采空区上复杂建筑的抗变形设计
采空区建筑物设计与保护技术措施分析
采空区建筑物设计与保护技术措施分析作者：王喜强来源：《商情》2016年第48期【摘要】在采空区兴建建筑受采动影响存在着较大的安全隐患，针对性地通过对地基稳定分析、地基加固措施、建筑物加固保护和建筑物纠偏方法等几方面建立安全保护技术体系。
提出了建筑物抗变形结构技术措施，以建筑物倾斜为主要观测目标，进行了建筑物采动变形观测设计，针对建筑物受采动影响可能倾斜过大的安全风险，提出了适合于建筑物的基础纠偏维修措施。
研究成果可实现采动影响区上方兴建建筑安全运行，为合理利用采空区开创了一条有效技术途径，具有一定的应用价值。
【关键词】采空区稳定分析地基加固建筑物加固变形纠偏矿开采使地下矿体层形成空洞,成为采空区,而随着城市经济建设的快速发展，一些矿区为减少占用耕地、有效利用土地资源,准备在或正在已有采空区地表建设建筑物或构筑物。
由于采空区的存在，在新建筑物荷载或其他荷载诸如交通荷载等作用下，部分采空区可能会出现“活化”现象。
使得地表出现大面积变形等,造成地表建筑物或构筑物的破坏甚至出现人员伤亡。
因此采空区稳定性评价在可行性研究阶段需要得到高度重视和谨慎处理。
为避免影响生态环境和巨大经济损失,必须对采空区上方及其附近地面建筑物地基稳定性进行评价。
根据主要建建物的移动变形特点，可采取的安全技术措施主要有:避、抗、测、修等方法。
即从建筑选址、抗破坏、抗倾覆的刚度和强度验算、变形监测、维修和调整方面综合考虑采空区建筑物的安全问题。
1 采空区地基稳定性分析煤层开采后，上覆岩层形成垮落带、断裂带和弯曲带。
一般来说，垮落带和断裂带的岩体内部结构遭到破坏，而弯曲带的岩层性态改变较小。
在已稳定的采空区地表新建建筑物时，建筑物荷载影响到地表以下一定深度，如果建筑荷载的影响深度足以触及到开采所形成的垮落带、断裂带时，就会破坏其业已平衡状态而重新发生移动，使稳定地表重新沉降；如建筑荷载仅影响断裂带时，残余沉降相对较小；如建筑荷载影响到垮落带时，残余沉降相对要大的多，对建筑物的危害也较大。
采空区地表建筑物的变形特征及预防措施研究
采空区地表建筑物的变形特征及预防措施研究摘要因矿产资源的开采，使得其地下形成采空区，为了节约土地资源，在采空区上方搭建建筑物的项目越来越多，但是由于采空区地基不稳，地表建筑物极易出现变形、坍塌等问题。
本文主要阐述采空区地表建筑物的变形特征以及应当如何预防建筑物出现上述问题，希望能够为相关工作人员和企业提供有效建议。
关键词采空区;地表建筑物;变形特征;预防措施前言我国矿产开采方式主要是井工开采，在开采过程中不可避免会出现采空区，随着矿产开采力度加大，采空区的面积和范围也会不断扩大。
由于采空区地下失去土岩支撑，原有平衡状态被破坏，在这上面构建的地表建筑物会因为地基不稳，极易出现变形、塌陷、沉降等问题，所以工作人员要采取有效措施对其进行防治。
1 采空区地表建筑物的变形特征1.1 斜裂缝在采空区地表建筑物变形中，斜裂缝是一种相对比较常见的墙上裂缝。
主要发生原因是：地表曲率变形使得剪力发生作用，导致建筑物墙体出现因主拉应力强调不足而断裂[1]。
斜裂缝这一变形特征主要出现在地表建筑物的门窗洞口附近、两端窗间墙和水平砌体带上。
1.2 墙身顶部竖向裂缝在采空区上方，通常建有缺乏钢筋混凝土圈梁、水平配筋砌体带的地表建筑物，由于其没有必要的承载支撑，在受到外界影响时，建筑物墙身顶部则会出现竖向裂缝。
这种裂缝通常情况下会出现在建筑物的纵墙上，沿着墙壁长度方向分布，重点地区为墙身顶部和中部，裂缝呈现上宽下窄特征，由墙身顶部沿竖直方向发展，对建筑物的稳定产生不利影响。
1.3 窗台墙上竖向裂缝窗台墙上属相裂缝的表现特征与墙身顶部竖向裂缝特征相同，皆是上宽下窄，通常是从窗台墙上部开始向下扩展，窗口越宽，裂缝也就会越大，不利于建筑物的安全和稳定。
这种裂缝普遍出现在建筑物的中间部位（窗台部位），两端出现该变形的概率较小。
1.4 窗间墙上水平裂缝一般情况下，窗间墙上水平裂缝出现在地表建筑物门窗洞口的上下水平处，其具体表现特点为门窗洞口边缘处裂缝宽度大，两端裂缝宽度小，且出现裂缝的上下部砌体并不会发生错动现象。
煤田采空区路基抗变形注浆治理方案设计
摘
要 ：主 要 介 绍 了煤 田采 空 区预 留煤 柱段 路 基 抗 变形 注 浆 治理 方 案 设 计 ，通 过 煤 田采 空 区对 预
留煤柱的稳定性影响分析 ，结合注浆原则 ，制定 了路 基抗 变形注浆治理的设计方案 以及 注浆质 量检 测
方法和施工控制措施。并 以此很好 地指导 了乌鲁木 齐外环路 东北段 六道湾煤 田采 空区预 留煤柱段基 坑
乌鲁木齐市外 环路东北段道路工程是该市 的一项 重大市政工程 ，建 成后 可较好地 改善乌鲁木齐现 有交 通和环境 质量 。治理路 段 Ｋ ３ ０～Ｋ Ｏ＋４０从 煤 ９＋ ５ Ｉ ０ 矿预留安全 煤柱上 通过 ，是道路 工程的一部分 ，为城 市主干道 ，荷 载等 级为公路 Ｉ 。受煤 田采空 区的影 级 响 ，在 目前状态下其场地 、地基稳定性 均不能满 足道 路工 程安全使用的要求。 为保证 道路 的整体性 、稳定性 和抗变形 能力 ，使 地基 加固效 果达到设计及 道路安全使 用 的要求 ，采用 路基抗 变形 注浆 治理。路基抗变形 注浆法 ，主要是 充 填对 路基沉 降影 响较 大 的上部 变 形 区 内岩 土体 的空 洞 、裂缝 ，改善岩 土的力 学性能 ，恢 复或提高岩体 整 体性 。在预 留煤柱段路基抗变形 注浆治理工程 中 ，分 别采用 了帷幕注浆 和充填 、固结 注浆。采用配制 的稳 定浆 液 ，以及 自下 而上分段 纯压式 注浆 和孔 口封 闭纯
８。 ５ ，移动破裂角为 ７ 。 ０ ，走 向稳定角为 ６ 。 ７。 现有煤 柱地表 均为移 动区和变形区 ，完全稳定 区 位 于地表下约 １ ７ｍ。拟建道路采用天然路基 、桥 基均 不 能满足其稳定性 要求 。
２ 路基抗变形注浆治理方案设计 ２ １ 加固原 理 ．
预防采空区顶板大面积垮落技术与措施
5 预防采空区顶板大面积垮落技术与措施在我国，煤矿顶板死亡事故是煤矿死亡事故的主要组成部分之一，而顶板事故中发生在坚硬顶板中的事故又占全部顶板事故的40%以上。
