煤炭工业建筑结构设计标准 [附条文说明] GB50583-2020 建标库

5.3  采空区

5.3.1  随着工程建设的土地需求量越来越大,国家可资利用的土地资源日渐减少,煤炭等矿产资源的开采也破坏了大量的土地资源,实际工程中常常遇到的是采空区无可绕避的情况。如何治理利用采空区场地、节省土地资源、有利于区域整体规划建设成为摆在煤炭建设领域相关部门和技术人员面前亟待解决的大问题。

    近年来,全国各地均有在采空区场地上进行建设的工程项目,积累了大量的采空区治理设计、施工、检测等方面的经验,发明了许多采空区治理的新技术、新方法、新材料等,对日益增多的采空区场地利用提供了丰富而可靠的先例。在此基础上国家陆续出台了《煤矿采空区岩土工程勘察规范》GB51044及《煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范》GB51180,为采空区建设场地利用提供了应该遵循的技术标准。

5.3.2  采空区地表移动延续时间包括了由于采动引起的地表移动初始期、活跃期以及衰退期三个阶段。采空区场地当可修建建(构)筑物时,一般是处于地表移动延续时间的衰退期。此时虽然地表移动变形趋于稳定收敛状态,基本不会产生大的、剧烈的地表移动变形,但尚存在一定的残余变形量,当此部分残余变形量(含变形速率)与建筑附加荷载产生的正常地基沉降变形量(含变形速率)之和使得建(构)筑物结构抗力难以适应时,仍然可能造成建(构)筑物的损坏。因此,本条规定采空区地基变形计算应考虑采空区地表移动残余变形的影响。  目前残余变形计算研究程度较少,实际工程中应结合经验、实测及数值模拟分析等予以确定。

5.3.3  采空区的治理方案,是根据煤炭工业太原设计研究院集团有限公司在山西、陕西等矿区治理采空区的经验与山西太旧高速、大运高速祁临段、太长与长晋等高速公路跨越采空区的治理经验编制的。如太原李家楼煤矿筒仓采空区、古交西曲变电所采空区,采用了钻孔干料充填加水泥粉煤灰或水泥黄土混合注浆方法;汾西柳湾煤矿生产系统采用浆砌片石、土工袋回填和水泥黄土混合浆液补充注法;阳泉美锦大厦(地上12层,地下1层)采用ф1.5m,长20m~25m的钢筋混凝土钻孔灌注桩基穿越治理采空区。对采空区深度达到200m~250m,个别地段达到300m的山西几个高速公路,均采用粉煤灰水泥或黄土水泥混合浆液注入充填方法,不仅在技术上取得成功,而且在经济效益、社会效益方面也是很好的。采空区治理平面范围应按现行标准《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》确定。

    本次修订结合现行国家标准《煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范》GB51180的有关规定补充了剥挖回填法、强夯法、砌筑法、跨越法、桩基穿越法等多种采空区治理方法。

5.3.5  采空区上建(构)筑物的设计规定按现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规范》规定的矿区建筑物保护等级划分、建筑物各保护等级的维护带宽度及保护煤柱留设方法相关条款进行了调整,并结合现行国家标准《煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范》GB51180补充了采空区治理若干建筑措施和结构措施。

5.3.6  本条为新增内容。采动边坡是现行国家标准《煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范》GB51180中出现的新术语。采动边坡是受采空区采动、变形影响控制的边坡。采动边坡易诱发产生采动滑坡或采动坡体崩塌,对建(构)筑物造成危害。