项目区地勘资料和稳沉评估资料采空区稳定性初步分析.docx
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项目区地勘资料和稳沉评估资料采空区稳定性初步分析
山东省泰安市新泰采煤沉陷区光伏发电示范基地项目
采空区稳定性初步分析
新泰市国土资源局
二〇一六年三月
编写单位:
山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队
编写人:
王延岭、焦玉国、史素素
审查人:
周绍智、邱伟、李守昌
项目负责:
王延岭
总工程师:
周绍智
院长:
唐好生
一、项目区煤矿采空区分布情况及特征1
二、项目区采煤沉陷历史及危害5
1.地面沉陷分布及特征5
2.地裂缝分布及特征7
3.地面塌陷分布及特征8
三、项目区采空塌陷治理情况9
1.强化政府的协调领导作用9
2.建立健全配套的政策措施9
3.理顺资金渠道9
4.加强采空区土地塌陷研究10
四、项目规划区采煤沉陷稳定性分析10
五、技术措施11
1.应采取的原则性技术措施11
2.拟建建筑物建设建议14
六、结论及建议15
新泰市是山东省重要的能源基地,煤炭资源丰富,全市含煤区总面积约290km2,现已探明储量13.43亿t,预测资源量6.43亿t,主要分布于新汶、禹村两个矿区,南部放城矿区有少量分布。
新泰市煤炭资源开发历史久远,各个时期采空区星罗棋布。
时间较远的(解放前)古采区主要分布于禹村、汶南、良庄、孙村等浅层煤分布区,受当时经济技术水平制约,多以小煤窑方式进行开采,且采井深度一般小于150m,生产规模较小,因而采空区范围通常较小。
新中国成立后,随着经济社会发展对煤炭资源需求量的日益增加和机械化开采技术的不断进步,采空区范围及其增长速率迅速提高,矿山采空区亦由浅部、零散状分布转入向纵深和相对连续的大范围分布状态。
2009年之前,新泰市共有煤矿企业38家,2009年之后,部分矿山企业关停或整合,截止2015年底,全市共有持证开采的煤矿企业24家。
多年来的地下开采造成了大面积地面沉陷,全市煤矿采空区总面积约90km2,主要分布于孙村矿、华源矿、良庄矿、协庄矿、华恒矿、禹村矿等六个矿山开采区,沉陷区地表下沉值在0.5~6m之间,造成居民房屋、道路、农田、水利设施等产生了不同程度的破坏,造成了严重的社会危害。
一、项目区煤矿采空区分布情况及特征
山东省泰安市新泰采煤沉陷区光伏发电示范基地项目共包括28个光伏电站,分布于新汶煤田和禹村煤田两个采煤沉陷区内,包括翟镇、西张庄镇、泉沟镇、谷里镇、小协镇、东都镇、汶南镇、楼德镇、禹村镇9个乡镇,总装机容量2000MW,实际利用土地面积80km2。
各光伏电站所处煤矿采煤沉陷区统计情况见下表。
表1各光伏电站所处煤矿采煤沉陷区情况统计表
序号
行政区域
拟建光伏电站名称
实际利用面积(km2)
所处的煤矿采煤沉陷区名称
1
翟镇
前羊村50MW光伏电站
2
山东泰山能源有限公司翟镇煤矿、山东良庄矿业有限公司煤矿
2
大港100MW光伏电站
4
山东泰山能源有限公司翟镇煤矿、山东协庄矿业有限公司煤矿、山东明兴小港煤矿
3
候家庄50MW光伏电站
2
山东泰山能源有限公司翟镇煤矿、山东泰山能源有限公司协庄煤矿
4
小朱庄100MW光伏电站
4