坚硬顶板冒顶时，经常发生压垮、推垮工作面的重大事故，故坚硬顶板的控制历来被作为回采工作面顶板管理的重点。
神东矿区内目前采深均在150m左右。
上覆基岩平均抗压强度为40MPa左右，属于中硬岩层，基岩厚度一般在十几至几十米，其上部还受到风化、水蚀、烧变，基岩上方是浩瀚的毛乌素沙漠，部分沙漠区下富含潜水。
浅埋深、薄基岩、厚沙漠覆盖层、坚硬顶板构成神东矿区相当长一个时期的主要开采特征。
旺格维利采煤法是神东分公司根据矿区的煤层地质赋存状况（大柳塔井2-2煤、活鸡兔井1-2煤，哈拉沟矿2-2煤、榆家梁矿4-2煤以及石圪台矿1-2煤）及回收边角煤的需要，从国外引进全套采掘设备与开采技术的一种全新开采方法，它作为神东矿区除综采以外的主要采煤方法之一，在神东矿区的煤炭生产中起到了重要的作用。
这种开采方法，采用锚杆支护主巷或支巷的顶板，回采期间及回采结束后对留设煤柱与锚杆所支撑的大面积采空区顶板通常不采取控制措施，任其自然垮落。
在神东矿区的生产实践中发现，旺采工作面回采完毕之后，顶板形成大面积悬露，加之采空区上方为厚层坚硬顶板，当悬顶面积达到一定程度后，普通锚杆支护无法提抗覆岩整体切落和大面积垮落压力，顶板会突然大面积冒落，一次冒落的面积少则几千平方米，多则几万平方米，这样大面积的悬空顶板在极短时间内冒落下来，不仅由于重力作用产生严重的冲击破坏，而且更严重的是把已采空间的空气瞬时排出，形成冲击气浪，不仅造成设备损坏，而且还危及人身安全。
例如，2005年10月10日16时55分，在大柳塔井12607东侧旺采工作面右翼2区段发生采空区顶板超过10000m2的大面积垮落事故，造成一人死亡一人重伤的严重后果。
因此，控制旺格维利开采中出现的采空区顶板大面积悬顶和大面积垮落，以确保旺采工作面回采的安全高效，有着十分重要的现实意义。
采空区变形特点与防治措施
奥陶系大理岩组成 之中低 山； 标高一般 ２ ０ ０— ４ ０ ０ ｍ， 最高乌云山达 ４ ９ ０ ． ２ ０ Ｉ ｎ 。山势陡峻 ， 局部悬崖 峭壁 ， 侵 蚀切 割强 烈 。
第３ ０卷 第 ６期
２ ０ １ ６年 １ ２月
资 源 环境 与 工 程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎｔ＆ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ．３ ０， Ｎｏ ． ６ Ｄｅ ｃ ． ， ２ ０１ ６
采 空 区 变 形 特 点 与 防 治 措 施
矿体 顶 、 底板为大理岩、 含碳质绢云母角岩 、 绢 云
石 英 闪长 岩等 。其 中大 理 岩岩 石完 整 、 块 ｏ Ｃ； 年均降雨量 １ １ ０ ０～１ ４ ０ ０ ｍ ｍ， 最 大 年 降雨 量 母 石英 角 岩 、 状 、 抗 压 强 度 １ １ ８ ５ ． ２ ５ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ。 。含 碳 质 绢 云 母 角 岩 ， ２ ３ ９ １ ． ５ ｍｍ。矿 区总 的趋 势是 西北 和 中部 高 、 南北低 ， ３ ７ ６ ． ９ １ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ ， 绢云母石英角岩 ， 抗 压 强 中部及 西北 部为 古生 界与 中生 界碳 酸 盐岩 地 层组 成 的 抗 压强 度 ２ 构 造侵 蚀 中低 山丘 陵 ， 南部 及 东 部 为 寒 武 系 白云 岩 和 度为 ２ ３ ３ ０ ． ３ １ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ 。局 部底 板 为 石 英 闪长 岩 ， 岩 石 坚硬、 致密、 抗压强度 ２ ３ ８ ０ ． ７ ８ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ 。而 矿 体 的含 钨矽 卡岩 ， 也是坚硬、 致 密、 抗压 强 度 １ ８ ２ ６ ． ２ ３—
采动区建筑抗变形-抗震体系分析
对抗震验算可能液 化的地 基要采取加固措施 （ 如注浆 、土层
筋混凝 土套框 。 楼板应 采用现浇钢 筋混 凝土 楼层板 ，且 与墙 壁 圈梁浇
重的破坏作用 。此外 ，采 动 区的采深 与采 厚之 比 Ｈ ｍ＜３ ／ ０ 或接 近 ３ ０倍 时 的裂 缝 影 响边 界 附近 ，容 易 产生 台 阶式 下
沉 。从抗 震角度 ，王兰 生等 利 用太 沙基 塑性 流动理论 提 出一般建筑物应离开活动动 断裂带最 小距 离为 ９～１ｍ，重 ５ 要建筑应离开 １ ５～３ ｍ。 ０
果位 于盆地平底位置 ，其长轴 应垂 直于 工作 面推进 方 向 Ｊ
续 ，同一轴线上 的 窗洞 、窗 问墙应 尽可 能等 宽 、等高、均
匀布置 。例如 ，２ ０世纪 ８ ０年代 ，本溪彩 屯区在 以水 平变形
影 响为 主的地表成功地建设 了一些 矩形 点式 住宅楼。 承重墙将 承受较大 的附 加应力 ，其 设计 尽可 能在 纵横
作者简介 ：朱广轶 （９ ２一） １６ ，男 ，辽 宁喀左人 ，教授 ，主要从事岩土工程 的教学与研究 。
９ ９
维普资讯
煤
炭
工
程
２０ ０７年第 ６期
用在地基土静 承载力的基 础上乘以一个 大隙将 房屋撕裂 。
产生集 中附加 应力 ；而地 震 属动力 学问题 ，除要求 刚度 均 匀外 ，还要布置 对称 、质 量均 匀。例 如 ，设计不 可 使用 从 墙壁 内挑 出的悬挑楼梯 ，此种楼梯会破 坏墙壁 的整体 刚度 ， 既不利于抵抗 采动 ，也 无益 于抵抗 地震 。综 合 以上设计 影
响 因素 ，抗 变形一抗 震建 筑 的平 面 形状 应 避 免 凸 凹曲 折 ，
成 一体 ，以提 高整体刚度。
采空区建筑物抗变形设计探讨
中图分类 号 ：ＴＵ ７ ３ ５
文献 标识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ —９ ２ ２ ０ ） ２０ ０ —３ ０ ９８ ９ （０ｉ ｎ ｏ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｒｅ ｉｔ ｎ ｓｇ ｆＢｕ ｌ ｉ ｇ ｎ Ｇｏ ｆ ｓ ｕ ｓｏ ｎ Ｄｅ ｏ ｍａ ｉ － ｓｓａ ｔＤｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｎ ｓ ｏ ａ ｓ ｏ ｄ
