老采空区地基稳定性模拟分析

《老采空区地基稳定性模拟分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据serialNo．4740ctober．2008矿业快报EXPRESS1NFORMATl0NOFMININGINDUSTRY总第474期2008年10月第10期老采空区地基稳定性模拟分析贾新果孙景来(煤炭科学研究总院北京安全技术研究所)摘要：利用FLAC20有限差分程序对老采空区上方地表新建建筑物载荷作用下的地基稳定性进行了模拟分析。研究结果表明，该方法是可行的。为老采空区上方新建建筑物地基稳定性的评价提供了一种新的分析方法。关键词：老采空区；冒落裂缝带高度；地基稳定性中图分类号：TD325+．3文献标识码：A

2、文章编号：1009-5683(2008)10-0049432SimulationAnalysisofFoundationStabilityAboveOIdGoafJiaXinguoSunJinglai【BeijingResearchInstituteofMineSafetyTechnology，ChinaCoalResearchInstitute)Abstract：Asimulativeanalysiswascarriedoutuponthefoundationstabilityunderloadactionofnew

3、lybuihbuildingsaboveanoldgoalbyusingtheFLAC2Dfinitedifferenceprogram．Theresultsshowedthatthemethodwasfeasible．Itprovidedanewanalyticalmethodforevaluatingthefoundationstabilityofnewlybuiltbuildingsabovetheoldgoal．Keywords：Oldgoaf；Heightofcavingandfracturebelt；Fou

4、ndationstability1引言目前，许多矿区正在或准备在老采空区地表新建建(构)筑物。煤层采出后，使采空区周围岩体内部结构遭到破坏，形成冒落带、裂缝带和弯曲下沉带。老采空区上覆岩层虽然在经过一定时间自然压实后基本趋于稳定，但若在其上方地表新建建筑物时，若建筑物荷载影响深度与冒落裂缝带相交叠时，就会破坏岩体业已形成的平衡状态，出现所谓的老采空区“活化”现象，使覆岩重新发生移动变形，地面产生残余沉降。因此，必须对老采空区新建建(构)筑物地基的稳定性进行评价，并结合具体情况，采取相应的处理措施，以保证新建建(构)筑物

5、的安全。鉴于此，文中利用FLAC20有限差分程序对老采空区地表新建建(构)筑物载荷作用下的地基稳定性进行了模拟分析。2地基稳定性评价原则冒落裂缝带高度(珥)与建筑荷载影响深度(H。)可分别采用经验来计算[I’2]，但是上覆岩层受采动影响因素众多，应用传统计算公式所得到的结果很难与实际情况相符。建筑物荷载影响深度与建筑物的结构、基础型式、基础埋深、荷载大小等有关⋯。一般认为：煤层开采后，老采空区冒落裂缝带不再因新加建筑荷载扰动而重新移动时，最小采深(日。．)应该大于冒落裂缝带高度(坼)与建筑荷载影响深度(日，)两者之和H

6、1(见图1)，即：HL>HF+日Y．当实际采深大于风时，建筑荷载不会使冒落裂缝带重新移动；当实际采深小于仇时，覆岩和地表会再次发生较大的不均匀移动。燥十上木允，，允峨匹甾糟。块南区未允分允虮区愆十士图l老采空区地基稳定性评价模型贾新果(1980一)，男．汉族，河北邢台人，硕士．100013北京市。3应用实例49万方数据总第474期矿业快报2008年10月第10期2007年某矿拟在1968--1972年开采过的老采空区上方地表新建建筑物，该区域下方及周围区域开采过1个煤层，开采工作面主要有5904、1101、1102、1

7、103、1104、1106、5901等，平均采厚6．6m，煤层倾角20一6。，采深125—175m；采用分层开采、全部垮落法管理顶板。煤层上覆岩层主要由表土(约45m)、砂质泥岩、泥岩、砂岩等组成，整个上覆岩层岩性属中硬岩层。建立FLAC20模型：水平煤层开采，采深H=130．0m，煤厚M=6．6m。顶底板岩层主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩，表土层厚h=45．0m。模型沿岩层走向长800．0m，垂直方向180．0m。计算中采用平面应变模型。其边界约束条件见图2。士Ill走图2模型边界约束条件为研究建筑物地基稳定性受其附加荷

8、载的影响，设计了4个模型。以新建条形建筑物长60m、宽20m为例进行计算，砖混结构，标准层高3．0m，基础为毛石或钢筋混凝土条式基础，建筑物荷载考虑为20kN／m2(系单层建筑面积荷载大小)，拟建建筑物层数考虑4、5、6、7层4种情况。假定整个建筑荷载作用在建筑平面大小的矩形基础上，按均布矩形荷载计算地基附加应力。对建立的4个模型