沉陷区地表与建筑物变形分析及兴建评价
煤矿开采沉陷区地表与建筑物变形探讨
０ 引言
随着采动工作 面的 推进 ， 上部 覆岩 的破断 过程 ： 岩梁先 是悬
然后 在重力作用 下发 生离层 弯 曲 ， 部岩层 的破 断过程 总体 上 随着经济建设的快 速发 展 ， 一些矿 区为减 少 占用耕 地 、 有效 露 ， 趋势是 由下而 上发展 。煤层 开采后 ， 上覆岩 层形 成 冒落 带、 其 裂 利用土地 资源 ， 准备在 或正 在已有采空地 表建设建 筑物或 构筑 物 （ 梁、 桥 高速 公路 等 ） 。随着 煤层 开采 ， 覆岩 失去 平衡 （ 开采 后 活 隙带 、 弯曲带 ， 图 １ 见 。从地基基础设计考虑 ， 冒落带 、 隙带 的岩 裂
展具有 现实意义 。
１ 开采 沉 陷区上 部岩 体 结构 的破坏
２ 开 采 沉陷 区地 表移 动变 形分析 ２ １ 开 采 沉 陷区下 沉 变形 ．
开采下沉 的过程 中地表 下沉 的三个 阶段为 开始 、 活跃 、 衰退 ， 煤 炭等地下矿物 资源 的开采 必将会 造成 采场 周 围的岩 体产 生变形 和破 坏 ， 同时这种 变形 和破 坏还会 波及 到地 表 ， 从而 引起 且都为采煤沉 陷非稳定 阶段 。地 表任意点 的下沉速 度 由慢 到快 ，
煤 矿 开 采 沉 陷 区 地 表 与 建 筑 物 变 形 探 讨
张建 涛
摘
种 丽 丽
（ 山东科 技大学 土木建筑 学院 ， 山东 青 岛 ２ ６ １ ） ６ ５ ０
要： 在分析 采空区上部岩体结构破坏特征 、 地表移动变形及其 对上部建筑 物影 响的基础上 ， 出了有效吸 收抵抗 采空沉 陷区 提
４ 结 语
钻孔灌注桩施工 工艺 虽 日趋成熟 ， 由于其地下 施工 的不可 但
［ ］ 李培俊． ２ 浅析钻孔 灌注桩 施 工工 艺［ ］ 山西建 筑 ，０ １３ Ｊ． ２ １ ，７
地表残余沉陷变形探讨
表移 动变 形计 算常用 的概 率积 分法 计算原 理也 应该 适用 于
从表 １中可 以看 出 ，Ｚ Ｋ１ 、Ｚ Ｋ ２和 Ｚ Ｋ３钻孔的 二 煤 采煤 沉 陷区地 表残 余移动 变形 的预计 ，并 根据 具 体采矿 条
层均 已开采 过 ，开采 段均 有掉 钻现 象 ，采 空 区范 围岩芯破 件确 定相应 的残余变形 计算参 数 。 碎 、没 有踏 实 ，可 见 ，停 采 ９ ～ｌ ４年 的老采 空 区的破裂 岩 体之 间仍存 在较 多 的残 留空洞 ，采 空区还 有进 一步 垮落 、
孔号
孔深
Ｚ ｌ
３ｌ １ ９ ２
目前 我 国较 成熟 的 、应用 最为 广泛 的预 计方 法之 一是 表１ 各勘察孑 Ｌ 三带范围及划分依据
弯 曲带范 围（ ｍ ）
Ｏ ～８ ４ ． Ｏ ６
第 四系厚度 （ ｍ ）
６ Ｏ ． ６ ５
断裂带范 围（ ｍ ）
８ ４ ． ０ ６ ～２ ２ ５ ．１ ６
Ｚ Ｋ３ ），这些勘 察钻 孔揭 露的 二 层煤 开采情 况 见表 １ 。布 变形 的延 续 ，可以 假设 其分 布规律 和地表 移动 期 内的开 采 置钻 孔周 围煤 层 开采时 间为 １ ９ ９ ９ ～２ ０ ０ ４年 ，距钻 孔施 工 沉 陷规律 相一 致 。在水平 和倾 斜煤 层开 采条件 下 ，常规 地
为３ ４ ． ３ ４ ｋ ｍ ，井下开采导致地面塌陷面积超过７ ０ ． １ ６ ｋ ｍ ，
化 。据 统计 ，焦 作市 矿井 形成 的井 下采 空区平 面投 影面 积 并在 地表 形成 一个 比采 空 区范 围大得 多的沉 陷 区称下 沉盆 地 。描述下沉盆地 内地 表移动和变形 的指标 是下沉 、倾斜 、 受影 响村庄 ２ ４个 ，街道 ８个 。因此 ，采煤沉 陷给人 民群众 曲率 、水平移动和 水平变形等值 。下沉 盆地内任一点的地表
地下水对土地沉降及地表变形的影响分析与风险评估
地下水对土地沉降及地表变形的影响分析与风险评估摘要：本论文旨在分析地下水对土地沉降及地表变形的影响，并进行相应的风险评估。
地下水位的变化对土地稳定性具有重要影响，可能导致土地沉降和地表形变，对城市基础设施、建筑物和环境造成潜在威胁。
首先，本研究综合了地下水位监测数据，通过地统计学方法分析地下水位的时空变化趋势。
其次，采用地质力学模型和数值模拟技术，评估地下水位变化对土地稳定性的影响。
最后，根据分析结果，进行了地下水引发的土地沉降和地表变形的风险评估，提供了相应的管理建议。
本研究对于维护土地稳定性和城市规划具有重要意义。
关键词：地下水位、土地沉降、地表变形、风险评估、城市规划引言：地下水位的变化对土地稳定性和城市规划产生深远影响，然而，了解这种影响的复杂性和风险性是至关重要的。
本研究旨在深入探讨地下水对土地沉降和地表变形的影响，并提供相关风险评估，以帮助城市规划和土地管理的决策制定。
地下水是我们生活和发展的关键资源之一，但它也可能成为潜在威胁。
通过本研究，我们将揭示地下水与土地之间错综复杂的关系，为保障城市基础设施的稳定性、可持续发展和环境保护提供有力支持。
一、地下水位变化的时空分析地下水位变化的时空分析是研究地下水对土地沉降及地表变形影响的关键方面。
本节将探讨地下水位的时空分布、变化趋势和相关因素。
地下水位的时空分布受多种因素影响，其中包括降水、地质条件、季节性变化等。
不同地区地下水位的高低波动会导致土地的不同响应。
长期监测数据表明，城市化进程中，地下水位通常呈下降趋势，这可能与城市用水、排水系统和地下工程活动有关。
在某些地区，由于地下水位下降，土地可能会发生沉降，对建筑物和基础设施构成潜在威胁。
地下水位的变化趋势也呈现季节性和年际变化。
季节性变化通常受降水和蒸发的影响，而年际变化可能受气候变化和地下水开采等人为因素的影响。
了解这些时空变化趋势对于土地管理和城市规划至关重要，可帮助预测潜在的地下水位下降风险，采取相应的措施来减轻可能的地表变形和沉降影响。
地质灾害(地面塌陷调查)评价方法讲解
• ③水文地质测绘 按有关规范执行，提交第四系水文地质图，基岩水文地质图，地下水等水位线图和岩溶 水径流图和岩溶水径流
