較為可靠的依據(jù),在一定程度上具有優(yōu)化采空區(qū)治理方案的作用。

采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價報告——擬建工程建（構(gòu)）筑物總平面布置見圖1-2所示。主要建、構(gòu)筑物名稱及要素見表1-1所示。大型重要設(shè)備尺寸見表1-2。荷重最大的設(shè)備為甲醇合成塔、甲醇洗滌塔、氣化爐、澄清槽等。建構(gòu)筑物最高的為煤筒倉（高度43.5m）和氣化框架（高度...

老采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價——通過收集建設(shè)場地地區(qū)的有關(guān)地質(zhì)采礦技術(shù)資料，對建設(shè)場地老采空區(qū)進行了殘余沉降預(yù)測和小區(qū)的地基穩(wěn)定性評價，并提出了建筑物抗變形措施建議。

一般煤礦采空區(qū)地表移動變形充分,且變形速率較快,隨著時間的推移,地表變形亦趨于穩(wěn)定。但由于部分小煤礦開采方式簡單、回采率低、采掘面布置隨意,所形成的采空區(qū)地表在無荷載時可長期處于穩(wěn)定狀態(tài),一旦荷載增加,隨時可能出現(xiàn)陷落,更具有破壞性。礦區(qū)概況某一級公路項目經(jīng)過某鎮(zhèn)辦煤礦采空區(qū),影響擬建公路里程為45公里460米處至470公里100米處,長度為1460m,范

一般采空區(qū)地表移動變形充分,且變形速率較快,隨時間增加地表變形趨于穩(wěn)定。但部分小礦由于開采方式簡單、回采率低下、采掘面布置隨意,所形成的采空區(qū)地表在無荷載時可長期處于穩(wěn)定狀態(tài),一旦施加荷載,則隨時可能出現(xiàn)陷落,更具有破壞性。本文就其穩(wěn)定性結(jié)合工程實例進行論述。

針對公路設(shè)計與施工對壓覆采空區(qū)穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,進行科學分析,并結(jié)合公路工程實例,簡要介紹了采空區(qū)場地沉陷特征,提出公路壓覆石膏芒硝礦采空區(qū)穩(wěn)定性及影響評價分析方法,結(jié)果表明該石膏芒硝礦采空區(qū)穩(wěn)定性較好,對公路施工與運行無明顯影響。該評價分析方法具有良好的可行性,能夠給相似工程提供有效幫助。

針對含采空區(qū)邊坡的穩(wěn)定性問題,考慮不同跨度采空區(qū)及不同厚度邊坡保安礦柱對邊坡穩(wěn)定性的影響,基于強度折減法的基本原理,利用flac3d軟件,分別模擬4種情況(包括20種情形)下的邊坡穩(wěn)定性.通過對比不同跨度采空區(qū)和不同厚度邊坡保安礦柱的邊坡應(yīng)力、塑性區(qū)和安全系數(shù)變化情況,分析地下采空區(qū)對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律.分析結(jié)果表明:在邊坡保安礦柱厚度一定時,采空區(qū)跨度越大,邊坡穩(wěn)定性越差;在空區(qū)跨度一定時,邊坡穩(wěn)定性性受保安礦柱厚度和采空區(qū)與邊坡潛在滑動面的相對位置共同影響,保安礦柱厚度變化時,采空區(qū)與邊坡潛在滑動面的相對位置也相應(yīng)發(fā)生變化,從而導致在一定范圍內(nèi),隨著邊坡保安礦柱厚度的增大,邊坡安全系數(shù)出現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象.

根據(jù)甕福磷礦穿巖礦段采空區(qū)的分布情況,采用flac3d軟件建立三維地質(zhì)力學模型,分析地下采空區(qū)對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,提出露天礦開采的合理邊坡角。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評價——采用理論分析和定量計算相結(jié)合的技術(shù)路線，根據(jù)“三帶”理論對采空區(qū)對地表的影響程度和地表移動區(qū)的范圍定性定量評價，應(yīng)用應(yīng)力分析法對礦區(qū)地點進行穩(wěn)定性分析。

采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性評價研究——以東方龍泉建筑工程為例，基于剛體極限平衡原理。采用力學分析方法確定了建筑荷載作用下采空區(qū)上覆巖層的臨界厚度．同時。由現(xiàn)場勘察和地質(zhì)資料，建立了采空區(qū)場地的工程地質(zhì)模型和三維數(shù)值模型，應(yīng)用flac~~揭示了采空區(qū)場地在...

綜合分析了巖體物理力學參數(shù),采用flac軟件建立了安太堡南幫工程地質(zhì)模型,對南幫變形進行了數(shù)值模擬,基本確定了安太堡南幫變形規(guī)律,采用極限平衡法對南幫邊坡進行了安全系數(shù)計算,確定了南幫邊坡不穩(wěn)定區(qū)域。

為分析淺埋采空區(qū)對路基穩(wěn)定性的影響,針對某新建公路穿越淺埋采空區(qū)的實際情況,采用flac3d建立三維模型進行了數(shù)值模擬,得出了淺埋采空區(qū)影響下公路路基的沉降規(guī)律,探討了淺埋采空區(qū)對道路行車安全的影響,并在此基礎(chǔ)上進一步分析了交通荷載、地下水與采空區(qū)耦合作用對路基穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,該采空區(qū)的移動和變形仍未結(jié)束,受淺埋采空區(qū)的影響,地表將出現(xiàn)不均勻的沉降和橫向、縱向裂縫以及道路中心線的偏移,進而在公路路面形成塌陷坑,對路基穩(wěn)定性造成較大威脅;當采深較淺時,交通荷載、地下水滲流作用會導致采空區(qū)活化,進一步增加路基沉降,宜采取注漿措施進行加固。

為研究下伏采空區(qū)道路修筑技術(shù),綜合考慮采空區(qū)與道路的相對位置、采空區(qū)活躍狀態(tài)等因素,結(jié)合實時監(jiān)控數(shù)據(jù),采用改進蠕變本構(gòu)模型,分析計算了下伏采空區(qū)條件下路基沉降與水平變形規(guī)律.計算表明,處于活躍期的采空區(qū)對上方路基沉降變形的影響較大,約為穩(wěn)定期采空區(qū)條件下沉降的5倍;當采空區(qū)邊界距路基底側(cè)80m以外時,可以忽略其對路基變形的影響.在此基礎(chǔ)上,推導了矩形截面采空區(qū)上方路基沉降的三點法指數(shù)曲線預(yù)測模型,預(yù)測結(jié)果與工程監(jiān)測數(shù)據(jù)吻合較好,可應(yīng)用于下伏采空區(qū)道路的設(shè)計與施工.