山东协庄矿业有限公司煤矿、山东良庄矿业有限公司煤矿
5
保安庄100MW光伏电站
4
山东良庄矿业有限公司煤矿、山东泰山能源有限公司协庄煤矿、泰安市汶河煤矿
6
榆山50MW光伏电站
2
山东泰丰矿业有限公司王家寨煤矿
7
翟南50MW光伏电站
2
山东泰山能源有限公司翟镇煤矿、山东明兴小港煤矿
8
上汪50MW光伏电站
2
明兴矿业、阳光矿业
9
泉沟镇
孙家庄100MW光伏电站
4
莲花山煤矿
10
泉沟50MW光伏电站
2
新泰市翟镇煤矿、新泰市莲花山煤矿、山东阳光矿业崖头煤矿、新泰市羊泉煤矿
11
刘家牌50MW光伏电站
2
山东盛泉矿业有限公司泉沟煤矿
12
西张庄镇
四槐50MW光伏电站
2
四槐树煤矿、阳光矿业
13
东韩庄50MW光伏电站
2
山东泰山能源有限公司协庄煤矿、新泰市高佐煤矿、新泰市建新煤矿、新泰市碗窑头煤矿
14
张庄50MW光伏电站
2
协庄煤矿、双高煤矿、高佐煤矿
15
东白沙50MW光伏电站
2
山东泰山能源有限公司协庄煤矿、韩庄煤矿、建新煤矿
16
谷里镇
大尧沟50MW光伏电站
2
新泰市建新煤矿、山东泰山能源有限公司协庄煤矿
17
小协镇
小协100MW光伏电站
4
碗窑头煤矿
18
东都镇
南桥100MW光伏电站
4
华源矿业公司煤矿、新泰市新兴煤矿、新泰市西都二号煤矿、新泰市名公煤矿
19
余粮村100MW光伏电站
4
华源矿业公司煤矿、山东华恒矿业有限公司汶南煤矿、新泰市余粮煤矿
20
南鲍村100MW光伏电站
4
华恒矿业、南鲍矿业
21
汶南镇
沈家庄新村50MW光伏电站
2
山东华恒矿业有限公司汶南煤矿
22
李仙村30MW光伏电站
1.2
华源矿业公司煤矿、山东华恒矿业有限公司汶南煤矿、山东华恒矿业有限公司汶南煤矿
23
白家庄100MW光伏电站
4
山东华恒矿业有限公司汶南煤矿
24
北鲍村50MW光伏电站
2
华源矿业公司煤矿、山东华恒矿业有限公司汶南煤矿、新泰市余粮煤矿
25
甄家庄100MW光伏电站
4
新泰市朝阳煤矿
26
周家沟50MW光伏电站
2
山东华恒矿业有限公司汶南煤矿、新泰市汶南煤矿
27
吴山村20MW光伏电站
0.8
新泰市朝阳煤矿
28
楼德镇
楼德50MW光伏电站
2
楼德煤矿
29
禹村镇
兴禹100MW光伏电站
4
新泰市楼德煤矿、新泰市九龙山煤矿、新矿集团禹村煤矿
30
富禹50MW光伏电站
2
新泰市楼德煤矿、新泰市九龙山煤矿、新矿集团禹村煤矿
项目区内各个历史时期不同年代、不同深度的煤层采空区交错分布。
较之省内济宁、枣庄、滕州等开采矿山,其采空区类型多样,全冒落、条带(局部为刀采)冒落、水砂充填、矸石条带充填等均有分布,因而采空区空间分布状态极为复杂,主要表现在以下方面:
在平面分布上,各矿山采空区类型均以冒落式为主,面积76.23km2,占全市煤矿采空区总面积的86.95%。
条带冒落采空区主要分布于小协煤矿(ll、13、l5层煤)、泉沟煤矿(2、4层煤)、沈村煤矿(9层煤)、淞河煤矿(13、15层煤)、新兴煤矿(13层煤)等矿山煤层开采区,面积仅1.82km2。
水砂充填区主要分布于新汶矿业集团所属的华恒煤矿、华源煤矿、孙村煤矿、协庄煤矿等矿区,沿柴汶河右岸由东南向西北呈带状分布,面积ll.44km2。