• ④人类活动测绘 地表：建筑物、道理、桥梁 地下工程：隧道、地铁、煤气管线、给排水管线、人防工程、地下商城、窑洞等
基本无塌陷区
基本为０
基本无危害
<二>工程地质测绘要点
• ①地形地貌测绘 测绘比例尺１：５０００～１：１００００，根据需要可更大 宏观地形地貌 ：河流、分水岭、台地、阶地、溶蚀洼地、地表岩溶洞湖、地下岩溶湖 等位置，界限 微观地形地貌：溶沟、漏洞、落水洞、入水洞、出水洞、穿山洞、陷落洞、塌陷坑、岩 溶泉
• 2、开展岩溶地面塌陷试验研究
•
开展室内模拟试验，确定在不同条件下地面塌
陷发育的机理、主要影响因素以及塌陷发育的临界
条件，进一步揭示岩溶地面塌陷发育的内在规律，
为地面塌陷防治提供理论依据。
• 3、增强防灾意识，建立防灾体系
•
广泛宣传地面塌陷灾害给人民生命财产带来的
危害和损失，加强地面塌陷成因和发展趋势的科普
及土洞和窑洞地面塌陷。
进了岩溶作用，加强了岩溶洞 隙的发展，降低了地下水的浮 托力，从而引发岩溶塌陷；愈
接近降落漏斗中心，地下水运
动愈强烈，岩溶塌陷愈发育
重庆遭遇115年以来最大的暴雨， 造成主城区大面积积水路面塌陷
人为条件
第二节 地面塌陷调查评价要点与技 术方法
地面塌陷阶段包括 • ①地面塌陷调查要点 • ②工程地质测绘要点 • ③勘探与测试要点 • ④地面塌陷监测要点
地面点沉陷观测数据分析报告范文
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市政工程道路沉陷分析及防治
市政工程道路沉陷分析及防治市政工程道路沉陷是指由于各种原因引起道路的地面下沉或下陷，导致道路出现凹陷或塌陷的现象。
道路沉陷不仅给交通出行带来困扰，还可能造成房屋和管道等设施的损坏，严重时甚至可能造成人身伤亡事故。
对市政工程道路沉陷进行分析和防治具有极其重要的意义。
一、沉陷分析1. 影响沉陷的因素（1）地质因素：地质构造、地层结构、地下水位、土壤性质等地质因素对道路沉陷有着重要的影响。
（2）水文因素：降雨量、水质、水位以及河流水流速度等因素都会影响道路的沉陷情况。
（3）工程因素：道路设计、建设和维护等工程因素对道路沉陷也有一定的影响。
2. 沉陷类型（1）均匀沉陷：整个道路表面均匀下沉，多为土质道路沉陷。
（2）局部沉陷：道路表面只有局部区域下陷，多为管道破裂或基础失稳等原因引起。
3. 沉陷分析方法（1）地质勘探：通过地质勘探手段获取地质参数，为沉陷分析提供数据支持。
（2）卫星遥感技术：利用遥感技术获取地表形变数据，推测道路沉陷的位置和范围。
（3）现场调查：通过现场调查，观察和记录沉陷的情况，获取相关数据。
（4）数值模拟：利用数值模拟方法，对道路沉陷进行模拟和预测，分析沉陷的原因和发展趋势。
二、沉陷防治1. 工程防治措施（1）改善地质条件：通过地质勘探和分析，选择合适的基建地点，避免潜在的沉陷风险。
（2）地下管线维护：加强地下管道的监测和维护，及时修复破损管道，防止沉陷事故的发生。
（3）加固基础：对已经出现沉陷的道路，可以通过加固基础的方式来修复。
（4）地下水管理：合理调整地下水位，避免过高或过低的地下水位引发道路沉陷。
（1）植被覆盖：在沉陷易发区域增加植被覆盖，通过植物的根系结构来固定土壤，减少道路沉陷的风险。
（2）土地利用规划：合理规划道路和建筑物的布局，避免过度开发和利用土地导致沉陷。
3. 监测与预警系统（1）建立沉陷监测系统：通过安装监测设备，实时监测道路的沉陷情况，及时发现和处理问题。
（2）建立沉陷预警系统：根据历史数据和模型预测，建立沉陷预警系统，提前预警和防范道路沉陷风险。
厚冲积层下地表沉陷与变形预计的方法的探讨
厚冲积层下地表沉陷与变形预计的方法的探讨摘要在厚冲积层下，地表沉陷与移动有自身的特点和变形规律，这些规律由上覆基岩和冲积层的综合影响所决定。
在将冲积层枧为随机介质。
而将基岩看成是粘弹性基础上的粘弹性粱的基础上。
建立了地表沉陷与变形预计的新方法（随机介质的模型）及计算公式。
通过实例分析。
证明该方法比较符合厚冲积下开采沉陷与变形的预计。
关键词岩层移动；地表沉陷；随机介质理论在建筑物下、铁路下、水体下和岩溶水体上开采，是目前国内外许多矿山经常遇到的技术问题。
为了提高矿产资源利用率，增加投资效益，人们早就开始了“三下”、“一上”开采的实践，并对其引起的岩层移动和地表沉陷进行了深入的理论研究。
但某些特殊地质条件下的地表移动规律还研究得不够，其中厚冲积层条件下岩层及地表移动规律是目前研究的主要问题之一。
在厚冲积层下．地表移动具有下沉系数偏大（一般均在0.8以上）、水平移动系数较大、和拐点偏距较小等特点，有其自身的变化规律。
本文采用两种介质模型，将冲积层视为随机介质，而将基岩看成是粘弹性基础上的粘弹性梁，从而建立了地表沉陷与变形预计的新方法及计算公式，对“三下开采”有重要的指导意义。
1 地表沉陷计算模型长期的理论研究和生产实践均表明，岩层移动和地表沉陷是一个复杂的时空发展过程，并与上覆岩层的性质密切相关。
在厚冲积层条件下，地表沉陷将由上覆基岩和冲积层的综合影响所决定。
以往人们在研究地表移动与变形等问题时，为了方便，常将上覆岩层过度简化，或是看作单一的松散介质，或是看成纯粹的弹性介质。
本文采用两种介质模型，将冲积层看成是随机介质，而将基岩看成是粘弹性基础上的粘弹性梁。
地下开采首先使基岩下沉，并在基岩与冲积层交接面上形成下沉盆地，这一下沉盆地可以认为是采空区向上传播的结果。
基岩面的下沉相当于形成了新的“采空区”，该“采空区”的范围及剖面形式由岩梁下沉曲线所确定。
由于将冲积层视为随机介质，便可根据“单元开采”的影响函数和迭加原理推导地表的下沉曲线方程，其计算模型如图1所示。
沉降变形控制与评估
沉降变形控制与评估引言概述：沉降变形是指土地或建筑物由于外部因素的作用而发生的垂直位移或形变。
在土木工程和建筑领域，沉降变形控制与评估是非常重要的，它涉及到工程的安全性、稳定性和可持续性。
本文将从五个方面详细阐述沉降变形控制与评估的相关内容。
一、沉降变形的原因1.1 土地沉降土地沉降主要是由于地下水开采、地下矿产开采以及地下空洞等人类活动引起的。
