2 崩塌 产生压缩变形 地基处理设计 可以使采空区地表移动及变形较为充分 煤矿采空区开采方式主要包括房柱式开采 51044中勘察阶段变形监测的有关规定 3 确定处理目标 滑坡 应进行长期变形监测 尾矿等废弃物 并对采空区场地的稳定性和建筑适宜性做出评价 房柱式采煤法是在煤层中开掘一系列煤房 在施工结束后 移动盆地的内边缘区 建筑物施工期的观测日期及次数 充填开采指在采空区内充填水 优化设计方案 呈凹形 采空区地基上的建(构)筑物 其地基处理适用方法较多 采空区地面建(构)筑物地基处理设计等级 或顶板自然垮落 1 采空区处理面积的计算主要通过计算采空区处理范围的长度和宽度来确定 3.0.15 天然单轴抗压强度小于30MPa的上覆岩层定义为软弱 下沉量达到10mm为移动期开始的计时时间 监测内容主要为地表水平位移 垮落带 3.0.1 穿巷式开采等非充分采动 及时修正设计参数 第一 对充分采动的具有典型“三带”特征及地表移动盆地变形的大面积煤矿采空区 煤矿采空区地基处理施工进行的地表移动变形监测 试验性施工成果经验收合格 质量检验和工后监测等均应符合动态设计 且浅层采空区更易于受到建筑施工过程中爆破 呈凸形 采空区变形稳定性差且更易于活化 其中岩体完整 停采时间t＜2.0H 第二 因外界因素积水的软化作用 改建和扩建工程设计和施工前 发生活化 下沉量较大 稳定性差的主要根源 采煤巷道 对于经煤矿采空区地基处理后新建或改(扩)建的建(构)筑物 选择适宜的煤矿采空区地基处理方法 移动盆地的外边缘区位于采空区边界到盆地边界之间 其监测内容 3.0.4 地表变形特征 对30层以上和高度大于100m超高层建筑以及高度超过100m的构筑物的下伏采空区地基处理设计与施工应进行专门论证 本条为强制性条文 并以实测资料作为建筑物地基基础工程质量检验的依据之一 第三 对于在地表移动衰退期未结束而要兴建 建(构)筑物及地基基础设计的主要依据 3.0.4 倾斜长壁采煤法指长壁工作面沿矿层倾向倾斜推进的采煤方法 一般不出现裂缝 采用建筑措施及地基处理措施调节差异变形 采空区覆岩垮落 d 并应根据不同处理方法预测场地的变形特征 施工 不同类型或不同变形区段的采空区 信息法施工的工程管理要求 6 3.0.6 应遵守国家现行安全生产和环境保护等有关规定 将置于采空区移动盆地外边缘区上建(构)筑物划分为甲类 t为停采时间(天) 移动盆地边缘区包括内边缘区(又称压缩区域)和外边缘区(又称拉伸区域) 本规范要求采空区地基处理在地表移动衰退期结束后进行 采空区地面建(构)筑物地基处理设计应根据建(构)筑物规模 表3.0.7-2中采空区的划分按照采空区埋藏深度及采深采厚比划分为浅层采空区 尚应符合下列规定 变形监测的时间包括施工期和使用期两个部分 多煤层重复采动及邻近矿区开采的作用 移动盆地的外边缘区 可作为场地地基处理施工的一部分 采用信息法施工和动态设计原则 应分析评价采空区残余变形的影响 产生拉伸变形 3.0.7 尚应分析下列可能引起采空区活化的不利因素 其中长壁式开采指采煤工作面长度一般在60m以上 以针对不同的采空区特征 2 3.0.18 对建筑稳定性的影响较大 2 在移动过程的延续时间内 裂隙带发育往往位于拟建(构)筑物基础主要持力层范围内 顶底板岩石的软化作用 矸石 煤矿采空区地基处理设计应在煤矿采空区岩土工程勘察的基础上进行 而优化选用地基处理方法则需要根据本规范各章节中规定的地基处理方法的使用范围 或大于30mm/月(煤层倾角大于45°)的时间称为活跃期 对位于斜坡上或边坡附近的采空区建(构)筑物以及受较大水平荷载作用的高层建筑 地表裂缝 进行施工验证和工后检测与评价 当连续六个月下沉值不超过30mm时 乙级的建(构)筑物 在此区域内 极软弱岩三类 采空区建(构)筑物地基处理主要对象 地面将产生拉伸裂缝 地基处理设计 介于坚硬岩与软弱 抗扰动能力强 3.0.6 对以下类型采空区地基处理工程 天然单轴抗压强度大于60MPa的上覆岩层定义为坚硬岩 在采空区地表移动衰退期结束后进行地基处理 必须进行煤矿采空区岩土工程勘察 抗扰动能力弱 精度 乙级的工程 地表下沉速率大于50mm/月(1.7mm/d)(煤层倾角小于45°) 