此外,境内乡镇小煤矿众多,除放城煤矿采空区相对较简单外,各矿同一煤层采空区形态各异,空间分布不均匀,范围面积差别大,且连续性差。
在垂直方向分布上,不同矿区采空区垂向分布层数、形式、埋深极具差别。
首先,各煤矿采空区在垂向分布上,多层采空区大部沿柴汶河北岸呈条带状分布。
其中,冒落采空区垂向分布一般一至五层,局部(名公煤矿)最多达到七层。
采空区埋深200~1050m,单层煤采高0.9~3.1m,平均累计采高1.3~7.8m;水砂充填以孙村煤矿和华源煤矿规模较大,充填层数二至六层,其它煤矿一般一至三层。
充填深度30~847.8m。
单层采空区充填厚度0.4~3.5m,累计充填厚度0.8~7.6m;矸石条带充填区主要分布于华恒(汶南)煤矿主要充填13、15层煤采空区,深度500~600m。
其次,各煤矿区不仅采空区埋深大,垂向叠加层数多,而且不同类型采空区交错分布。
如协庄煤矿二号风井~风井一带2、4、6、11、13层煤采空区,上部2、4层煤与下部13层煤采空区为水砂充填,中部6层煤采空区则大部为全冒落。
目前,该煤矿最大开采深度已达到1210m。
二、项目区采煤沉陷历史及危害
新泰市煤矿开采区采空塌陷形式主要有地面沉陷、地面塌陷、地裂缝,其中地面沉陷面积及造成的经济损失及危害最大,其次为地面塌陷和地裂缝。
1.地面沉陷分布及特征
地面沉陷面积113.97km2,主要分布于新汶煤矿区开采区。
累计沉陷深度一般1.0~5.3m,泉沟煤矿最大下沉深度达6.4m,具有重复沉陷的特征。
沉陷深度小于1.5m区域主要分布于各煤矿近期采空区和小型煤矿开采区,面积约41.26km2,占沉陷区总面积的36.2%,累计沉陷深度一般0.3~1.4m。
据调查,该区地面变形以缓变形为主,下沉量较小,标高损失和地面形态变化不甚明显。
但由于沉陷区地面下沉不均匀,尤其是采空区边缘地带,地面倾斜较大,因而村庄、学校房屋受
破坏严重,孙村煤矿、良庄煤矿、泉沟煤矿、协庄煤矿、翟镇煤矿等矿山近期采空区分布的村庄、学校房屋破坏等级大部分达到Ⅲ级,部分地段达到Ⅳ级(照片1~2)。
照片1汶南镇东南辰村居民房屋严重开裂照片2翟镇小湖村农灌水井被抬升
地面沉陷深度大于1.5m的面积72.71km2,占全市采空沉陷区总面积的63.8%。
主要分布于孙村、华源、华恒、协庄、泉沟、翟镇、良庄等大、中型煤矿开采区和汶河、沈村、禹村等小型煤矿开采区。
累计沉陷深度一般1.6~5.3m,泉沟煤矿北部达到6.4m。
沉陷区内建(构)筑物和农田等受严重影响,部份地段汛期出现严重积水现象。
同时,由于以上煤矿开采区地形起伏较大,残丘地形发育,因而沉陷盆地形态多不规则。
沉陷积水区主要分布于沉陷深度大于1.5m煤矿沉陷区,多位于自然地势低洼地带和近河流地带沉陷区,面积约0.554km2。
由于沉陷区浅层地下水水位动态变化较大(年变幅3~5m),因此,沉陷积水区多为以季节性(汛期)主,积水区汛期积水深度一般1~2m,泉沟煤矿可达2~3m,累计积水时间一般4~6个月。
由于农田积水,造成大量农作物绝产或减产(照片3~4)。
照片3翟镇前羊村地面沉陷形成积水区照片4翟镇小湖村农田沉陷后积水
目前,沉陷区受影响乡镇办事处11个,村庄181个。
据统计资料,自1981~2001年间,采煤沉陷造成的直接经济损失达1.95亿元。