这些活动会导致土壤的压缩和沉降，从而引发地表的沉降变形。
1.2 建筑物沉降建筑物沉降主要是由于建筑物的自重、地基不均匀沉降以及地下水位变化等因素引起的。
这些因素会导致建筑物的沉降变形，对建筑物的结构和安全性产生影响。
1.3 自然沉降自然沉降主要是由于地壳运动、地震和地质活动等自然因素引起的。
这些因素会导致土地和建筑物发生不同程度的沉降变形。
二、沉降变形的控制方法2.1 土地沉降控制土地沉降控制的方法包括合理利用地下水资源、加强地下空洞治理以及科学规划和管理土地利用等。
通过控制人类活动对土地的影响，可以减少土地沉降的发生。
2.2 建筑物沉降控制建筑物沉降控制的方法包括合理设计建筑物的结构、采用适当的地基处理措施以及监测和管理建筑物的沉降情况等。
通过科学的建筑设计和有效的管理措施，可以减少建筑物沉降对结构安全的影响。
2.3 自然沉降控制自然沉降控制的方法主要是通过地质勘探和预测，提前评估地质活动的风险，并采取相应的防范措施。
通过科学的地质调查和预测，可以减少自然沉降对土地和建筑物的影响。
三、沉降变形的评估方法3.1 监测技术沉降变形的评估主要依靠监测技术，包括全站仪、测斜仪、GPS等。
这些技术可以实时监测土地和建筑物的沉降变形情况，提供数据支持和预警信息。
3.2 数值模拟数值模拟是一种常用的沉降变形评估方法，通过建立数学模型和运用有限元分析等方法，模拟土地和建筑物的沉降变形过程，评估其对工程的影响。
3.3 经验法则经验法则是基于历史数据和经验总结的一种评估方法，通过分析类似工程案例的沉降变形数据，得出一些规律和经验，用于评估新工程的沉降变形风险。
短评建筑物地基沉降原因以及防治对策
短评建筑物地基沉降原因以及防治对策短评：建筑物地基沉降原因及其防治对策1. 引言建筑物地基沉降是土木工程中常见的病害之一，它不仅威胁着建筑物的安全，还可能导致结构损坏和功能的丧失。
本文旨在分析建筑物地基沉降的主要原因，并提出相应的防治对策，以提高建筑物地基的稳定性和耐久性。
2. 地基沉降的原因2.1 地质条件地质条件是影响地基沉降的重要因素之一。
地基土的类型、分布、厚度和性质的差异，以及地下水的影响，都会对地基沉降产生重要影响。
例如，软土地基由于其高含水量和低强度，容易产生较大的沉降。
2.2 荷载作用建筑物的自重、使用荷载以及外部环境荷载（如地震、风荷载）都会对地基产生压力，当这种压力超过地基土的承载力时，地基将产生沉降。
此外，不均匀的荷载分布也会导致地基不均匀沉降。
2.3 结构设计问题如果建筑物的结构设计不合理或未考虑到地基的不均匀性，可能导致结构过度压缩和沉降。
例如，柱基和桩基的设计不当，可能会导致不均匀沉降。
2.4 施工质量施工质量对地基沉降也有重要影响。
例如，地基处理不当、施工过程中的疏忽大意、不按照设计要求施工等都可能导致地基沉降。
3. 防治对策3.1 优化地质条件在建筑物的设计和施工之前，应对地质条件进行详细的调查和评估。
对于不良地质条件，可以采用地基处理技术，如深基础、桩基、地下连续墙等，以提高地基的承载力和稳定性。
3.2 合理设计建筑物结构在设计建筑物时，应充分考虑地基的不均匀性和荷载的分布。
通过合理的结构布局和荷载分布，可以有效减少地基沉降。
3.3 提高施工质量施工过程中应严格按照设计要求和施工规范进行，确保施工质量。
对于地基处理和施工过程中的关键环节，应进行严格的监督和管理，以防止地基沉降的发生。
3.4 监测和维护建筑物的地基沉降应进行定期的监测和评估，以便及时发现和处理问题。
同时，对建筑物的维护和保养也是防止地基沉降的重要措施之一。
4. 结论建筑物地基沉降是一个复杂的问题，涉及多种因素。
市政工程道路沉陷分析及防治
市政工程道路沉陷分析及防治随着城市的不断发展，市政道路建设已成为城市基础设施建设的重要组成部分。
由于道路使用频繁、车辆重型化、地质条件复杂等原因，道路沉陷成为城市管理中一个常见的问题。
道路沉陷不仅给市民的出行带来不便，还给城市管理和维护工作增加了难度。
对市政工程道路沉陷进行分析及防治具有重要意义。
一、道路沉陷的原因分析1.地质原因地质条件是道路沉陷的主要原因之一。
由于地质条件不同，地下水的作用、土壤的物理性质、以及地表沉积物的稳定性等都会对道路沉陷产生影响。
在湖滨地区，地下水位相对较高，容易导致地面沉陷。
在黏土较多的地方，由于黏土水分的变化，地面也容易出现沉陷现象。
2.人为原因城市道路的使用频繁，加上不断增多的车辆，特别是重型车辆，都会对地面结构及土壤起到破坏作用。
城市建设施工、管道维修、排水系统改造等各种人为活动也会对道路的稳定性产生影响。
3.自然原因热胀冷缩是自然原因导致道路沉陷的重要因素。
夏季高温，道路表面的沥青会受到加热，膨胀。
而在寒冷的冬季，沥青受到冷却，收缩。
这种温度变化会导致地面的变形，从而引发沉陷。
二、市政工程道路沉陷的危害1.影响交通道路沉陷会造成道路凹陷、裂缝、坑洼等问题，严重影响车辆的通行。
特别是在城市交通繁忙的路段，道路沉陷会给交通带来很大的阻碍，增加交通事故的风险。
2.影响市容道路沉陷会破坏城市的整体形象，使城市街道杂乱不堪，对市容市貌产生不利影响。
3.安全隐患道路沉陷会造成路面不平整，容易积水，给行人和车辆带来安全隐患。
特别是在雨雪天气，道路积水会导致车辆打滑、行人摔倒等问题。
1.严格监测对于城市中存在可能出现沉陷现象的区域，建立定期监测制度，对地下水位、土壤变化等指标进行监测，及时发现问题并进行处理。
2.合理排水加强城市排水系统的建设和维护，确保雨水能够迅速流入排水系统，避免积水导致道路沉陷。
3.合理规划在城市规划和建设中，要合理规划道路的设计施工，避免在地质条件复杂或者地下管道较多的地方布设道路。
沉陷区建筑物损害评价补偿模型的研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｉｄ ｎｇ Ｄａ ａ ｅ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ｂｕ ｌ ｉ ｍ ｇ ａ ｕ ｔｏ ｎｄ Ｃｏ ｐｅ ｓ ｔｏ ｏ ｅ ｎ Ｓ ｂ ｉ ｅ ｃ ｅ ｓ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ Ｍ ｄ ｌｉ ｕ ｓｄ ｎ ｅ Ａｒ ａ