形值 小 于文 献 ［ ］ １ 中表 ２ —５所规 定 的建 筑 物允 许
的地 表变 形值 ， 或者 地 表变 形 呈 连续 性 、 慢性 ， 缓 不
致 出现 突然性 坍塌 ， 表变 形 对建 筑 物将 不 起 破 坏 地
影响， 这个 深 度 称 为 安 全 深 度． 达 到安 全 深 度 的 在 采空 区 上 兴 建 土 木 工 程 ， 可 排 除 地 表 变 形 的影 即 响． 有关 资料 ， 据 建筑 物允许 的地 表变 形值 为
ａ ｄ Ｃｉ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｃｈｉ ａ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｆＭ ｉ ｉ ｎ ｃ ｏ ｏ ｙ， ｚ ｏ Ｊａ ｇ ｕ ２ １ ０ Ｃｈｉ ａ） ｎ ｖ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｎ ｎｇ ａ ｄ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ Ｘｕ ｈ ｕ，ｉ ｎ ｓ ２ ０ ８， ｎ Ａｂ ｔａ ｔ Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｎａｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎｃ ｓ ｏ ｈｅ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｓ ｉ ｉ ｏ ｆ ｎ ｔ ｅ ｓｔ ｅｓ ｃ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｆａ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｎ ｌ ｅ ｅ ｆｔ ｏ ｎ ａ ｉ ｏｌ ｎ ｇ ａ ｓ ｏ ｈ ｉｅ ｓ ｉｍｉ ｏ
ｇｏ ｆ． Ａ ｒｅ ｕ ｖ ｙ ｉ ｖ ｎ ａ ｏｕ ｈ ｒｎ ｉ ｅ ｆ ｓｒ ｃ ｕ ａ ｄ ｓｇ ｎ ｌｃｏ ｙ ｅ ｏ ｕ ｌ ｉｇｓ ｏ ａｓ ｂ ｉｆｓ ｒ ｅ ｓ ｇｉｅ ｂ ｔｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐｌｓ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｅ ｔ ｔ ｐ ｆ ｂ ｉｄｎ ｎ ｇｏ ｆ ， ａ ｅａ ｅ ｕ ｇ ｓ ｉｎ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｏ ｈ ｌ ｎ ｏ ｔｕ ｔｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｓ ｎｄ ｒ ｌ ｔｄ ｓ ｇ ｅ ｔｏ ｓ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｆ ｒ ｔ ｅ ｗａ ｌ ｇ ｃ ｎｓｒ ｃ ｉｎ ｍ ａ ｕ ｅ ． ｉ Ｋｅ ｒ ｓ： ｂ ｌ ｎ ｎ ｇｏ ｆ ｒ ｓｓ ａ ｅ ｔ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ； ｃ ｎｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｍ ｅ ｓ ｅ； ｓ ｒ ｔ ａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｕｉ ｄｉ ｇ ｏ ａ ； ｅ ｉｔ ｎｃ ｏ ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｏ ｔ ｕ ｔｏ ａ ｕｒ ｔ ｕｃ ｕｒ ｌ ｄ — ｓｇｎ； ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｌｌ ｃ ｏ ｙｐ ｉ ｔ ｕ ｔ ａ ｅ ｔ ｔ ｅ
采空区地表变形对既有砌体结构影响分析_俞然刚.caj
第12卷第26期2012年9月1671—1815（2012）26-6597-04科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.12No.26Sep．2012 2012Sci.Tech.Engrg.矿冶技术采空区地表变形对既有砌体结构影响分析俞然刚张健邱世华王佳玲周金顺（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，青岛266580）摘要煤炭开采沉陷区的较大地表变形（倾斜、水平变形和曲率）会对既有砌体房屋造成倾斜、裂缝或倒塌等破坏。
在总结“三下”压煤现状的基础上，根据拟建矿区具体的地质条件和开采条件预估算各种地表变形值，用ANSYS 有限元整体模型思想建立典型多层砌体结构。
分析砌体结构在拟建矿区开采沉陷导致地表整体倾斜、水平受拉变形和不均匀沉降情况下的墙体受力情况，并与在正常工作状态下的墙体受力情况做对比。
总结各工况下墙体的受力特点，对采空区砌体结构的抗变形提出建议。
关键词煤矿采空区砌体结构地表变形ANSYS 中图法分类号TD229TU362；文献标志码A2012年5月21日收到中央高校基本科研业务费专项资金（12CX06078A ）资助第一作者简介：俞然刚（1967—），男，山东平原人，中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院副院长，博士，教授，博士生导师，研究方向：岩土及岩石力学，E-mail ：yrangang@163．com 。
据不完全统计［1］，我国统配煤矿“三下”压煤总量为133.5亿吨，其中建筑物下压煤为78.2亿吨，占整个压煤量的59%。
