礦山塌陷區(qū)房屋抗采動(dòng)理論及加固技術(shù)研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)主要能源之一。我國(guó)大小煤田遍布各地，煤田上方分布有許多城鎮(zhèn)、工廠企業(yè)、還有星羅棋布的自然村莊。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭需求量急劇增加，煤炭開(kāi)采量也隨之加大，煤炭的開(kāi)采范圍越來(lái)越廣，造成大量的建筑物和構(gòu)筑物處于礦山塌陷區(qū)之上，伴隨著各礦區(qū)的地面建筑和公共設(shè)施的擴(kuò)大，造成各礦區(qū)的地面建筑物及構(gòu)筑物下壓煤量不斷增加。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，國(guó)有煤礦“三下”(建筑物下、水體下、鐵路下)壓煤總量約為137.9億噸，其中建筑物下壓煤高達(dá)87.6億

2、噸(占63.5％左右)，而建筑物的壓煤中有60％屬于村莊下壓煤，大約影響到60萬(wàn)戶居民的安居樂(lè)業(yè)問(wèn)題。
　　 如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理的抗采動(dòng)建筑物(構(gòu)筑物)，如何對(duì)既有建筑物(構(gòu)筑物)進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)估并采取有效的加固，是建筑物下采煤及其地面建筑物保護(hù)至今沒(méi)有徹底解決的理論問(wèn)題及技術(shù)問(wèn)題之一。對(duì)此，本論文主要作了以下幾方面的工作：
　　 ⑴分析了礦山開(kāi)采對(duì)建筑物(構(gòu)筑物)的影響，研究了礦山塌陷區(qū)地表變形規(guī)律，和建筑物(構(gòu)筑物

3、)及其基礎(chǔ)變形與對(duì)應(yīng)地表變形的關(guān)系；
　　 ⑵進(jìn)行了相似材料模擬試驗(yàn)研究。用相似材料模擬覆巖，研究地下開(kāi)采引起的覆巖地表移動(dòng)和變形規(guī)律；
　　 ⑶綜合應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)、礦山開(kāi)采沉陷學(xué)、土力學(xué)、材料力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，研究了礦山塌陷區(qū)上部結(jié)構(gòu)-地基-基礎(chǔ)共同作用問(wèn)題，建立了礦山塌陷區(qū)上部結(jié)構(gòu)-地基-基礎(chǔ)共同作用力學(xué)模型。應(yīng)用該模型研究分析了采動(dòng)過(guò)程中基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力及地基反力等變化規(guī)律及主要因素的影響規(guī)律；
　　

4、 ⑷研究了受采動(dòng)(地表不均勻的下沉和水平移動(dòng)產(chǎn)生的地表變形)影響的條形基礎(chǔ)建筑物基礎(chǔ)的附加作用力，提出了計(jì)算附加作用力的基本假定。分析了建筑物受采動(dòng)影響的程度和使用的安全性，研究了礦山塌陷區(qū)已有建筑物的保護(hù)以及礦山塌陷區(qū)新建條形基礎(chǔ)建筑物的設(shè)計(jì)方法；
　　 ⑸針對(duì)礦山塌陷區(qū)的條形基礎(chǔ)建筑物(構(gòu)筑物)，本文提出了“可移動(dòng)及升降點(diǎn)式基礎(chǔ)房屋抗采動(dòng)設(shè)計(jì)理論”，包括設(shè)計(jì)思想的提出、附加作用力公式的推導(dǎo)與建立，建筑材料的優(yōu)選及構(gòu)造措施，