ＹＵＥ Ｚ ｕｗｅ ， ｈ — ｎ ＷＡＮ Ｘ —ｈ ｎ ＧＵＡＮ ｉ － ｎ ， ＵＮ ａｍｉｇ Ｇ ｕｃ ｕ ， Ｘ ａ ｍｉｇ Ｓ ｏ ｊ－ ｎ ｉ
置 和使用时间的基础上 ， 对补偿标准进行修正 ， 形成有区别 的补偿标 准 ， 对沉 陷区建 筑物进行科学 补偿． 形成 了从建筑物损害判定到损 害补偿 的流程体系 ， 建立 了沉陷 区建 筑物裂缝补偿和搬迁 补偿模型． 为沉陷 区建筑 物损害补偿工作提供 了科 学、 系统的方法．
关键词 ： 陷； 沉 损害评 价 ； 补偿模型 中图分类号 ： Ｄ１ ７ Ｔ ６ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ ４ ０ （０ １０ － ０ １－ ０ １７ － ６２ ２ １ ） １ ０ ８ ６
我 国是世界 上最 大的产 煤 国 ， 炭在 我 国能源结 构 中 占有 重要 比重 ， 煤 随着 国 民经 济 的飞速 发 展 ， 炭 煤 开采量逐年增加 ，０９ ２０ 年我 国煤炭年产量突破 ３ 亿 ｔ另据统计 ， 国统配煤矿“ ｏ ． 我 三下” 建筑物下、 （ 水体 下、 铁路下 ） 压煤 总量 为 １３ ５ ｔ其 中建筑物 下压煤 量为 ７． 亿 ｔ占整个 压煤量 的 ６ ［． ３． 亿 ， ８２ ， １ １ 近年来 ， ］ 随 着煤 炭开采 的快 速发 展及建 筑物下 采煤 的不 断增 加 ， 区沉 陷引起 的矿 区纠纷 呈不 断增 多 的趋势 ， 采 纠纷 主 要涉 及矿 区居 民的建 筑物 和土地损 害补偿 问题 ， 解决 好这 些 纠纷 ， 保 证采 煤 工作 正 常进 行 的前 提． 是 引起 纠纷 的原 因主要 是补偿 意见 不一 、 相关文 件不 明确及 补偿 分类 过粗 、 公 正 、 不 缺乏 科 学 的理论 依 据． 因此 ，
施工过程中的沉降与地震风险评估
施工过程中的沉降与地震风险评估一、引言施工过程中的沉降与地震风险评估是土木工程中极为重要的问题之一。
随着城市化的不断发展和建筑规模的扩大，土地利用变得越来越紧张，工程建设往往不得不选择地震活动频繁的地区。
因此，在施工过程中对沉降产生的影响以及地震风险的评估成为了不可忽视的问题。
本文将就这两个问题进行论述，并探讨其关系。
二、施工过程中的沉降施工过程中的沉降是由于建筑物自身重量作用下土体发生压缩所引起的。
土地沉降对于工程建设影响巨大，不仅会导致建筑物的倾斜和变形，还会对地下管线、道路等设施产生不可预测的损坏。
因此，在施工过程中，要对沉降进行较为准确的预测和评估，以保证工程建设的安全和可持续发展。
三、地震风险评估地震风险评估是指对地震发生频率、强度以及地震对建筑物的破坏程度进行评估。
地震活动频繁的地区由于地壳运动剧烈，建筑物容易受到地震的影响。
因此，在选择施工地点时，必须对该地区的地震风险进行评估，并针对性地采取防震措施，以降低地震对工程建设的影响。
四、沉降与地震风险的联系施工过程中的沉降与地震风险有着密切的联系。
一方面，沉降会增加建筑物对地震的敏感性，使其更容易受到地震的冲击。
另一方面，地震活动也会引起土体的震动，进而加剧土体的压缩，导致沉降加剧。
因此，在进行地震风险评估时，必须考虑到施工过程中可能产生的沉降，以综合评估该地区的地震风险。
五、沉降与地震风险评估的方法沉降与地震风险评估的方法主要包括实地勘察、地质勘探、数值模拟和实测监测等。
实地勘察和地质勘探可以获取地质、地貌和地下水等相关信息，为后续的数值模拟提供数据支持。
数值模拟可以通过建立地震动力学模型，模拟地震对建筑物和土体的影响，从而评估地震风险。
实测监测则可以通过部署传感器，实时监测沉降和地震震动，及时预警并采取相应的措施。
六、沉降与地震风险评估的挑战与对策沉降与地震风险评估面临诸多挑战，如数据获取困难、数值模拟的精确度等。
为克服这些挑战，可以采用多学科的综合研究方法，整合各种数据和模型，提高风险评估的准确性和可靠性。
采空沉陷区内建筑物设计的要点及预防措施
采空沉陷区内建筑物设计的要点及预防措施进入新时代后，我国经济与社会经历了前所未有的发展与变化。
土地资源的紧张渐渐唤醒人们对土地的珍惜意识，煤矿采空区土地资源利用开始走进大众视野。
煤矿采空区由于煤层开采的原因，容易出现不均匀的地表沉降现象，煤矿采空沉陷区内的建筑物设计和地基若选择和处理不正确时，将会受到较大影响，使建筑物产生倾斜、开裂、坍塌等安全隐患。
而在探讨沉陷区内建筑物设计应注意的要点及相关预防措施前，我们首先应对煤矿采空区对地面建筑物的影响有一定了解。
1.煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响由于煤炭资源开采在地下进行，往往会使煤矿区地下出现采空区，而在采空区内的建筑物则可能会因地下变化而发生变形情况。
不过因导致采空区地表发生变形和移动的作用不同，对建筑物产生的影响也有各种不同。
总体来说煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响主要表现在以下几方面。
1.1地表下沉通常来看，地表一旦出现均匀地下沉现象，沉陷区地面建筑物也会出现整体下沉，这种下沉可能仅仅是一种位置变化，而不会导致其内部附加应力增强，对建筑物的破坏力比较小。
而下沉较大时，则可能会对建筑物使用产生较大影响，促使地基的强度大大降低，严重的情况下可能会致使建筑物出现坍塌现象。
1.2地表倾斜地表发生倾斜时会直接影响到地面建筑物，倾斜严重时会导致地面建筑物随之出现倾斜，在倾斜中地面建筑物会偏离中心，从而使地面建筑物产生破坏，尤其当建筑物底面积相对较小时，破坏力更强大。
1.3曲率变形地表曲率的变形主要分为两种，一种是正曲率，一种是负曲率。