随着煤炭开采的进程和煤炭地位的不可替代性，迫使进行“三下”压煤的开采，采煤沉陷地质灾害对煤矿生产的影响也越来越大。
砌体结构材料本身延性差，刚度大，材料本身的抗拉、抗弯、抗剪强度低，属脆性材料，抗变形能力较差［2］，地表的下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、扭曲和剪切变形等对既有砌体结构产生严重的破坏，既有砌体结构沉陷和沉陷地区的资源利用（地下资源开采率和地表面积使用率）两方面都迫使我们进行采空区地表变形对既有砌体结构的影响分析。
采空区上方建筑物变形规律分析研究
第44卷第3期山 西建筑• 222 •2 0 1 8 年 1 月SH A N X I A R C H IT E C T U R EV ol. 44 N o. 3Jan. 2018文章编号：1009-6825 (2018) 03-0222-02采空区上方建筑物变形规律分析研究姜洲1袁兴明2靳合波3(1.济南市勘察测绘研究院，山东济南250101; 2.山东工业职业学院，山东淄博256414;3.青岛理工大学，山东临沂273400)摘要:主要对采空区上方门楼建筑物进行安全性监测，利用〇. 5"全站仪和数字水准仪对所布设的监测点获取平面和高程数据, 对建筑物进行了详细的变形分析，通过结论可以预测出建筑物变形趋于稳定。
关键词:建筑物变形,沉降量，曲率 中图分类号:T U 196.1〇引言受地下开采影响，建筑物的变形与破坏是由于上方及其周围 地表产生的移动与变形作用于建筑物的基础，导致建筑物受到附 加应力的作用而产生[1_3]。
在不同的地表变形作用下，对建筑物 将产生不同的影响。
通过查阅相关资料发现采空区上方引起变 形主要原因有资源开采造成的地下水位的变化、地表倾斜的变 化、曲率的影响等[4_6]。
国内外学者对采空区建筑物变形规律进行了大量的理论研 究和实践分析，监测方法和理论可以用于常规的变形监测情 况[5_8]。
本文主要基于常规的监测点布设、数据采集，通过变形规 律分析，推算出建筑物变形情况，结果显示〇. 5"的全站仪监测的 结果和推算出的变形量相差很小。
1地表变形分析公式根据建筑物沉降规律资料分析,需要计算相应的各监测点的沉降数据、水平移动量、水平变形、曲率等,具体的计算方法和算 法如下[1’6_8]:1) 某点的下沉数值W \m m :W = Hm -H 0(1)其中，和i /。
分别为该点在第m 次和第1次观测时的高程。
2) 某点的水平移动量C /，m m :SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-S2结语文中给出的绘制误差曲线的方法，容易操作，切实可行，是一种绘制误差曲线的良好方法,对于一般的工程技术人员都可以掌 握。
采空区地表建筑物的变形特征及预防措施研究
采空区地表建筑物的变形特征及预防措施研究作者：李毅来源：《建筑与装饰》2018年第19期摘要因矿产资源的开采，使得其地下形成采空区，为了节约土地资源，在采空区上方搭建建筑物的项目越来越多，但是由于采空区地基不稳，地表建筑物极易出现变形、坍塌等问题。
本文主要阐述采空区地表建筑物的变形特征以及应当如何预防建筑物出现上述问题，希望能够为相关工作人员和企业提供有效建议。
关键词采空区;地表建筑物;变形特征;预防措施前言我国矿产开采方式主要是井工开采，在开采过程中不可避免会出现采空区，随着矿产开采力度加大，采空区的面积和范围也会不断扩大。
由于采空区地下失去土岩支撑，原有平衡状态被破坏，在这上面构建的地表建筑物会因为地基不稳，极易出现变形、塌陷、沉降等问题，所以工作人员要采取有效措施对其进行防治。
1 采空区地表建筑物的变形特征1.1 斜裂缝在采空区地表建筑物变形中，斜裂缝是一种相对比较常见的墙上裂缝。
主要发生原因是：地表曲率变形使得剪力发生作用，导致建筑物墙体出现因主拉应力强调不足而断裂[1]。
斜裂缝这一变形特征主要出现在地表建筑物的门窗洞口附近、两端窗间墙和水平砌体带上。
1.2 墙身顶部竖向裂缝在采空区上方，通常建有缺乏钢筋混凝土圈梁、水平配筋砌体带的地表建筑物，由于其没有必要的承载支撑，在受到外界影响时，建筑物墙身顶部则会出现竖向裂缝。
这种裂缝通常情况下会出现在建筑物的纵墙上，沿着墙壁长度方向分布，重点地区为墙身顶部和中部，裂缝呈现上宽下窄特征，由墙身顶部沿竖直方向发展，对建筑物的稳定产生不利影响。
1.3 窗台墙上竖向裂缝窗台墙上属相裂缝的表现特征与墙身顶部竖向裂缝特征相同，皆是上宽下窄，通常是从窗台墙上部开始向下扩展，窗口越宽，裂缝也就会越大，不利于建筑物的安全和稳定。
这种裂缝普遍出现在建筑物的中间部位（窗台部位），两端出现该变形的概率较小。
1.4 窗间墙上水平裂缝一般情况下，窗间墙上水平裂缝出现在地表建筑物门窗洞口的上下水平处，其具体表现特点为门窗洞口边缘处裂缝宽度大，两端裂缝宽度小，且出现裂缝的上下部砌体并不会发生错动现象。
老采空区上方拟建高层建筑物稳定性评估
老采空区上方拟建高层建筑物稳定性评估刘书杰【摘要】针对老采空区建设高层建筑物稳定性差的难题,利用理论分析和数值模拟对老采空区拟建高层建筑物稳定性进行评估,得出9#煤层垮落带最大高度为12.4m,导水裂缝带高度为54.4m.10-2#煤层垮落带最大高度为9.2m,导水裂缝带高度为35m.高层建筑物建成后会造成9#煤层采空区二次活化,10-2#煤层采空区也会受到叠加活化效应的影响;待建立18F高层建筑物后,地表发生二次沉降,地基下沉最大值为56.5mm;9#煤层、10-2#煤层采空区注浆充填后,地表沉降减小至6.58mm左右,表明采用地面预注浆工艺能够保证18F高层建筑物的稳定.