采动裂缝等长期入渗对采空区的作用 在建筑变形达到稳定标准后 避免由此造成生命财产的重大损失 位于急倾斜煤层采空区露头地段 1 充分了解 另外 3.0.8 煤矿采空区地基处理设计等级为甲级 煤矿采空区建(构)筑物地基处理鼓励采用新技术 且达到超充分采动 5 3.0.11 采空区地表移动活跃期地表下沉速率大于1.7mm/d 仍需继续进行观测一年 表3.0.7-1中覆岩类型的划分按照岩石的完整程度 无区域处理经验的工程 其中浅层采空区为采深小于50m或采深采厚比H/M小于30的采空区 充分采动采空区垮落 保留煤柱支撑上覆岩层的一种开采方式 2 3.0.9 3.0.11 基本规定 满足建筑使用要求 煤矿采空区地基处理施工期地表移动检测应与采空区勘察期间的监测做好衔接 可按表3.0.7-2确定 充水采空区 其距离采煤作业结束时间短 采煤在煤房中进行 应包括拟建场地影响范围内煤矿采空空洞 3.0.2 地下水长期对煤(岩)柱 可按表3.0.7-1的规定确定 断裂带地下水长期对覆岩的潜蚀 并应校验设计参数和施工工艺 采空区建(构)筑物地基处理面积及处理深度 3.0.14 由于上述采空区地段具有变形不连续 3.0.3 变形量大 3.0.5 可根据采空区变形特征 地质构造褶皱 中深层采空区场地上的附加荷载作用 1 3.0.8～3.0.10 极软弱岩 废弃井筒等均为引发建(构)筑场地及地基变形 应根据施工进度确定 以保留煤柱支撑上覆岩层的一种开采方式 当采空区上覆岩土体中存在有60％以上坚硬岩时 其监测与采空区地基处理施工同时开始 增加场地的安全稳定性 2 采空区地基处理设计等级及采空区地基处理方法等综合确定 改(扩)建(构)筑物永久工程的 地区经验和环境保护等综合确定 现场试验和试验性施工过程中 地面移动向盆地中心方向倾斜 稳定性现状 断裂带发育且密实程度差的浅层 通过勘察 密实程度 地基处理技术难度 必须严格执行 注 地表变形趋于稳定且符合场地稳定性标准后可停止观测 同时结合上部结构 合理利用矿渣 勘察及评价结论应作为煤矿采空区地基处理 地表水经塌陷坑 结合拟建建(构)筑物特征及其变形要求 地表垂直位移 采用新材料或新处理工艺的工程 功能特征 覆岩垮落类型 煤矿采空区建(构)筑物地基处理宜在地表移动衰退期结束后进行 天然单轴抗压强度介于30MPa～60MPa之间的上覆岩层定义为中硬岩 3.0.14 壁式开采和充填开采等 采空区特征 频率与采空区勘察阶段的地面变形监测相同 质量 采空区特征以及采空区地基可能造成建(构)筑物破坏或影响正常使用的程度分为三个等级 在确定采空区地基处理设计方案时 本条中所列采空空洞 尚属稳定的浅层采空区 并应符合耐久性使用要求 以确定此时场地下沉速率是否会影响到建(构)筑物抗变形能力 3 可视为主要为坚硬岩 是否经济等综合比选 建(构)筑物规模及其所处地表移动变形位置 工期 采空区地基处理设计除应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 工序应根据采空区顶板垮落特征 应依据建筑物特征 监测内容 建筑物竣工后的第一年内 1 从地表移动期开始到结束的整个时间称为地表移动的持续时间 3 基于煤矿采空区场地地表移动盆地的上述变形特征 设计时应根据具体情况 考虑到采深采厚比≤30的浅层采空区 采一条 应满足承载力计算的有关规定 3.0.17 3.0.7 下沉速率大 当拉伸变形超过一定数值后 应按照现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 选择采空区场地作为建筑场地应持十分慎重的态度 高耸结构 3 留一条 3 从活跃期结束到移动期结束的阶段称为衰退期 3.0.10 分段采用不同的处理方法或采用相同的处理方法时选用不同的工艺参数进行采空区处理 方法 按表3.0.1的规定确定 3.0.16 7 掌握采空区特征 是按照地基基础设计的复杂性 塌陷 爆破振动 对条带式 基本规定 采取不同的地基处理方法 1 依据覆岩及其垮落类型选择地基处理方法 以后进行适当延长 3.0.1 条带式开采 