在正曲率的影响下，建筑物基础两端某些部分会有瞬间悬空的可能；而在负曲率的影响下，建筑物中部则可能会出现部分悬空的情况。
1.4水平变形水平变形也是煤矿采空沉陷区地表可能会发生的情况，从而导致采空区上的建筑物出现拉伸变形，建筑物内部由于这种拉力的作用，可能会出现裂缝，对建筑物产生极大破坏。
2.沉陷区内建筑物结构抗变形设计研究根据煤矿采空沉陷区对地面建筑物的影响，及各类建筑的设计资料统计等关于沉陷区内建筑物结构在设计中除了需要考虑到柔性地基、刚性基础外，还需要考虑到建筑整体刚度。
地表塌陷影响评价
6 地表沉陷影响评价煤炭开采最显著的特征是地表塌陷及其对生态的影响。
主要表现在对地表形态、土地资源及农田、地面建筑、铁路公路、地下水、地表水、水土流失、滑坡及井田内的植被破坏等方面的影响。
地表沉陷的预测计算按煤炭工业三下采煤规程中规定的概率积分模式进行预测和评价。
6.1 地表沉陷的预测方法及模式根据井田地质、煤层赋存条件、采煤方法等开采技术条件，以及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中所列预计方法，本次评价采用概率积分法进行地表变形预测。
概率积分法预测模式如下：（1）白羊岭煤矿井田煤层为缓倾斜煤层，对主剖面地表移动变形，充分采动时按下面公式计算：下沉：()()⎰∞--=rxmm d cmeM x W πλλπ2倾斜：()()m mm e rW x i r x cm/2⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π曲率：()()⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-⎪⎭⎫⎝⎛-m e r x r W x K r x cm /102322ππ 水平移动：()mm ew b x U r x cm 2)(⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅=π水平变形：()()m m m e r x r W b x r x cm /22⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-ππε（2）非充分采动时按下面公式计算：下沉：()m m d e m m d e M x W rxr x cm ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰⎰∞-∞----ππλλλλπ122)()( 倾斜：()()m m m ee r W x i r x r x cm /221⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫⎝⎛ππ曲率：()()m erL X er x r W x K r x r x cm /1023222-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=πππ水平移动：()m m ee W b x U r x r x cm ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-221)(ππ水平变形：()m m m erL X e r x r W x K r x r x cm /2)(222⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-πππ （3）在计算倾向主剖面，公式同上，仅需以Y 代X ，以rl(或r2)代r 即可。
地表沉陷区的综合治理及沉陷区生态恢复研究
地表沉陷区的综合治理及沉陷区生态恢复研究摘要多年来，煤炭一直是中国的能源主角，占据70%左右的比例。
煤矿开采引起的地表沉陷导致大量的土地、建筑物遭受破坏，严重影响了矿区居民的工作与生活。
本文通过对煤矿地表沉陷变形特征和变形规律的分析，提出了对地表移动变形的综合防治措施。
关键词煤矿；沉陷；治理我国2012年煤炭产量达到37亿吨，比上年增长4%左右，煤炭是当前国民经济发展的主要能源资源。
实践中可以看到，煤炭资源的开发与利用，为国民经济的快速发展提供了重要的保障，但煤矿资源开采的同时也对矿区环境造成了非常不利的破坏和影响。
采煤沉陷区治理是一项重大的民生工程，有效治理沉陷区对推动煤矿城市建设发展、改善居民生活环境、促进社会和谐稳定具有重要意义。
1 煤矿开采沉陷的影响1.1 煤矿沉陷变形的特征随着煤矿的开采与利用，岩体的原始力学结构发生了剧烈的变化，而且煤矿覆岩层发生了一定的位移现象，当开煤炭资源采达到一定规模时，移动范围将逐渐延伸到地层表面。
在此过程中，覆岩层移动轨迹是自煤层直接顶板，自下而上出现冒落、离层、断裂以及弯曲和裂缝等移动形式。
需要注意的是地表沉陷变形，随采掘作业的不断推进而动态性变化。
其中，变形移动可分成四个主要阶段，即初时、活跃以及衰退和稳定等连续的四个阶段。
实践中，因开采挖掘而导致移动、破坏稳定时，根据岩层破坏程度，岩体中可分成三个不同的影响带，即所谓的“三带”（冒落带、弯曲带以及裂隙带）。
煤层开采过程中所导致的覆岩移动、破坏范围和高度，决定着煤层顶板的性质、构造以及开采方法和煤层的实际可开采厚度等。
大同矿区由于黄土冲沟陡崖地段较多，且地貌反差大、岩层风化剧烈，常有发生滑坡、塌方的现象。
如黄土坡煤矿，由于山高沟低坡度大，曾发生塌方，高差达30米；王坪煤矿地处断层地带，因地貌反差相对较大，所以存在着严重的塌方和塌陷病害，而且各种大型的裂缝病害，通常在同段范围内连续出现。
1.2 煤矿沉陷变形的规律沉陷变形是一个复杂的过程，自然因素和人为因素两者同时作用，互相促进、互相转化，因此应当因地制宜。
沉降变形评估报告
沉降变形评估报告沉降变形评估报告是对土地或建筑物进行变形情况的分析和评估。
通过对沉降变形的观测和数据分析，可以确定土地或建筑物的稳定性和安全性，并作出相应的维修或改造建议。
以下是对沉降变形评估报告的回答，共计1200字左右。
首先，沉降是地面下沉或下陷的过程，是由于地下土层的压缩或液化所引起的。
