老采空区地表新建建筑物地基稳定性分析

发布时间：2020-08-18 18:46

【摘要】：我国经济快速发展,对于资源的需求日益增加,煤炭作为不可再生资源,在我国能源中具有重要的地位,但随着大量煤炭资源的开采,老采区沉陷的土地浪费已成为新的问题,为了缓解土地资源紧张,充分利用老采空区沉陷土地,研究老采空区地表新建建筑物的地基稳定性是非常必要的。本文以山东古城煤矿11老采空区地表新建建筑物(体验楼)为研究背景,运用理论分析与数值模拟相结合的方法进行研究。根据煤层采动期间地表实测沉陷数据研究了 11采空区在条带开采期间的地表变形规律,使用概率积分法预测了采区煤炭资源开采的地表移动变形值。在新建建筑物施工期间,对建筑物附近四周的地表观测点重新进行了监测,从观测点的残余沉陷数据方面分析其地基稳定性;使用FLAC 3D模拟不同因素对地表移动与变形规律影响;在条带开采数值模拟的基础上,施加建筑物荷载,模拟不同的影响因素与地表残余下沉值的关系;分析评价了 11老采区在体验楼建筑物荷载下的地基稳定性。通过研究分析得到以下结论:(1)收集11采区条带开采期间的地表观测数据并处理分析,根据观测数据反演得到煤炭资源开采的地表岩移参数,使用概率积分法对11021、1 1041工作面条带开采的地表移动与变形进行预计,取得了较好的预计效果。通过对地表观测点在新建建筑物荷载作用下的实测残余沉陷数据的研究分析,可知建筑物附近监测点已趋于稳定。(2)利用FLAC 3D软件模拟分析影响条带开采地表移动变形的因素,得到采宽、留宽、采出率、采深、松散层厚度等对地表移动变形的影响。(3)应用FLAC 3D软件模拟在建筑物荷载作用下地表的残余变形,得到了荷载位置、荷载大小、采深、松散层厚度、荷载尺寸等因素对地表残余下沉的影响规律。(4)通过分析建筑荷载影响深度与弯沉带高度的关系,得出体验楼的建筑荷载不会直接加载到裂隙带,不会直接引起老采空区“活化”的结论。
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU47
【图文】：

洪峰期,沂河,矿井,煤矿

２．１．２交通条件逡逑本矿井所处地理位置得天独厚，３２７国道横贯本矿，从古城煤矿西侧有京沪逡逑铁路通过，村落间有简单的公路，行车方便。详见交通位置图（图２．１）。逡逑２．１．３自然地理逡逑研宄区域为冲积平原，高程为＋５１ｍ？５６ｍ，地势西低东高，除高程相对变逡逑化较大的泗河和河堤外，其余地方地势平坦。逡逑矿井流经的河流有泗河和沂河，泗河为全年性河流，长１４２ｋｍ，洪峰期流逡逑量为４０２０ｍ３／ｓ；沂河洪峰期流量达到４４５ｍ３／ｓ。逡逑■新驿煤矿逡逑ｉ邋Ｊ逦壬铨上：）：逡逑效＾邋■单家村煤＜逡逑美贱，、逦Ｉ邋Ｌ逡逑sE佭ｆ邋■逦％逦星村１ｉｒ}0逡逑＇邋杨庄煤矿逦＼逦．逦ｈ逡逑于灔屯ｙ逦兴隆庄煤矿■邋＼西程巧邋！逡逑：■■杨村财＼逦／逡逑－■／逦ＳＫ邋y邋危埽蓿璿z？邋ｊ逡逑梦邋／逦；；邋＊邋镰ｍ－ＢＢ．邋个逡逑图２．１交通位置图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｒａｆｆｉｃ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ逡逑６逡逑

古城,煤矿,建筑物,概况

２０１３年８月兴隆寺进行大规模重建，在１１０２１、１１０４１工作面的地表沉陷区逡逑范围内修建了大量的建筑物，其核心建筑为１５层的体验楼以及楼上面９９米高逡逑的地标性建筑合十塔，属于大型建筑物，如图２．２所不。逡逑Ｉ逦｜逡逑图２．２古城煤矿１丨老采空区上方建筑物概况图逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ邋ａｂｏｖｅ邋１１邋ｏｌｄ邋ｇｏａｆ邋ｉｎ邋Ｇｕｃｈｅｎｇ邋Ｃｏａｌ邋Ｍｉｎｅ逡逑９逡逑

观测点,走向观测线,倾向观测线,观测线

１１０２１、１１０４１工作面地表布设了两条观测线，一条走向观测线南北线１，逡逑长约１５００ｍ，布设观测点２７个，一条倾向观测线东西线２，长约１２００ｍ，布设逡逑观测点２７个，如图３．１所示。逡逑图３．１地表观测站布设图逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋ｔｈｅ邋ｌａｙｏｕｔ邋ｏｆ邋ａ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ邋ｓｔａｔｉｏｎ逡逑１０逡逑

【相似文献】