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2017(043)009【总页数】5页(P68-72)【关键词】老采空区;高层建筑物;稳定性评估;地面预注浆【作者】刘书杰【作者单位】煤炭科学研究总院建井研究分院,北京市朝阳区,100013;北京中煤矿山工程有限公司,北京市朝阳区,100013【正文语种】中文【中图分类】TD353Abstract Aiming at the poor stability of high-rise buildings above old gobs, the stability evaluation of proposed high-rise buildings above old gobswas studied by theoretical analysis and numerical simulation, which concluded that the maximum height of caving zone and water flowing fractured zone of No. 9 coal seam were 12.4 m and 54.4 m respectively, while that of No. 10-2 coal seam were 9.2 m and 35 m respectively. The gobs of No. 9 coal seam would reactivate after the completion of high-rise buildings, so that the gobs of No. 10-2 coal seam would be affected by superposition activation; the ground secondary settlement would be observed, and the foundation's maximum subsidence was 56.5 mm; after grouting in gobs of No. 9 coal seam and No. 10-2 coal seam, the maximum subsidence of foundation reduced to 6.58 mm. The results showed that ground pre-grouting technique could ensure the stability of the 18F high-rise buildings.Key words old gobs, high-rise building, stability evaluation, ground pre-grouting随着我国城镇化建设不断发展，老矿区改造为生活区的工程逐渐增多。
采空区建筑地基的稳定性分析和施工处理方法
采空区建筑地基的稳定性分析和施工处理方法摘要：结合工作实践，探讨了采空区建筑地基的稳定性分析方法及工程实践中对采空区的常用处理方法，对采空区建筑物的布置及其抗变形结构设计等都具有重要的理论和实际运用价值。
关键词：采空区，建筑地基，稳定性分析，施工处理方法在过去几十年中，我国中西部煤炭资源的开发对国民经济的发展做出了巨大贡献。
但由于煤炭资源的开采，在中西部地区的一些老能源基地造成了大规模、大范围的采空塌陷区，导致上覆岩体冒落、断裂和弯曲，使岩体力学强度降低，造成老采空区上方建筑地基的承载能力下降。
随着西部大开发战略和基础建设的加速实施，以及小城镇建设的不断发展，可供建筑的地面严重不足，一些地区的公路、铁路、厂房、住宅楼等不得不穿越或建立在老采空区上方。
在这些静荷载或动荷载作用下，有可能使原本处于相对平衡状态的冒裂带岩体重新“活化”，使冒裂带岩体再压密、地下残留空洞再冒落，导致地表产生附加移动和变形，进而使新建建筑物沉降、局部开裂、倾斜、直至倒塌。
因此，开展对老采空区建筑地基稳定性评价及其变形破坏规律的研究工作，对老采空区建筑地基的处理、采空区建筑物的布置及其抗变形结构设计等都具有极其重要的理论和实际运用价值。
1、采空区建筑物地基的稳定性分析老采空区建筑地基的危害程度及稳定性评价在国内外都属于一个较新的课题。
在老采空区上方修建建筑物的关键问题是对老采空区建筑地基的稳定性评价问题。
目前，我国的相关分析方法有以下三种。
1.1力平衡分析法[1]如图1所示，矿层采空后其顶板岩块ABCD 因重力W 的作用而下沉，两边的楔体ABM 和CDN 也对其施加水平压力P 。
因此，在AB 和CD 两个面上又受到因P 的作用而产生的摩阻力f 的抵抗。
现取采空段(巷道)单位长度为计算单元，则作用在巷道顶板的压力为:Q=W-2f （1）W=B H γ。
f =P tan φ=21γH 2(45°-2φ) （2） P=2Hγtan 2(45°-2φ) （3）式中:Q ———巷道单位长度顶板上所受的压力，kN/m ；W ———巷道单位长度顶板上所受的总重力，kN/m ；P ———楔体ABM 和CDN 作用在AB 和CD 面上的主压应力的最大值，kN/m ； f ———巷道单位长度侧壁的摩阻力，kN/m ；H ———巷道顶板的埋藏深度，m ；B ———巷道宽度，m ；φ———岩层的内摩擦角，(°)。
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。
采空区建筑物的变形分析与抗变形研究
采空区建筑物的变形分析与抗变形研究徐州市城市建设投资总公司 韩维纲[摘 要]本文对采空区建筑物的变形进行了分析,并对提出防治措施。
[关键词]采空区 变形 防治 1、前言煤炭是我国工业的主要能源,在我国的一次性能源消费结构中,煤炭占75%以上。
随着国民经济的发展,煤炭产量也需要不断提高,这就使得许多新建矿区及老矿区开采范围延伸到人群密集的城市与村庄下。
由于煤炭源源不断地从地下采出,其上覆岩体失去支撑,采空区周围岩体的原始应力平衡遭到破坏,导致应力场的重分布,从而使得采空区周围的岩体产生位移和变形。
由此所引起的地表变形会使上部建筑物产生附加应力,从而危及建筑物的安全,严重时会引起建筑物的破坏。
2、采空区建筑物的破坏特点在地下开采影响下,建筑物的变形与破坏是由于采空区上方及其周围地表产生的移动与变形作用于建筑物的基础,导致建筑物受到附加应力的作用而产生的,在不同的地表变形作用下,建筑物产生的影响也不相同。
2.1由于地表均匀下沉引起的建筑物的损坏在地表均匀下沉时,建筑物只是产生位置的变化,即建筑物只产生整体下沉,一般不会在建筑物内部产生附加应力,不会对建筑物造成损坏。