沉降可以分为自然沉降和人工沉降两种类型。
自然沉降是由于地壳运动、地震等自然因素引起的，而人工沉降则是由于人类活动引起的，如建筑物的施工和使用。
沉降变形评估报告一般包括以下内容：1. 沉降观测数据：对土地或建筑物进行沉降观测，记录观测数据，并根据观测数据分析沉降的情况。
观测数据一般包括时间、地点、沉降量等信息。
2. 沉降分析：根据观测数据，进行沉降分析，分析沉降的原因、方式和趋势。
可以使用数学模型和仿真软件等工具来进行沉降分析。
3. 影响评估：对沉降情况对土地或建筑物的影响进行评估。
主要包括土地承载能力的变化、建筑物结构的稳定性和安全性等方面的评估。
4. 维修建议：根据评估结果，提出相应的维修或改造建议。
如果土地或建筑物受到了较大的沉降，可能需要进行地基处理或加固措施，以确保其稳定性和安全性。
在进行沉降变形评估报告时，需要注意以下几点：1. 观测数据的准确性：观测数据是评估报告的重要依据，需要确保数据的准确性和可靠性。
观测设备的选择和安装对数据的质量有重要影响。
2. 沉降分析的准确性：沉降分析需要综合考虑多种因素，包括地质条件、土壤性质、建筑物结构等。
分析结果需要考虑不确定性，并进行合理的评估。
3. 影响评估的科学性：对沉降对土地或建筑物的影响进行评估时，需要基于科学的理论和方法，并考虑不同因素的相互作用。
4. 维修建议的可行性：提出的维修建议需要考虑到实际情况，包括成本、工期等方面的因素。
建议应具有可行性和可操作性。
总之，沉降变形评估报告对土地或建筑物的稳定性和安全性具有重要意义。
通过对沉降情况的观测和分析，可以为维护土地和建筑物的安全做出科学的决策和建议。
地质环境与地面塌陷灾害的地面塌陷特征分析
地质环境与地面塌陷灾害的地面塌陷特征分析地质环境对地面塌陷灾害的发生具有重要影响。
本文将针对地质环境与地面塌陷灾害之间的关系展开分析，并重点研究地面塌陷的特征。
一、地质环境与地面塌陷灾害的关系地质环境是地面塌陷灾害发生的基础条件。
它包括地质地貌、地下水位、土壤性质等因素。
首先，地质地貌的不同会对地面塌陷产生影响。
例如，在山区和平原地区，由于地形起伏的差异，地面塌陷的概率会有所不同。
其次，地下水位是一个关键因素。
当地下水位上升或下降时，土壤的稳定性会发生变化，导致地面塌陷的风险增加。
最后，土壤性质也是地面塌陷的重要因素。
不同类型的土壤具有不同的力学性质，对于地下水的侵蚀和压实都会产生不同的响应。
二、地面塌陷的特征地面塌陷通常具有以下特征：地表沉降、裂缝和坑洼的形成以及建筑物的倾斜。
首先，地表沉降是地面塌陷最常见的表现形式之一。
当地下水位下降或土层失去稳定性时，地表会发生下降，从而导致地面沉降。
其次，地下水侵蚀会导致土层的溶解和岩石的侵蚀，形成裂缝和坑洼。
这些裂缝和坑洼的形成不仅会造成地表的不平整，还会对建筑物的稳定性造成影响。
最后，由于地面塌陷造成的土地变形，建筑物可能会出现倾斜和破坏的情况。
这些特征通常是地面塌陷灾害的预警信号。
三、地质环境与地面塌陷特征的关联地质环境对地面塌陷特征的形成起着决定性作用。
不同的地质环境会导致不同类型的地面塌陷特征。
例如，在地下水位高的地区，通常会出现地表沉降和裂缝的情况。
而在土壤性质较差的区域，土地的沉降和坍塌现象可能更为明显。
因此，在进行地面塌陷特征分析时，必须充分考虑地质环境的影响。
四、预防与处理为了有效预防和处理地面塌陷灾害，我们应该采取合适的措施。
首先，需要进行地质环境的调查和评估，以了解潜在的风险区域。
其次，加强地质监测体系的建设，实时监测地下水位和土壤变形情况。
一旦发现异常，及时采取相应的措施。
最后，合理规划土地利用，避免在潜在的地面塌陷区域进行建设。
开采沉陷对地表建筑物的影响
Ⅰ ≤3.0
≤0.2 ≤2.0
不修
Ⅱ ≤6.0
≤0.4 ≤4.0
Ⅲ ≤10.0 ≤0.6 ≤6.0
小修 中修
Ⅳ ＞10.0 ＞0.6 ＞6.0
大修 重建
“
0
B
A
..
A
B-B
“ 0
B ”
0
0
A -A
下沉盆地主剖面上移动角外边界
i=3mm/m，K=0.210-3/m， =2mm/m
保护等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
建筑物的保护等级
建筑物名称
明令保护的文物，Ⅰ级火车站，发电厂主厂房， 重要堤坝，采动后可能重大生产、伤亡事故的构 筑物，工业场地等
高炉、22万伏高压线铁塔、矿区总变电所、 Ⅱ 级
火车站、三层以上住宅，办公楼、医院、剧院、 学校、百货大楼、电视塔，输水管干线等
Ⅲ、Ⅳ级火车站，砖瓦平房，二层楼房，村庄民
房，钢瓦斯管道，高压线铁塔等
农村木结构房屋，简易仓库，临时建筑物
根据重要性、用途、破坏后可能的后果
(2) 建筑物的允许变形
保护 等级
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
倾斜 mm/m
2.5 5.0 10.0 15.0
曲率半径 Km
20 12 6 4
水平变形 mm/m
1.5 3.0 6.0 9.0
不同保护等级的建筑物允许的地表变形最大值
一、地表移动和变形对建筑物的影响
地表沉陷
下沉 水平移动 倾斜 曲率 水平变形
下沉
均匀下沉对建筑物本身不会产生破坏 影响管线：水管、气管、电话线、 电线 水位上升降低了地基的强度，影响建筑物 的使用
水平移动
均匀水平移动对建筑物本身不会产生 破坏 但影响管线 实际是非均匀的
地面沉降问题的工程地质分析
1921－1987 1959－1983 1963－Leabharlann 备注开 发 地 下 水
开采石 油
抽 取 地 下 水
开采石 油 抽 取 地 下 水
主要危害
(1).沿海地区沉降使地面低于海面，受海水侵袭；
(2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧
失或降低了港湾设施的能力;
(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.