其中,搬迁压煤村庄9个,搬迁1720户,补偿经费1800万元,处理民房斑裂181村36000户,补偿经费8700万元,处理沉陷地补偿经费9000万元。
2.地裂缝分布及特征
新泰市由煤矿开采引发的伴生地裂缝主要分布于禹村矿区、放城矿区,以禹村地裂缝较为严重。
其次为新泰矿区,主要分布于华源煤矿、协庄煤矿和翟镇煤矿缓坡丘陵地带,规模和数量较少。
禹村煤矿区地裂缝:
分布于楼德煤矿及九龙山煤矿区,分别由新汶矿局原东风煤矿和禹村二号矿采煤造成。
发生时间为1988~1990年,东风煤矿地裂缝出现在东营村南农田内,造成土地绝产面积173亩,绝产面积50亩。
放城煤矿区地裂缝:
位于放城镇永安煤矿东部239.0m高地之上,地表出露古近系厚层砾岩。
开采煤层为11、13层煤,平均开采深度分别为210m和220m,平均采高1.6m和1.3m,采空区面积0.39km2。
1990年,东埠村东部239.0m高地山坡上发生地裂缝,走向近东西,由一条主裂缝、四条次裂缝组成,主裂缝长度约1.1km,垂向深度大于30m,地表平均宽度0.46m,中部最宽处达1.2m(照片7)。
因地裂缝发生区无村庄及其它建(构)筑物,且农田土壤较贫瘠,故损失
轻微。
华源煤矿地裂缝:
分布于华源煤矿区北岭宿舍东部残丘坡麓地带(照片2-8),出露地层为古近系紫红色粉砂岩,第四系残坡积物厚度大多小于2m。
该地带分布有11层煤近期采空区,长约1.1km,平均宽度0.22km,面积约0.242km2。
采空区平均埋深650m,采高1.7m。
2002年、2004年采空区相继发生地面沉陷,同时地面出现数条裂缝,延展方向近东西,长度约300~500m。
现在地裂缝已基本稳定。
3.地面塌陷分布及特征
主要分布于放城永安煤矿区、楼德煤矿区、九龙山煤矿区和原淞河煤矿、碗窑头煤矿、高佐煤矿等浅部煤层采空区,发生于2004年以前。
共发现塌陷坑30余个(现在大部分已填平),塌陷区地面非连续变形突显,平面形态多呈不规则圆形,直径一般2~4m,深度0.7~1.1m。
塌陷坑多发生于农田内,造成的损失较小。
新泰市是国家第三批资源枯竭型城市,已发的采空塌陷地质灾害曾经造成较为严重的经济损失和社会危害,随着煤矿资源量的不断减少,以及大批煤矿企业的关停和整合,近年来,特别是2010年之后,采空塌陷的危害趋势呈现出不断减缓的趋势。
根据新矿集团和新泰市多个煤矿的监测资料,近年来各矿区地表变形值由2000年之后的不断增大变为逐渐减小,地表变形已由活跃期进入衰退期,地表趋于稳定。
根据对区内房屋及其它设施遭受采空塌陷破坏的调查情况,近年来采空塌陷引起的地面沉陷、地裂缝及房屋斑裂等问题也呈现出不断减缓的趋势。
三、项目区采空塌陷治理情况
新泰市各级政府高度重视采空塌陷地质灾害的防治工作,在市政府的统一领导下,采取最为严格的地质环境保护措施,各部门之间,以及各部门与治理责任主体之间通力配合,在采空塌陷防治方面取得了较为明显的成效。
1.强化政府的协调领导作用
采空区土地塌陷治理涉及土地、矿业、环保、农业等多种技术学科和工程、生物、农业等多项技术领域,与矿产管理、土地管理、农业管理等多部门有关,新泰市政府成立采空区土地塌陷治理领导组,煤炭、国土、建设、科技、交通、财政、审计、农业等多部门参与,积极编制治理规划,制定治理目标,实行严格的目标责任制,使采空区塌陷治理有组织有计划稳步向前推进。