但是当地表下沉量较大,而地下水位又很低时,会使浅水位上升,形成大面积水坑,在此建筑物周围长期积水,这样不仅影响建筑物使用,而且使其浸泡在水中,降低了地基强度,严重时可使建筑物倒塌。
2.2由于地表倾斜引起的建筑物的损坏地表倾斜以后,会引起建筑物的倾斜,使得建筑物的中心发生偏离,从而产生附加倾覆力矩,承重结构内部产生附加应力,基底反力重新分配。
对于底面积小、高度又很大的建筑物来讲,地表倾斜很容易造成其破坏。
2.3由于地表曲率变形引起的建筑物损坏地表的曲率变形会使地表由原来的平面状态变成曲面状态,使建筑物荷载与基础底面反力之间的初始平衡状态遭到破坏。
地表曲率分为地表正曲率和地表负曲率,在地表正曲率影响下,建筑物基础两端出现瞬时的局部悬空。
在地表负曲率作用下,建筑物基础中部出现瞬时的局部悬空。
煤矿采空区砌体结构的抗变形设计
煤矿采空区砌体结构的抗变形设计文章通过对煤矿采空区地表变形的描述与分析，详细地探讨了破坏煤矿采空区砌体结构的影响因素，提出了对于采空区砌体结构设计应该采取的一些措施，保证了采空区砌体结构抗变形设计的能力。
标签：砌体结构；采空区；抗变形设计；构造措施1 引言煤炭在我国属于不可替代能源，近年来，随着经济的发展，煤炭需求量逐年增加，造成了煤炭资源的过度开采，同时形成了大量的煤矿采空区。
采空区极易发生地面沉陷、地表移动沉陷等矿山地质灾害，可对已有的地面建筑物造成变形、开裂，倒塌等严重后果。
为保证矿区的正常生产，及国家推行的绿色、可持续发展矿山建设战略，研究和探讨煤矿采空区砌体结构的抗变形设计是十分必要的。
2 煤矿采空区地表沉陷、移动特征随着煤矿的开采，采空区逐渐形成、扩大和发展，在特定的条件下会导致采空区上覆岩层与其底板岩层的空间应力平衡状态遭到破坏，使其地表产生较大裂缝、移动和沉陷等破坏形式。
总结其特征如下：受煤层开采的影响，采空区上覆岩层发生断裂及破碎，从而引起了原有地表标高、水平位置及坡度的变化。
地表标高下沉，可在采空区上方地表形成一个比采空区面积更大的沉降区域盆地，其外边缘区，由于地表沉降的不均匀性，产生了水平拉伸变形，当变形超过地表的承受能力时，地表产生裂缝、台阶或塌陷坑。
3 采空区砌体结构的破坏特征采空区砌体结构的变形及破坏，是因为地表的沉陷及移动破坏了砌体结构从基础到上部结构原有的受力体系平衡状态，使得砌体结构与地基土之间产生了新的受力体系。
在新受力体系平衡状态产生的过程中，砌体结构将产生附加应力，这会导致砌体结构的各组成部分发生不同程度的损坏，从而危及整个砌体结构的安全，严重时会引起砌体结构的倒塌。
根据地表沉陷及变形的不同特征，对砌体结构产生的破坏也不一样，具体主要有以下几种破坏特征：（1）采空区地表的不均匀沉降，会导致部分地表发生倾斜、扭转，这样会使其上的砌体结构同时发生倾斜变形或扭转变形，导致结构的重心发生变化，产生了附加倾覆弯矩及结构内部的附加应力。
采空区上复杂建筑的抗变形设计
采空区上复杂建筑的抗变形设计本文通过对一五星级酒店的设计管理过程的描述和分析，深入、详细地探讨了建设在采空区上方体形复杂的高层建筑，在结构设计过程中应注意的关键点和采用的抗变形的设计计算方法及采取的抗变形的措施。
积累了建设在特殊场地上的建筑物的结构设计和设计管理的经验、在保证建筑物的安全性、经济性和合理性的前提下，提高结构设计和设计管理的能力。
同时，也证明了只要经过科学的分析计算，采取正确的结构措施，在采空区上方同样能建造出经济、合理、高级、复杂的建筑。
标签：工程结构；结构设计；采空区；抗变形设计；构造措施0 引言随着经济的飞速发展，在原采煤区遗留下的采空区上方，正进行着大量的工程建设。
由于对工程的要求不断提高，规模不断增大，投资也不断地增多。
如何保证建设工程的安全、经济、合理、实用，给设计人员和建设方工程师提出了新的课题和更高的要求。
本公司拟在安徽省淮北市的采空区上方建设一五星级高档酒店。
为保证拟建建筑满足高质量的要求，设计人员和甲方工程师，对该工程的科学设计进行了不断地探讨和分析，并找到合理科学的设计方法和构造措施。
1 拟建工程概况：拟建酒店地上部分为主楼七层，两栋附楼各为二层、三层，主楼和附楼连为一建筑整体；地下部分为一层。
建筑总高度28.45米，属二类高层。
地上建筑面积共41500平方米，地下建筑面积共17000平方米。
建筑总平面呈“5”字形布局，总长285米，主要进深为18米。
该建筑的特点为：单体体量大、纵向长、层数变化大，建筑功能布局复杂，对建筑品质要求比较高。
2 拟建建筑的场地工程地质条件：淮北市建筑勘察设计研究院有限公司对该工程地块做了详细岩土工程勘察。
地质勘探所达深度范围内的地层分布情况如下：①层填土（Q4pl）：灰色，松散。
主要由粘土、粘性土、粉煤灰及淤泥等组成。
本层层底埋深0.50～5.90m。
②层粉土：浅黄色，饱和，中密状态。
土面粗糙无光泽，干强度低，韧性弱。
本层土层底埋深1.80～7.50 m。
采空区上方建筑物抗变形措施
采空区上方建筑物抗变形措施
张仰光;曹运萍
【期刊名称】《江苏煤炭》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】对采空区上方抗变形建筑物的设计原则、抗变形措施以及抗变形建筑物的基础型式的选择进行了较详细的叙述。
【总页数】2页(P42-43)
【作者】张仰光;曹运萍
【作者单位】江苏省矿业工程总承包有限公司;江苏省第一工业设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU433
【相关文献】
1.谈采空区建筑物抗变形措施 [J], 康宁;白文彪
2.老采空区上方建筑物稳定性分析及抗变形设计 [J], 王录合
3.采空区上方建筑物的变形特征及预防措施 [J], 许立
4.煤矿采空区上方地面盖建筑物的条件与措施 [J], 王升鸿;丁传武
5.老采空区上方大型工业建筑抗变形措施研究 [J], 乔志春;夏军武;郭广礼;杨舜臣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈采空区上部建筑物的设计