由水承担的部分称为孔隙水压力，它不能引起土 层的压密，故又称为中性压力，而由土骨架承担 的部分则能直接造成土层的压密，故称为有效应 力；二者之和等于总应力。假定抽水过程中土层 内的总应力不变，那么孔隙水压力的减小必然导 致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土层 成比例的固结。由于区域性地面沉降范围较广阔， 压缩层厚度与沉降范围相比较，又相对较小，因 此无论从理论或实际应用上，即可以把这类由于 抽水引起的地面沉降问题按一维固结问题处理。
在相同的条件下，超固结土层的压密量将小于正
常固结土层，同理欠固结土层的压密量则将大于 正常固结土层。
(3). 砂层与粘土层的压密在地面沉降中的相对重 要性
在较低的有效应力增长条件下，粘土层的压密
在地面沉降中起主要作用，而在水位回升过程中， 砂层的膨胀回弹则有决定意义。
三. 地面沉降的产生条件
二. 地面沉降的形成机制
1 承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密 位于末固结或半固结疏松沉积层地区内的大城
市，因为潜水易于污染往往开发深层的承压水作 为工业及生活用水的水源。
在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的承 压水位的降低，必然要使含水层本身和其上、下 相对含水层中的孔隙水压力随之而减小。根据有 效应力原理可知，土中由复盖层荷载引起的总应 力是由孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。
某宿舍楼地面沉陷的原因分析及安全性鉴定
ＬＩＤｏ ｇ－ ｉ ｎ ｍｅ
（ ｉ ｙａ ｉ ｏｓ ｕｔ ｎＥ ｇｎ ｅｉ ｕｌｙＳｐ ｒｉｏ ｔ ｏ， ｉｇｕ ｎＧ ａｇ ｏｇ５ １１ ， ｈｎ ） Ｑｎ ｕ ｎＣｔ Ｃ ｎｔ ｃｉ ｎ ｔ ｒ ｇＱ ａｔ ｕ ｅｖ ｉ Ｓ￣ｉ Ｑｎｙ ａ ｕｎ ｄｎ １ ５ ８ Ｃ ｉａ ｇ ｙ ｒ ｏ ｅ ｎ ｉ ｓｎ ｎ
ｓｍｉａ ｎ ｉ ｅ ｒｎｇ ｉ ｌｒｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ． Ｋｅ ｙｗｏｒ ：ｐ ｃ ｎ ｌ ｒ ｕｎ ｈｉｇ ｐｉ ｅ；ｇ ｏ ｄ ｓ ｂｓｄ ｎｃ ｐｐ ａ ｓ ｌ
１ 工程 概 况
坍 塌 的原 因是该楼 房下面 的空洞早 已存在 ， 该处 的地 面仅 由原来 的地骨支撑着 ， 坍塌 的危险 已存在。 空洞产
生 的 原 因可 能 是 民房 周 边 的 排 水 沟 化 粪 池 漏 水 ， 随着
广东省连南瑶族 自治县某综 合楼在冲孔灌注桩施
工期 间， 邻近 ３ ０多米的 １ ８户宿舍楼（ 以下简称宿舍楼 ）
首层的一个房间出现 了约长 ３ ｍ， ． 深度 ３ ｍ 的 ． 宽２７ ２ ｍ， ． ４
地 陷（ 后来 灌 注 混凝 土 浆量 １０ 右 ） ５ｍ 左 以及墙 体 开 裂 ， 宿 舍 楼 外 周 边 部 分 地 面 出 现 空 鼓 ， 图 １ 图 ２所 示 。 如 、
２ 初 步 踏勘 后 的意 见
不均 匀沉降 引起 ， 图 ４ 图 ５所示 ） 如 、 和宿舍 楼上部 结
构损伤程度 并结合综合楼场 地 的部 分地质 勘察 资料 ，
本 站 提 出 以下 意 见 ：
１ 查看综合楼地质勘察 资料 ， ） 地质报告显示 ， 综合
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(4) 建筑物位于拉伸变形区的变形偏大于处 于压缩变形区的水平变形 。当建筑物位于拐点附近 时 , 其产生的水平变形大于在其他区域所形成的变 形 [9]。
(5) 传递到建筑物上的曲率在正曲率区的值 大于在负曲率区的值 。建筑物刚度越大 , 传递到建 筑物上的曲率越小 。
(6) 由于建筑物刚度 、地表变形程度 、地基 土性质等因素的不同 , 采动区建筑物卸载区的大小 和位置有所不同 。
(1) 建筑物的刚度越大 , 地基越软弱 , 建筑 物抗变形能力越强 , 建筑物与地表变形的差异越 大。
(2) 在软弱地基条件下 , 建筑物刚度越强 , 质量越大 , 建筑基础切入地基的量越大 , 建筑物受 采动损害的危害越小 。
(3) 根据有关矿区的资料 , 建筑物的倾斜为 地表倾斜的 0159 ～1107 倍 。建筑物刚度和质量的 增大及其基础切入地基量的增大 , 建筑物与地表倾 斜差也随之增大 , 有利于减少建筑物不均匀沉降 , 减轻建筑物的采动损害 。
1 开采沉陷地表移动分析
111 衰退期结束前的下沉变形 开采下沉过程中 , 地表下沉经过开始 、活跃 、 衰退 3个阶段 , 均属采煤沉陷非稳定阶段 。地表任 意点的下沉开始很慢 , 以后逐渐增大 , 达到最大值 后逐渐减小 , 直至停止 ( 6 个月连续下沉量小于 30 mm ) 。在无断层和老采空区活化 、深厚比大于
(2) 冲积层 。采煤沉陷引起的地表移动过程 中始终存在冲积层的影响 , 在多数情况下是和地下 水耦合共同作用的 。冲积层的影响主要由它的地质 属性决定 。影响因素包括冲积层厚度 、砂和粉砂及 砾石含量 、是否贯通含水层及流砂层 、是否具有 (与含水层相连的 ) 含砂松散透镜体 、地表土层厚 度等 。
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第 34卷第 2期 煤 炭 科 学 技 术 2006年 2月
离层 。当开采断层上盘时 , 则形成 A 型离层和 D 型离层 [ 5 ] 。无论造成什么性质的离层 , 采动断层
对地面造成沿其走向分布的错动台阶 、拉伸变形 、 槽状沟壑等 。同时 , 开采结束后 , 受复采 、地下 水 、煤柱屈服崩塌等因素扰动 , 断层复活对采煤稳 定区地表移动同样会造成影响 。影响的形式与位置 与断层在初次采动活化时相似 , 而影响的程度和规 律与离层宽度及形态 、断层面倾角 、冲积层厚度 、 断层保护煤柱厚度 、开采煤层数及断层与地下水系 的相互关系有关 。
>6
< 10 10 ～20
> 20
已采取加固保护
曲率 /m - 1
水平变形 /mm ·m - 1
< 4 ×10 - 4 ( 4～8) ×10 - 4
> 8 ×10 - 4
<3 3～6
>6
212 地基与建筑基础协调作用分析 开采沉陷系统具有两个不同性质的层次 , 即覆 岩体控制系统和井上 、井下工程平衡问题 。整个开 采沉陷非人为力量所能控制 , 在分析研究系统自组 织稳定过程后 , 如何主动适应系统组成的新环境 。
房屋破 坏程度
轻度 中度 严重
倾斜 /mm ·m - 1