2.建立健全配套的政策措施
采空区土地塌陷治理是一项实实在在的富民工程、民心工程、德政工程,直接涉及人民群众的切身利益,关系到改革开放和社会经济的健康发展。
新泰市政府根据国家《土地管理法》、《矿产资源法》以及国务院《土地复垦规定》等法律法规,结合当地实际,制定相应治理办法,对采空区土地塌陷治理的责任划分、治理目标、治理原则、指导思想、办理程序、奖惩兑现等具体事宜做出明确规定,从而将采空区土地塌陷治理纳入法制化、制度化的轨道。
3.理顺资金渠道
增加治理收入,一是用足用活资金,新泰市政府对采空区土地塌陷治理非常重视,把采空区土地塌陷治理列入重点工程。
二是加大土地复垦费征收力度,依据“谁破坏、谁治理”的原则,适当提高土地复垦费征收额度。
三是激活民间资金,依据“谁治理、谁受益”的原则,充分发挥社会力量,广泛吸收社会闲散资金,尝试由工矿企业、政府、公司、集体经济组织或农户等参与者结成“风险共担,利益共享”的利益共同体,积极投入采空区土地塌陷治理。
4.加强采空区土地塌陷研究
采空区土地塌陷治理是一个复杂的生态工程,必须提高科技含量,依靠先进的科学技术手段进行科学治理。
新泰市对此进行了科学规划,聘请专家对采空区土地塌陷治理进行总体规划。
处理好眼前与长远利益,局部与总体的关系,做到生态效益与经济效益相统一;因地制宜,针对不同类型的采空区土地塌陷采取不同的治理方法,宜农则农、宜林则林;加强对采空区进行监测,采取有效办法填充采空区,最大限度地减少采空区土地塌陷面积,以达到标本兼治的目的。
经过多年不懈的保护和治理工作,新泰市采煤沉陷区采空塌陷地质灾害的高发态势得到了遏制,矿区环境条件得到了明显的改善,使矿区的广大人民群众真正感受到了经济发展所带来的红利。
四、项目规划区采煤沉陷稳定性分析
根据新泰市煤矿采矿塌陷区地表变形特征多年监测资料,并参照相关规范,煤矿采空塌陷稳定程度可根据采空区地表移动总时间确定。
新泰地区煤矿区典型矿山岩移监测资料显示,采空区塌陷稳定时间一般为5年。
采空超过5年的采空区顶板岩体多已完成冒落垮塌,地表水平及垂向位移近于停止,基本稳定;采空小于5年的采空区顶板岩体由于重力作用,处于应力不断释放的阶段,冒落垮塌尚未完成,地表水平及垂向位移处于发展阶段,稳定性差。
因此,将2010年以来煤矿采空区及规则开采区划为稳定性差区,2010年前的采空区划分为基本稳定区。
根据对项目区内各矿山煤层开采后地面沉陷稳定时间调查情况,2010年之前形成的煤矿采空区面积为61.99km2,主要分布在原禹村煤矿及沿柴汶河2~3km(垂直河流走向)范围内,将其划分为基本稳定区,2010年之后形成的煤矿采空区面积25.67km2,集中分布在协庄煤矿北部、翟镇煤矿以及良庄煤矿、孙村煤矿北部开采区,规划煤矿开采区主要分布于新汶煤田,面积约140km2,将2010年之后的采空区和煤矿规划开采区划分为稳定性差区,总面积约为165.67km2。
五、技术措施
1.应采取的原则性技术措施
拟建区域内的新建建(构)筑物将受采空区的残余影响,可能会对拟建建筑产生一定不利影响,因此新建建(构)筑物要采取能够抵抗地表残余沉陷变形的抗变形结构技术措施,才能确保新建建(构)筑物的安全。