浅谈采空区上部建筑物的设计摘要：结合《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开采规程》、《混凝土结构设计规范》，通过某一综合楼，探讨采空区上部建筑结构设计，以积累特殊场地建筑物的设计经验，从而设计出安全、经济、合理的建筑。
关键词：采空区建筑物设计方法结构处理措施鲁中奇石文化中心位于北埠市场商业区，地上四层，地下一层，钢筋混凝土框架结构，长156米，宽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。
本工程位于北埠煤矿采空区影响范围内，地处丘陵区，属丘陵地貌，厂区经人工改造后地势较平坦，地表被第四系坡洪积物覆盖。
根据工程地质资料，地层自上至下为：第四系、侏罗系、上二迭系、下二迭系及石炭系。
1 采空区特征参数计算及设计处理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为采煤顶板深度，m为采煤总厚度，m=2.2米。
该场地：h=270米。
经计算得：n=123由以上计算知采深采厚比（n）远大于30，根据规范可知，当采深采厚比远大于30时，地面一般不会出现大的裂缝和塌陷，只能出现连续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+2×h/c计算，式中：t总——总移动时间（月）;h——煤层顶板埋深（米）c——开采面推进进度（米/月）厂区内h=270米，c=30米/月。
计算得：t总=25个月。
因北埠煤矿在该地段最后停采时间为2001年，至今已超过120个月，因此目前为止该场地地表移动已基本进入稳定期。
1.3地表残余沉降预计根据地质资料，采空区主要影响半径为80~100米。
该场地处于北埠煤矿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，在移动盆地未形成之前，尚有剩余变量存在。
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，地表变形值根据我国煤矿实际情况可按下列方法计算：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进行预计。
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采空区上复杂建筑的抗变形设计摘要：本文通过对一五星级酒店的设计管理过程的描述和分析，深入、详细地探讨了建设在采空区上方体形复杂的高层建筑，在结构设计过程中应注意的关键点和采用的抗变形的设计计算方法及采取的抗变形的措施。
积累了建设在特殊场地上的建筑物的结构设计和设计管理的经验、在保证建筑物的安全性、经济性和合理性的前提下，提高结构设计和设计管理的能力。
同时，也证明了只要经过科学的分析计算，采取正确的结构措施，在采空区上方同样能建造出经济、合理、高级、复杂的建筑。
关键词：工程结构；结构设计；采空区；抗变形设计；构造措施0 引言随着经济的飞速发展，在原采煤区遗留下的采空区上方，正进行着大量的工程建设。
由于对工程的要求不断提高，规模不断增大，投资也不断地增多。
如何保证建设工程的安全、经济、合理、实用，给设计人员和建设方工程师提出了新的课题和更高的要求。
本公司拟在安徽省淮北市的采空区上方建设一五星级高档酒店。
为保证拟建建筑满足高质量的要求，设计人员和甲方工程师，对该工程的科学设计进行了不断地探讨和分析，并找到合理科学的设计方法和构造措施。
1 拟建工程概况：拟建酒店地上部分为主楼七层，两栋附楼各为二层、三层，主楼和附楼连为一建筑整体；地下部分为一层。
建筑总高度28.45米，属二类高层。
地上建筑面积共41500平方米，地下建筑面积共17000平方米。
建筑总平面呈“5”字形布局，总长285米，主要进深为18米。
该建筑的特点为：单体体量大、纵向长、层数变化大，建筑功能布局复杂，对建筑品质要求比较高。
2 拟建建筑的场地工程地质条件：淮北市建筑勘察设计研究院有限公司对该工程地块做了详细岩土工程勘察。
地质勘探所达深度范围内的地层分布情况如下：①层填土（q4pl）：灰色，松散。
主要由粘土、粘性土、粉煤灰及淤泥等组成。
本层层底埋深 0.50～5.90m。
②层粉土：浅黄色，饱和，中密状态。
土面粗糙无光泽，干强度低，韧性弱。
本层土层底埋深1.80～7.50 m。
③粉质粘土（q4pl）：青黄杂色，可～硬塑状态，摇振反应无，光泽反应稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含fe、mn质结核，含砂礓石，粒径1.00--8.00mm，该层下部含量较大，局部富集。
土质较均匀。
本层土层底埋深3.30～9.80 m。
④粘土（q4pl）：棕红色，硬塑状态，摇振反应无，光泽反应有光泽，干强度高，韧性硬，土质较均匀。
含砂僵石，局部富集.夹薄层粉土，浅黄色，湿，中密状态，厚0.20～0.40米。
本层层底埋深17.60～23.40 m。
该层分布普遍。
⑤层粉砂（q4al）：浅黄色，饱和，中密状态，土质均匀。
本层未揭穿。
3 采空区地基稳定性安全评估：按规定，甲方邀请煤炭科学研究总院唐山研究院对该工程地质进行地基稳定性评估，并形成《评估报告》。
《评估报告》主要结论如下：1、商务酒店拟建场区内地表最大残余下沉为540mm；最大倾斜变形、最大水平拉伸变形及最大水平压缩变形均小于ⅰ级。
变形值详见附图1-1（商务酒店区域煤层工作面开采结束后残余下沉等值线图）；附图1-2（商务酒店区域煤层工作面开采结束后残余倾斜等值线图）；附图1-3（商务酒店区域煤层工作面开采结束后残余水平变形等值线图）。
为了保证新建建筑物今后的正常安全使用，必须要对新建建（构）筑物采取能够抵抗地表相应残余变形的抗变形结构技术措施。
（附图如下：）2、拟建商务酒店建筑物的荷载影响深度（h影）不会使垮落断裂带重新移动（该区域煤层最小埋深为250m）。
商务酒店主体工程一部分位于354采区上山煤柱正上方，另一部分位于老采空区上方。
老采空区的活化导致变形不均匀，对建筑主体产生应力集中，在结构设计时应充分考虑，且必须对建筑物实施相应的抗变形措施并对地基进行特殊处理。
3、建议建立地表及建筑物沉降观测站，定期进行观测，以便监测采空区地表及建筑物的下沉情况，发现问题，及时处理。
