開采沉陷損害類型及特征-在線瀏覽
2025-03-07 18:16本頁(yè)面
【正文】 。 圖 11 采動(dòng)地表裂縫破壞 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 12 澄合礦區(qū)巨厚濕陷性黃土覆蓋層開采地表裂縫經(jīng)雨水沖刷 、侵蝕后形成塌陷破壞坑 （ 圖 12） 和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害 。 (三 )開采引起濕陷性黃土裂縫損害 。 在地表水沖刷和地下水流動(dòng)的作用下 ， 采動(dòng)地表裂縫擴(kuò)大 ， 裂縫間聯(lián)通形成地表塌陷坑或沖刷溝破壞 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 14 三 、 土地沉陷損害分級(jí) 開采沉陷土地?fù)p害程度與開采深度關(guān)系相當(dāng)密切 ， 一般條件下 ， 當(dāng)深厚比 H/m?40時(shí) ， 地表將產(chǎn)生極為嚴(yán)重的裂縫 ，塌陷坑破壞 ， 土地?fù)p害嚴(yán)重；當(dāng)深厚比 H/m=40～ 200時(shí) ， 地表產(chǎn)生不同程度的變形破壞 ， 土地受到一定程度的損害；深厚比 H/m?200時(shí) ， 土地?fù)p害較輕 。 等級(jí) 下沉量 對(duì)土地的影響 A級(jí) 下沉大于 100mm，小于 500mm 對(duì)土地影響輕微 B級(jí) 下沉大于 500mm，小于 1500mm 對(duì)土地產(chǎn)生明顯的影響 C級(jí) 下沉大于 1500mm，小于 3000mm 對(duì)土地產(chǎn)生嚴(yán)重的影響 D級(jí) 下沉大于 3000mm 一般積水而無(wú)法耕作 表 11 土地沉陷損害分級(jí) 注：對(duì)于地表沉陷裂縫帶，塌陷坑等無(wú)法耕種的沉陷損害，均可歸于 D級(jí)損害 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 16 第二節(jié) 開采沉陷房屋損害 地下開采對(duì)地表房屋的損害主要是由采動(dòng)地表在垂直方向的移動(dòng)變形 （ 下沉 、 傾斜 、 曲率 、 扭曲 ） 和水平方向的移動(dòng)變形（ 水平移動(dòng) 、 拉伸與壓縮變形 ） 以及地表平面內(nèi)的剪應(yīng)變引起 。 ?地表下沉量大 ， 地下水位又很高 ?不均勻下沉 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 17 2. 傾斜對(duì)房屋的損害 地表傾斜后 ， 將引起房屋的歪斜 。 地表傾斜尤其對(duì)高層建筑物的損害明顯 ， 甚至?xí)饦欠康讓影l(fā)生下水道倒流等現(xiàn)象 ， 影響正常生活和使用 。 這樣 ，建筑物的荷載與基礎(chǔ)土壤反力間的初始平衡狀態(tài)就遭到了破壞 。 房屋在受到正 、負(fù)曲率影響下 ， 將使地基反力重新分布 ， 而使房屋墻壁在豎直面內(nèi)受到附加的彎矩和剪力的作用 ， 其值超過房屋基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度時(shí) ， 房屋就會(huì)出現(xiàn)裂縫 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 19 在正曲率作用下 ， 房屋產(chǎn)生倒八字形裂縫 ， 裂縫最大寬度在其上端；在負(fù)曲率作用下 ， 房屋產(chǎn)生正八字形裂縫 ， 裂縫的最大寬度在其下端 。 圖 13 a）正曲率作用下房屋的受力狀態(tài) b)負(fù)曲率作用下房屋的受力狀態(tài) FR— 地表曲率附加力 MR— 地表曲率附加力矩 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 20 地表水平變形對(duì)房屋的破壞作用很大 ， 尤其是拉伸變形 。 當(dāng)壓縮變形較大時(shí) ，可使房屋墻壁 、 地基壓碎 ， 地板鼓起產(chǎn)生剪切和擠壓裂縫 ，可使門窗洞口擠成菱形 ， 縱墻或圍墻產(chǎn)生褶曲或屋頂鼓起 。 由于兩個(gè)橫墻處的地表傾斜值不同 ， 導(dǎo)致了地表沿房屋的縱軸中心線產(chǎn)生了扭曲變形 ， 導(dǎo)致房屋扭轉(zhuǎn)變形的產(chǎn)生 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 23 二 、 開采房屋損害程度分級(jí) 我國(guó)在 《 建筑物 、 水體 、 鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程 》 （ 以下簡(jiǎn)稱 “ 三下采煤 ” 規(guī)程 ） 中將長(zhǎng)度或變形縫區(qū)段內(nèi)長(zhǎng)度小于 20m的磚混結(jié)構(gòu)房屋破壞分為四個(gè)等級(jí) ，見表 12， 其它結(jié)構(gòu)類的建 （ 構(gòu) ） 筑物可參照表 12執(zhí)行 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 26 第三節(jié) 地面及地下構(gòu)筑物損害 開采沉陷地面及地下構(gòu)筑物損害包括：地面鐵路 、 公路 、高壓輸電線塔 、 線路 、 索道 、 電視轉(zhuǎn)播塔 、 煙囪等高層建（ 構(gòu) ） 筑物 、 堤壩 、 橋涵 、 管路及地下埋藏的各類建 （ 構(gòu) ）筑物等 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 27 圖 15 采動(dòng)引起軌道橫向扭曲變形 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 28 地表縱向傾斜變形使道路爬行坡度增大 ， 兩站之間的區(qū)間坡度大于 1:80（ ‰ ） 時(shí)車輛行使困難 ， 可能會(huì)破壞列車的正常運(yùn)行和調(diào)車場(chǎng)的工作 ， 為此需要增加列車的牽引力和制動(dòng)力 。 開采地表壓縮變形的擠壓力 ， 通過路基傳遞給路面 ， 一般情況下公路路面的抗擠壓能力很小 ， 在擠壓變形作用下 ， 公路路面波浪起伏 ， 在這種條件下高速行駛的車輛會(huì)騰空 ， 引發(fā)翻車事故 ， 同時(shí)在行車的作用下會(huì)加速路面的破壞 。采動(dòng)地表縱向移動(dòng)變形會(huì)引起公路路基 、 路面開裂破壞或擠壓隆起形成波浪起伏路面 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 30 采動(dòng)地表沉陷過程的拉伸 、 壓縮 、 傾斜變形減小了路基的內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力 ， 會(huì)引起路基承載能力的下降 ， 導(dǎo)致邊坡的滑移甚至滑坡災(zāi)害發(fā)生 。 國(guó)外將國(guó)鐵 、 高等級(jí)公路列為Ⅰ ～ Ⅱ 保護(hù)物 ， 普通公路列為 Ⅲ ～ Ⅳ 保護(hù)物 。 這種高層構(gòu)筑物因傾斜偏心矩的作用 ， 在塔體任意截面內(nèi)產(chǎn)生自重附加彎矩 ， 在彎矩的作用下 ， 可能沿塔體中部某截面發(fā)生斷裂破壞 ， 同時(shí)使得基底承載壓力發(fā)生變化 （ 圖 16） 。 開 采 損 害 與 環(huán) 境 保 護(hù) Mining Damages and Environment Protection 32 圖 16 塔體傾斜平衡力系的變化 1— 塔體原始狀態(tài)；
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