采空区工程地质评价

1.地表移动和变形对建筑物的影响

地下开采引起地表移动和变形对建筑物的影响因素很多，除考虑地层结构和地质构造等因素外，建筑物遭受损坏的程度，还取决于建筑物所处的位置和地表变形的性质及其大小。

在充分采动的条件下，建筑物与地表移动盆地的相对位置不同，对建筑物的损坏程度是不同的。经验表明，位于地表移动盆地边缘区的建筑物要比中间区不利的多。

地表倾斜对高耸建筑物影响较大。它使高耸建筑物的重心发生倾斜，引起附加压力重分配，建筑物的均匀荷重将变成非均匀荷重，导致建筑结构内应力发生变化而造成破坏。同时，地表倾斜会改变排水系统和铁路的坡度，造成污水倒灌和影响铁路的运营，后者严重时会发生事故。

地表曲率对建筑物也有较大影响。在负曲率（地表下凹）作用下，建筑物中央部分悬空，使墙体产生正八字裂缝和水平裂缝。如果建筑物长度过大，则在重力作用下，建筑物将会从底部断裂，使建筑物破坏。在正曲率（地表上凸）作用下，建筑物两端将会悬空，使墙体产生倒八字裂缝，严重时还会出现屋架或梁的端部从墙体或柱内抽出，造成建筑物倒塌。

地表水平的拉伸或压缩变形，对建筑物的破坏作用也很大，尤其是拉伸的影响破坏性更大。建筑物抵抗拉伸的能力远低于抵抗压缩的能力，较小的拉伸变形就能使建筑物产生裂缝。压缩变形使墙体产生水平裂缝并使纵墙褶曲、屋顶鼓起。

地表移动和变形对建筑物的破坏作用，往往是几种变形同时作用的结果。在一般情况下，地表的拉伸和正曲率同时出现；地表的压缩和负曲率同时发生。

2.采空区建筑场地的适宜性评价

在采空区建筑时，应根据地表移动特征、地表移动所处的阶段、地表变形值的大小和上覆岩层的稳定性划分不宜建筑的场地和相对稳定可以建筑的场地。

（1）不宜作为建筑场地的地段。

①在开采过程中可能出现非连续变形的地段。当出现非连续变形时，地表将产生台阶、裂缝、塌陷坑。它对建筑物的危害要比连续变形大得多。

②处于地表移动活跃阶段的地段。地表移动活跃阶段内，各种变形指标达到最大值，是一个危险变形期。它对地面建筑物的破坏性很大。

③特厚煤层和倾角大于55°的厚煤层露头地段。

④由于地表移动和变形可能引起边坡失稳和山崖崩塌的地段。

⑤地表倾斜大于10mm/m或地表水平变形大于6mm/m或地表曲率大于0.6 × 10 -3/m的地段。

⑥地下水位深度小于建筑物可能下沉量与基础埋深之和的地段。由于建筑物下沉，使地面积水，影响正常使用。同时，由于地基土长期受水浸泡，强度降低，引起地基失稳，造成建筑物破坏。

（2）可以作为建筑地段的相对稳定区。

①已达充分采动，无重复开采可能的地表移动盆地的中间区。

②同时满足预计的地表倾斜小于3mm/m、地表曲率小于0.2 × 10 -3/m、地表水平变形小于2mm/m的地段。