【摘要】：隨著礦業(yè)城市和高速鐵路的快速發(fā)展,采空區(qū)上方地表荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力使覆巖“再活化”,發(fā)生垮落、壓實(shí)直至產(chǎn)生地表變形,建筑物因此發(fā)生變形甚至坍塌,分析荷載作用前后地表移動變形、評價(jià)建筑物地基穩(wěn)定性對我國建筑工程應(yīng)用具有重要意義。以山東省省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目山東藍(lán)海領(lǐng)航電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為工程背景,將附加應(yīng)力法和地表殘余沉降預(yù)計(jì)法相結(jié)合評價(jià)地基穩(wěn)定性,計(jì)算殘余空洞裂隙上方單一建筑物附加應(yīng)力必須考慮周圍其他地表荷載的影響,發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的其它建筑荷載對指定建筑物附加應(yīng)力計(jì)算產(chǎn)生不可忽略的影響;通過破碎矸石壓縮試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法分析了采空區(qū)充水、建筑荷載大小及位置的變化對地表殘余移動變形的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水對破碎巖體壓縮有一定的促進(jìn)作用,相同荷載下矸石飽水后浸水應(yīng)變值和碎脹系數(shù)較干燥條件下大,隨著軸向荷載增大,應(yīng)變差在減小,說明荷載較小時(shí),飽水性對破碎矸石壓縮影響較大;矸石飽水后浸水條件下恒載荷載較大時(shí),飽水性對破碎矸石應(yīng)變和碎脹系數(shù)更大;研究區(qū)灌注后與未灌注充填處理相比地表殘余下沉量減小約86%,區(qū)域場地達(dá)到基本穩(wěn)定,適宜建筑物修建。采空區(qū)地基穩(wěn)定性評價(jià)系統(tǒng)的研發(fā)利用VBA編程語言的簡單易操作性,實(shí)現(xiàn)了 CAD中圖形數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)到EXCEL中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,使礦圖中觀測站數(shù)據(jù)坐標(biāo)的提取更為便捷;觀測數(shù)據(jù)曲線擬合借助MATLAB數(shù)值計(jì)算軟件的優(yōu)勢,通過調(diào)用實(shí)現(xiàn)下沉、水平變形、曲率等圖形的擬合計(jì)算;生成對應(yīng)的曲線和CAD、SUFER等值線圖;系統(tǒng)可以對若干年后的地表殘余變形情況進(jìn)行計(jì)算,一體化的設(shè)計(jì)提高了數(shù)據(jù)處理效率。
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｒｏｃｋ－ｒｏｃｋ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｆａｉｌｕｒｅ逡逑煤層開采后，采空區(qū)邊緣基本頂巖層存在相互咬合的巖梁，這些巖梁能在水逡逑平方向傳遞力的聯(lián)系，這種力的傳遞可將其荷載傳遞至煤壁支承，而僅有小部分逡逑轉(zhuǎn)向采空區(qū)冒落巖塊上，如圖２．１所示，顯然巖梁Ａ對于該結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性起逡逑控制作用，巖梁Ａ?xí)蝽肥膲簩?shí)作用緩慢下沉，該結(jié)構(gòu)可能會因巖梁Ｂ的下沉逡逑產(chǎn)生失穩(wěn)。該結(jié)構(gòu)巖梁Ａ的幾何關(guān)系和平衡關(guān)系為：逡逑＼２ａ邋＝邋ｈ－ｌｓｍ９逡逑（２．２）逡逑［Ｗ邋－邋Ｔ＼ｄｘｖｃｐ逡逑中：逡逑Ｆ—巖梁所受上覆巖層荷載，，ＫＮ；逡逑ｒ邋一水平推力，ＫＮ；逡逑Ｐ—巖梁內(nèi)摩擦角，°。逡逑力矩的平衡方程和臨界條件為：逡逑

２．２．２采空區(qū)破碎巖體“活化”機(jī)理逡逑鄰區(qū)采掘活動、強(qiáng)排地下水、地震、采空區(qū)上方修建建筑物等均可導(dǎo)致原有逡逑應(yīng)力狀態(tài)失衡，采空區(qū)覆巖空隙分布及分帶可用圖２．２表示。逡逑□邋□□□□□逡逑ｎ邋0邋ｎｏｎ邋0逡逑□邋□□□□□逡逑□邋□□□□□逡逑［Ｔｔ［．．．．｜＿ｉ邋ｍ［邋．．．．｜邋ｉＴｆｎｉ邋ｉ邋ｉＴｉ邋丨邋７邋ｒＰｉｒＴＴｌＴｎｉ邋Ｉ邋Ｈ邋！■邋Ｉ．逡逑瓜Ｕｉｍｘｕｎｉ邋Ｈ�。礤澹酰椋椋欤蹋希兀蹋兆ω蟘盍賞淝虜洛義襄五五邋五五五五義襄五五味危義稀鰣危蓿ⅲ體澹㈠濉澹礤危澹宄В濉鲆唬ⅲⅲⅲ阱澹澹咤澹卞澹咤澹義希哄澹潁ⅲⅲ㈠澹�，￣邋￣＂邋Ｔ邋＾邋￣邋＇＂Ｔｉｉ}潁ⅲВ義蠟祤w逡逑規(guī)密區(qū)規(guī)釀壓艦規(guī)密區(qū)逡逑圖２．２采空區(qū)覆巖空隙分布及分帶逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｇａｐ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｚｏｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ邋ｓｔｒａｔａ邋ｉｎ邋ｇｏａｆ逡逑如圖２．２所示，三帶可以劃分為四種結(jié)構(gòu)［７３］，垮落巖層內(nèi)不規(guī)則帶為散體結(jié)構(gòu)逡逑排列無序且碎脹充分，規(guī)則帶的碎裂結(jié)構(gòu)空隙發(fā)育較充分�？迓鋷戏搅严稁�(nèi)逡逑的巖層形成塊裂結(jié)構(gòu)，縱向裂縫與層間離層發(fā)育充分，碎脹程度次于散體結(jié)構(gòu)與逡逑碎裂結(jié)構(gòu)。若采深足夠，裂隙帶到地表的巖層會發(fā)生彎曲下沉，形成的彎曲下沉逡逑帶少有大的裂縫和離層，其下部的巖層可以看成彈性地基梁。逡逑其主要活化機(jī)理為［７２］：逡逑（１）
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU470

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本文編號：2662903