抗变形结构技术措施包括吸收地表沉陷变形的柔性措施和抵抗地表沉陷变形的刚性措施,刚柔措施相结合,使抗变形结构建(构)筑物能够经受各种采动(空)沉陷变形的作用而不破坏。
(1)变形缝
变形缝是设计采动(空)区建(构)筑物时采用的基本措施之一,是保护采动(空)区建(构)筑物免受损坏,经济而有效的方法。
当建(构)筑物平面形状为L形时,地表变形可能使其平面转折处产生应力集中而破坏,因此在转折处宜设置变形缝。
另外,采动(空)区建(构)筑物附加轴力与建(构)筑物长度成正比,因此减小建(构)筑物单体长度是降低附加内力值最有效的方法。
当建(构)筑物立面各部分参差不齐,荷载变化较大处也应切割变形缝。
一般地,当地表水平变形值小于3mm/m时,建(构)筑物单体长度以小于30m,最大不超过35m为宜;当地表水平变形值大于3mm/m而小于6mm/m时,建(构)筑物单体长度以小于25m,最大不超过30m为宜。
变形缝应从基础至屋顶全部分开,变形缝宽度应按今后可能产生的地表变形值大小计算确定,被变形缝分开的各单体体型应力求简单,避免立面高低起伏和平面凹凸曲折。
(2)基础
由于受地下采煤的影响,地表可能产生了一些采动裂缝,因此建筑前应对地基进行处理,以提高地基的承载能力及改变地基变形性态。
可采用表层压实法,强夯法,这些方法在采空区地表已广泛应用。
采动(空)影响的建(构)筑物基础,不仅向地基传递竖向荷载,还要承受由于地表采动变形作用而产生的水平荷载,并且要部分地用于承受作用于建(构)筑物竖面内的弯矩和剪力。
因此,采用墙下条形基础的建(构)筑物,应布置成纵横交叉的十字形,并在基础的上部设置钢筋混凝土基础圈梁,要求同一单体钢筋混凝土基础圈梁成一个闭合的箍;采用独立基础的建(构)筑物,应采用钢筋混凝土联系梁把同一单体内的独立基础连成一体,以防止各独立基础独立移动。
钢筋混凝土基础圈梁和联系梁的配筋要按地表变形值的大小计算配置。
(3)上部结构
根据地表(残余)移动变形值的大小,相应增大建(构)筑物上部结构刚度,除应满足当地抗震设防烈度要求外,墙壁圈梁、构造柱设置的位置、数量、断面大小及配筋量均应按给出的地表残余变形值大小计算确定。
圈梁应在同一水平形成闭合系统,不被门窗洞口切断。
砖墙的标号不低于MU7.5,砂浆标号不低于M5,且构造柱与墙体间应加设拉结钢筋。
门窗洞口上方要采用钢筋混凝土过梁。
采动(空)区建筑物的楼、屋面应尽可能采用整体现浇钢筋混凝土板,楼、屋面
板应与墙壁的钢筋砼圈梁同时浇捣,使两者为一体。
(4)设备安装
设备基础应做成整体基础,整体基础强度和刚度都比较大,水平变形对其影响较小。
对倾斜变形的影响,采用地脚螺栓增加或减少垫圈或垫铁的方法进行调整,安装时将地脚螺栓预留出调整量。
(5)管道
开采沉陷使管道产生附加作用力的原因有三个:
①是地表水平变形引起土壤沿管道表面的相对移动所产生的挟持作用;②是地表不均匀下沉产生的地表曲率变形,引起管道竖直面内产生弯矩;③是地表沿管道横向的不均匀水平移动,使管道在水平面内产生弯矩。
采动影响的主要表现是管道坡度的变化、管道接头脱开、管道的集中弯曲变形以及管道的断裂等现象。
地面敷设和架空的管道保护措施比较简单,可将原有的固定支座改为铰支座,调整管道支座的高度,以恢复原设计坡度。
管道穿墙或基础时,应在墙上或基础上凿出直径为(D+120)mm的孔洞(D为管道直径,mm),以使管道和墙壁或基础之间可以相对移动。