本条建议采空区地基处理宜在地表移动变形衰退期结束后进行主要有以下原因 砂 此阶段进行地基处理 在此区域内 断裂强烈发育的采空区 非充分采动的采空区及小窑采空区 走向长壁采煤法指长壁工作面沿矿层走向推进的采煤方法 地面移动向盆地的中心方向倾斜 51044的有关规定 受邻近矿区采动 监测的内容 采动影响范围内无大型地质构造时 场地稳定性差及变形危害大等特点 每半月观测一次 极软弱岩之间 分走向长壁和倾斜长壁 地表移动变形监测 50007的有关规定外 采空区地表移动延续时间(图2)是根据最大下沉点的下沉与时间关系曲线和下沉速率曲线求得的 煤矿采空区新建 4 故将此类采空区建(构)筑物地基处理等级划分为甲级 后实施地基处理 对评定为稳定及基本稳定的采空区场地 拟建建(构)筑物重要性等级以及对不均匀沉降敏感程度等 施工过程中应加强监测 其中局部坚硬岩指采空区上部一定高度赋存有一定厚度的坚硬岩 并应避免在地表变形活跃期进行采空区地基处理 地表裂缝 3.0.15 方法及精度应满足现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 地震等作用 深部位移监测等 地表裂缝监测及建(构)筑物变形监测 基础和地基的共同作用 本款中所指的煤矿开采条件下形成的煤矿采空区场地 3 采空区采矿和地质条件 应符合现行国家标准《煤矿采空区岩土工程勘察规范》GB 岩体破碎 3.0.13 移动盆地的内边缘区一般位于采空区边界附近到最大下沉点之间 并应符合下列规定 2 地表下沉不均匀 地裂缝发育均具有变形突变性 应先进行专项技术论证 采空区地基处理方法应根据上部结构对地基处理的要求 复采及多煤层开采采空区上的建(构)筑物 处理后需要有相对长的时间进行变形监测 其垮落带 可按本规范地基处理方法适用范围综合选定 废弃井筒 应分析查明其原因 中硬岩和软弱 选用地基处理与加强上部结构抗变形能力的综合措施 因此将置于上述场地上建(构)筑物划分为甲类 并应严格控制工序 并修改设计参数或调整地基处理方案 地基处理设计等级采用三级划分 地表平坦 塌陷坑等采空区地表变形产物也对场地及建(构)筑物变形有影响 采空区建(构)筑物地基变形验算 开采煤层倾角α＜15° 下沉速率仍远大于建(构)筑物沉降稳定速率0.01mm/d～0.04mm/d 因此确定为采空区地基处理的主要对象 采空区处理深度按照采空区盆地中间区与采空区盆地边缘区进行区别 最终形成的静态地表移动盆地(图1)可划分为移动盆地的中间区域 非正规开采的小窑煤矿采空区 达到采空区地基处理最优效果 离层及对场地和地基稳定性有影响的巷道 8中的规定进行变形监测 技术难度和采空区场地特征确定的 条带开采将开采区域划分成规则条带 地表下沉值不等 处理后的采空区场地变形允许值应按表3.0.13确定 因相邻矿区开采的疏排水作用 或≤1年的采空区场地 中层采空区和深层采空区三类 减少治理费用 对建(构)筑物危害大等特点 未充水采空区 采空区地基处理施工工艺 采空区是—种不良地质灾害 当检测的处理结果不符合设计要求时 应在有代表性的区段进行现场试验和试验性施工 采空区地基处理施工期间 塌陷坑等 中深层采空区为采深大于或等于50m且小于或等于200m或采深采厚H/M大于或等于30且小于或等于60的采空区 分区 d 房柱式 3.0.12 采空区场地稳定性及适宜性评价应符合现行国家标准《煤矿采空区岩土工程勘察规范》GB 可认为地表移动期结束 所有采空区建(构)筑物地基计算 短壁采煤法指采煤工作面长度一般在60m以下的采煤方法 深层采空区为采深大于200m或采深采厚比H/M大于60的采空区 3 在衰退期其累计下沉量仍然较大 为采空区埋深(m) 尚应进行地基稳定性验算 判定工程建设场地的稳定性和适宜性 充水状态等综合确定 应根据采空区类型 3.0.2 H 振动等的影响 对同一采空区场地存在采空区类型和开采深度差异时 3.0.5 施工宜采用动态工程管理方法 将上述场地上建(构)筑物划分为甲类 8的有关规定 地基处理设计等级为丙级的建(构)筑物 采空区地基处理设计等级为甲 抗扰动能力及天然单轴抗压强度划分为坚硬岩 粉煤灰等充填物的一种开采方式 1 新材料和新工艺 软化作用