荆各庄矿塌陷区建筑地基稳定性研究

【摘要】：随着土地利用的日益紧张,一些地区工业厂房和住宅楼不得不建在采煤塌陷区,在建筑物荷载作用下,已受损伤的岩体可能会再一次产生较大的移动和变形,甚至失稳、破坏,从而影响塌陷区地基的稳定性和建筑物正常使用。因此,开展塌陷区建筑地基稳定性分析与研究,对提高塌陷区土地的开发利用及矿区环境的治理和重大基础设施的建设都具有十分重要的现实意义。 本文以开滦集团荆各庄矿塌陷区地质采矿条件为原型,运用附加应力和数值模拟等分析方法,首先探讨了塌陷区建筑地基稳定性影响因素,主要有煤层顶板岩性、煤层埋深和采厚、矿区松散层厚度、采矿方法与顶板管理方法、采区尺寸和煤层倾角及重复采动和采煤塌陷区地表稳定时间等,还主要取决于建筑物荷载的大小与塌陷区的相对位置。其次在此基础上提出荷载作用下塌陷区地基稳定性的两个判定准则:一是临界采深至少为裂缝带最大高度和建筑荷载地基最大扰动深度之和,若实际采深小于临界采深,则地基不稳定;若实际采深大于临界采深,则还需用第二个判定准则即计算塌陷区地基受载后的再变形量,只有两个标准同时满足时,才能保证塌陷区地基稳定。再次利用概率积分法,推导地基再变形的预计公式,根据地质采矿条件和地基影响因素,基于回归分析方法,确定塌陷区建筑荷载作用下地基再变形的再下沉系数。最后结合数值模拟,分析荷载大小和加载位置对荆各庄矿塌陷区地基稳定性的影响,综合评价地基稳定性,为其它煤矿塌陷区土地利用提供技术支持和实例参考。