≤3 3 ～10
> 10
表 1 建筑物破坏与地表变形的对应关系
地表变形
未采取过保护
曲率 /m - 1
水平变形 /mm ·m - 1 倾斜 /mm ·m - 1
≤2 ×10 - 4 ( 2～4) ×10 - 4
> 6 ×10 - 4
时下沉速度的变化在时间和空间上是连续的 、 渐变的 。随着煤层开采 , 覆岩产生垮落带 、导水断 裂带和伴随有地表下沉的整体弯曲下沉带 。在此过 程中 , 下 沉 速 度 的 最 大 值 可 表 示 为 Vmax = kWmax C /H0 [ 1 ] , 其中地表下沉速度系数 k = ( 1013 ～1115) D1 cosα, 初采取小值 , 复采取大值 , D1 为工作面倾斜长度 , α为煤层倾角 ; Wmax为最大下 沉值 ; C 为采面推进速度 ; H0 为采深 。重复 (分 层 ) 开采时的最大下沉速度大于初次采动 。当煤 层倾角大于 45°后 , 开采沉陷的最大下沉多发于间 歇性或突发性的垮落或沟壑 。 112 残余变形分析 采煤沉陷残余变形分为两个部分 。一是地表移 动衰减阶段结束后的变形量 , 直观上表现为地表残 余下沉量的一部分 , 是常规移动变形的延续 ; 另一 部分为受采煤扰动地基土 (冲积层 ) 的自变形 。 根据资料和经验分析 , 采煤沉陷区地表残余变形与 以下因素有关 : 覆岩的硬度和整体性 , 坚硬岩层位 置 ; 开采方法 、顶板控制方法 , 以及重复开采 (分 层开采 )情况 ; 老采空区现状以及是否受复采 、地 下水 、煤柱屈服或崩塌的影响 ; 煤层倾角 、开采的 充分程度 、工作面的宽深比 ; 地基土的采动程度 、
第 34卷第 2期 煤 炭 科 学 技 术 2006年 2月
是工程平衡系统的子系统 , 其本身也具有自组织能 力 。随着基础与地基接触面的调整 、基础与地表变 形的协调 , 地表变形能量也发生积累与耗散的变 化 。因此基础与地基的共同作用是保护建筑物的关 键因素 [ 8 ] 。规律如下 :
裂隙发育程度 、密实度及其剪切 、滑动特性 。
113 水文及地质构造因素影响
11311 地下水因素
覆岩移动变形在采煤沉陷过程中起决定作用 。
而水文因素也会对地表沉陷产生影响 , 主要作用表
现为地下水位的变化 : 地下水位降低会在采煤沉陷
的基础上进一步扩 大地 表下 沉值 和下 沉面 积 [ 2 ] 。
3 采动影响区兴建建筑物可行性评价
311 稳定因素及其影响 影响稳定沉陷区兴建的因素很多 , 虽然各个因 素造成影响的条件和过程都不尽相同 , 但相互之间 却是有联系的 。
开采方法 、地表离层注浆等措施可减缓移动变形 , 但不可能完全消除地表下沉 。要在经过开采沉陷 3 个变形阶段后的地表兴建建筑物 , 地基的残余变形 和采动区地质环境仍然对建筑物的位置和类型提出 特殊要求 [ 7 ] 。建筑物基础和地基相互作用可看作
79
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Ana lysis on surface and bu ild ing deforma tion in subsidence
area and eva lua tion of rebu ild ing
YANG Yu, L IU W en2sheng, FENG Guo2cai, YANG Lun
( R esea rch Cen ter of M ining D am age and Con trol Eng ineering, L iaoning Polytechnic U niversity, Fuxin 123000, Ch ina) Abstract: The paper analyzed on the coordinated relationship between the m ining subsidence surface disp lacement, the m ining area sur2 face and building deformation, and the evaluation factors and methods of rebuilding on the surface1The paper pointed that certain scale non special buildings could be set up in contained area after the scientific evaluation and analysis on rational index factors1 Key words: m ining subsidence area; m ining area; analysis on building deformation
由于地下水相对于采矿区的广阔性和矿区水文地质
参数变化的估计性 , 利用水位变化或含溶水岩层的
释水量还不能准确预计地表下沉过程 [ 2 ] 。但实际
资料证明 , 地表沉陷值 Vz (mm ) 和水位下降值 S (m ) 的比值则在 117～215 mm /m 之间是符合理论
实际的 [ 3 ] 。
在这里值得指出两点 : 第一 , 降水漏斗影响半
径 R =s+T
[4]
Q /a
(其中 s为降深 ;
T 为取决于
单位时间矿井涌水量和排水量的常数 ; Q 为取决于
常数 T采用的单位时间的采掘空间涌水量 ; a为渗
透到岩层深处的降水量系数 ) 大于采煤沉陷影响
半径 。因此 , 在采煤沉陷移动边界以外一定范围也
会同样出现由于地下开采间接引起的地表沉降 ; 第
二 , 由于松散砂 (岩 、土 ) 层在从充水松散到失
水密实的过程中 , 体积变化在 14% ～29%。因此 ,
在矿区地下水位恢复的过程中 , 密实砂 (岩 、土 )
层的遇水膨胀对地表稳定影响不可忽视 。
11312 地质构造因素
(1) 断层 。当开采位于断层下盘时 , 由采动覆
岩所引起断层层面间的脱离形成 V 型离层或 P型
2 采动区建筑物变形分析
211 建筑物对地面变形的要求 沉陷区地表建筑物的破坏有 : 下沉 、倾斜 、曲 弯 、水平变形 4个因素 。当房层出现裂缝时 , 4种 变形值并非同时起相等的作用 , 而是某一种或 2种 变形值起主要作用 , 即 4种变形值并非同时达到临 界值 。对不同的地面保护要求 , 其允许变形值是不 同的 。在已稳定的采空区地表兴建建筑物时 , 如果 建筑荷载的影响深度触及到垮落带 、断裂带时 , 就 会破坏应力平衡状态 , 使稳定地表重新沉降 。 对于矿区建筑物保护的 2类建筑物 , 未采取加 固措施首次遭破坏的建筑物以及加固保护过的建筑 物破坏与地表变形的对应关系见表 1[ 6 ] 。