地下管道的保护措施包括:
①管道外挂沥青层和外填炉渣层(在管道上外挂沥青玻璃纤维隔层,管道四周回填炉渣,这能十分有效地降低管道在土壤中的摩擦力);②挖管道沟(将管道架设在管道沟内,管道沟可用砖砌筑,上面用盖板覆盖,支座做成铰支座,可以调节管道的坡度);③设置补偿器(利用补偿器的可伸缩性,吸收地表变形引起的管道拉伸和压缩,以达到减少作用于管道上的附加纵向应力,防止管道产生破坏)。
2.拟建建筑物建设建议
结合以上综合评估结论,就拟建光伏电站场地的具体建筑及结构提出以下建议:
(1)光伏支架在地表倾斜较大的区域,应采用可调支架以适应采动影响下地表(残余)倾斜的变化;
(2)光伏组件间、汇流箱、以及升压器等之间的线缆要留有一定的富余长度,以防地表(残余)水平拉伸变形的影响;
(3)光伏电站基地布局优选适宜性好区域作为建筑区,建设时序方面优选开采年代久远的老采空区区域优先建筑,尽量避开大面积正在开采或近期内开采的区域。
(4)抗采动影响设计。
结构计算主要体现在基础所受的轴向力、地基曲率产生的附加力计算、附加力在建筑物基础及上部结构中的分配、侧土压力计算等。
建议参考相关的技术规范和研究成果;
(5)逆变器室、升压变室、及综合楼等建筑物的形状应力求简单,高差不宜过大,平面布置上不宜出现较大(超过2m)的凸出现象,否则应设变形缝。
(6)单体建筑物的长度不宜过长,否则应设变形缝,将建筑物分成若干个彼此互不关联、长度较小、自成变形体系的独立单元,以增强建筑物抵抗地表变形的能力。
变形缝必须上下贯通,在地表以下变形缝的最小宽度不小于50mm。
(7)建筑物宜采用条形或带形基础,在满足传递上部荷载的条件下,应适当提高基础的平面刚度。
(8)上部结构构造措施。
建筑物的上部结构应增强纵向及横向的整体刚度,同层的圈梁应在同一标高封闭以及其它增强一般建筑物整体刚度的构造措施。
(9)未来工程设计及建设中,应充分考虑采空塌陷可能造成的不利影响,加强建筑物基础刚度及上部结构的整体性。
六、结论及建议
1.山东省泰安市新泰采煤沉陷区光伏发电示范基地建设项目位于新汶煤田采煤沉陷区和禹村煤田采煤沉陷区内,区内曾因煤矿采空塌陷造成地面沉陷、地裂缝及房屋斑裂等危害,地方政府及矿山企业积极采取了防治措施,目前危害程度不断减缓;根据监测资料,2010年之后,新泰采煤沉陷区地表变形由活跃期进入衰退期,地表变形逐渐趋于稳定。
2.经对采煤沉陷区稳定性的初步分析,规划的光伏发电示范基地建设区以基本稳定区为主,局部为稳定区及稳定性差区,综合考虑项目特点及规划实施进度,规划区适宜该项目建设;
3.建议项目分期规划实施,并开展地表变形监测工作,首先在稳定区和基本稳定区进行建设,稳定性差区应在地表稳沉后再进行建设;
4.上述采煤沉陷区稳定性分析主要是基于终采时间进行的区域性分析,主要依据是新泰市及周边采煤区典型煤矿的地表变形监测成果,可能存在一定的局限性。
针对具体工程的采空区稳定性评价工作需收集大量煤矿开采资料,并辅以地表变形监测、物探、钻探、试验以及室内分析计算等工作,工程建设前应针对某一具体的建设场地开展专项采空区稳定性评价工作。
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