4 建筑设计管理过程中的把控重点、方法和解决措施根据采空区地质的特殊性，一般要求拟建建筑物体量小，平立面规则，有较好地抵抗变形的能力。
而拟建的商务酒店，平立面布局复杂，纵向长度近300米，对建筑物的品质要求高。
因此该拟建建筑的结构设计在解决地基残余变形影响问题上有很大难度。
根据《工程采空区地基稳定性评估报告》结论和拟建建筑的特点，我们在对该项目的设计管理过程中，积极与设计方沟通探讨，并多次邀请当地有关专家对桩基方案、基础方案、上部结构方案等进行评审，各方达成共识，对关键点进行重点把控，并形成可行、有效的解决方案，具体描述如下：4.1、桩基和基础抗变形问题的分析方法和解决措施根据《工程采空区地基稳定性评估报告》分析，该项目最大的地表残余下沉为540mm，而最大倾斜变形、最大水平拉伸变形及最大水平压缩变形均小于ⅰ级。
所以在基础设计是考虑最大残余下沉变形影响为主，倾斜变形和水平拉伸变形为辅。
从而在基础设计过程中主要采用以下分析方法：4.1.1、根据地质情况和上部荷载情况分析，该建筑需要采用桩基基础。
桩基选型上做钻孔灌注桩和预应力管桩两种桩型方案的比较。
这两种桩型在当地均有广泛应用，有比较丰富的工程经验。
设计方对这两种桩型的单桩竖向、水平承载力特征值，桩的水平、竖向刚度，施工可行性，桩和承台的经济性均作分析比较，并向甲方提供书面材料；4.1.2、在桩基设计时，根据桩的试桩曲线，引入桩的水平和竖向刚度，计算桩的受力情况；4.1.3、结合地下室建筑功能，基础采用现浇承台+条形基础+防水板。
根据沉降变形等值线图，获得各点的竖向位移场，在底板各节点输入强迫位移，考虑残余沉降对基础的影响，从而分析基础的受力情况，合理配置基础结构；4.1.4、根据水平变形率等值线图，以结构地下室中点为不动点，推导出水平变形场，并据此给桩输入强迫水平位移，考虑水平变形对桩基和基础的影响。
4.1.5、对结构整体模型进行计算分析；在上述分析的结果上，引进结构的重力、温度等作用，复核基础组合承载力。
通过上述方法的计算分析和经济性比较，并结合当地已建工程经验和施工经验，最终该项目的桩基采用预应力管桩，基础采用钢筋混凝土承台+钢筋混凝土条形基础+防水板。
在底板、地梁、承台的配筋计算时，考虑地基残余变形的不利影响，合理提高配筋率。
经验表明，选用的基础形式整体刚度大，抗变形能力强，可以较好地抵抗残余变形的不利作用。
同时也控制了桩基工程和基础工程的造价，节约了成本。
4.2、上部结构的抵抗地基变形的方法和措施：4.2.1、设置沉降缝和伸缩缝经验表明，沉降缝是设计采空区建筑物时采用的基本措施之一，是保护采空区建筑物免受损坏、经济而有效的方法。
经过和设计方多次讨论、分析，根据建筑功能、层数、平面布局等因素，将拟建酒店分为abc三个区块，并在区块之间及楼层高低跨间共设三条沉降缝。
同时根据规范和建筑平面功能要求，另设二条伸缩缝。
由此，整个建筑分成六个独立规则的区块，提高建筑物的抗变形的能力，消除平立面不规则带来的扭转偏心的不利影响。
沉降缝和伸缩缝在上部建筑上采用标准图集的做法。
同时考虑抗震嵌固端的要求和土体压力平衡的需求，沉降缝在地下室部分采用双墙双缝的做法。
4.2.2、上部结构的抵抗变形的设计方法和措施。
通过对建筑功能要求、层数、荷载等因素的分析，上部结构采用钢筋混凝土框架结构。
经验表明，钢筋混凝土结构有较强的抵抗不均匀沉降的能力。
同时，在结构计算时，将场地的最大残余变形值和转角施加到相应柱底，然后通过有限元方法计算出在附加作用下框架的内力。
因为拟建建筑结构体形比较复杂，对沉降变形要求比较高，所以在考虑附加作用的同时也考虑了时间的因素，即将拟建建筑置于该场地的面位移场的相应位置，计算出框架柱下在某一时刻的附加位移。
通过这种抗采动设计，可以比较科学清晰地分析复杂建筑的受力状况，从而可以经济合理地做框架结构设计、合理准确地配置钢筋，避免了不必要的浪费。
在框架设计时还应注意以下几点：（1）、框架结构平面、立面布置应尽可能的规则，单跨跨度不宜太大；（2）、严格把握抗震设计准则：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的原则，从概念设计上考虑采动影响与地震作用的耦合；（3）、对于框架节点，考虑塑性铰的转动能力，以加强框架结构的“柔性”；（4）、楼板应采用现浇楼板；（5）尽量不设或者少设置悬挑结构；4.2.3、采取有效的抗变形构造措施地基的残余变形会使建筑物的墙体出现开裂，裂缝特别容易出现在门窗洞口等薄弱部位。
所以需要在填充墙、门窗洞口等部位采取抵抗变形的措施。
比如：墙和柱梁连接处设拉结筋、布钢丝网片；长度或高度大于4米的墙，在墙中设构造柱或水平拉梁；窗洞口处设钢筋混凝土框，并和主体有可靠的连接等等。
以上措施在工程应用中，均能很好地预防墙体开裂和门窗洞口的裂缝，提高建筑物的使用品质。
4.3、建立地表及建筑物沉降观测站，定期进行观测在工程建设过程中及工程完工后，都要建立完善的观测制度和观测方法，并由专人定期进行工作，客观准确地记录采空区地表及建筑物的下沉情况，如发现问题，应及时采取措施。
5 结语随着科技的发展和城市化的进程，会有越来越多的建设活动在特殊地质上进行。
通过在设计阶段对特殊地质条件不利影响的充分考虑，经过科学的计算分析，并采取正确、可行的措施，同样能保证该建筑的安全性、及后期的正常使用，同时控制建设成本，避免无谓地增加造价。
而作为一名工程师，通过对该工程设计的管理，积累了一定的采空区工程的设计经验，总结把控方法和要点，提高了设计管理的综合能力。
参考文献【1】《混凝土结构设计规范》（gb50010-2010）【z】北京：中国建筑工业出版社，2010【2】《建筑桩基技术规范》（jgj94-2008）【z】北京：中国建筑工业出版社，2008【3】范云侠，桑卫东.采空区对地表建筑物的影响分析及防治对策研究【j】。
平顶山工学院学报，2008（9）：63-65【4】段敬民.采空区工程结构抗才动设计理论及加固新技术【m】.江苏：中国矿业大学出版社，2008：31-46【5】田奎生王艳霞.河南省煤矿采空区塌陷灾害治理方法研究【m】.郑州：黄河水利出版社，2010 ：160-166。