GB_T43215-2023采空区地表建设地基稳定性评估方法.docx

ICS73.020CCSDIOOB中华人民共和国国家标准GB/T432152023采空区地表建设地基稳定性评估方法Assessmentmethodsforfoundationstabilityofthesurfaceconstructionabovegoaf2023-09-07发布2024-04-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次前言IIl1范围12规范性引用文件13术语和定义14总体要求24.1 基本要求24.2 工作阶段划分34.3 工作内容35工作程序35.1 准备阶段35.2 现状调查测试阶段35.3 预测评估阶段35.4 报告编写阶段36评估与调查范围46.1 评估范围46.2 调查范围47采空区调查41.1 采空区资料41.2 水文地质条件41.3 开采沉陷资料41.4 已建工程资料51.5 拟建工程资料51.6 岩体物理力学参数资料51.7 调查方法58 地表移动变形计算及影响分析58.1 计算方法58.2 计算参数选取58.3 地表移动变形计算68.4 地表移动变形影响分析69 采空区地基稳定性评估69.1 基本原则69.2 评估方法69.3 地表移动变形值判别法69.4 采空区稳定性分析法79.5 矿（岩）柱稳定分析法89.6 断层构造稳定性评估法810建设场地适宜性评估810.1 基本要求810.2 评估方法810.3 评估准则810.4 建（构）筑物允许和极限地表变形值910.5 评估内容9Il防治措施和变形监测911.1 防治措施分类911.2 防治措施选取原则911.3 采空区治理措施911.4 建筑保护措施1011.5 防治措施方案内容1011.6 变形监测1012成果提交1012.1 成果内容1012.2 成果要求10附录A（规范性）建（构）筑物、装置等的允许和极限地表（地基）变形参考值II附录B（资料性）地基稳定性评估报告示例16参考文献18本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出并归口。本文件起草单位：煤炭科学技术研究院有限公司、天地科技股份有限公司、中煤科工集团沈阳设计研窕院有限公司、淮北矿业（集团）有限责任公司。本文件主要起草人：张俊英、贾新果、陈清通、胡炳南、李杰、陈凯、郭文砚、黄乐亭、孙庆先、张彬、李宏杰、韩洪德、吴海军、林惠立、牟义、董祥林、刘志飞、李文、刘义新、邓伟男、李伟、王志杰、李江华、王勇、毕忠伟、付兴玉、文惇、黎灵、艾畅、间杰、王炮、何照。采空区地表建设地基稳定性评估方法1范围本文件规定了采空区地表建设地基稳定性评估的总体要求、工作程序、评估与调查范围、采空区调查、地表移动变形计算及影响分析、采空区地基稳定性评估、建设场地适宜性评估、防治措施和变形监测、成果提交方面的要求。本文件适用于煤矿采空区地表建设地基稳定性评估工作，非煤矿山可根据具体情况参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T23561.1-2009煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分：采样一般规定GB500072011建筑地基基础设计规范GB500092012建筑结构荷载规范GB500212001岩土工程勘察规范（2009版）GB50026工程测量标准GB/T50123土工试验方法标准GB/T50266工程岩体试验方法标准GB503302013建筑边坡工程技术规范GB51044-2017煤矿采空区岩土工程勘察规范GB511802016煤矿采空区建（构）筑物地基处理技术规范JGJ82016建筑变形测量规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1采空区goaf地下煤炭资源通过某种方式开采后留下的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎和垮落的整个地下区域空间。3.2开采沉陷区miningsubsidencearea由地下采矿引起的采空区上方及受开采影响的地表移动范围，按边界角或者下沉10mm等值线划定其范围。注：开采沉陷区也称地表移动盆地或地表下沉盆地。3.3地表残余移动变形surfaceresidualmovementanddeformation在地表移动稳定（连续6个月累计下沉不超过30mm）后，从地表新建建（构）筑物时刻起，在建（构）筑物建设期和使用期内地表点今后还将可能产生的地表移动变形。注：地表残余移动变形也称为地表剩余移动变形03.4地表移动参数surfacemovementparameters反映地表移动与变形特征、程度的参数和角值。注：地表移动参数包括：下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切、拐点偏移距、开采影响传播角；边界角、移动角、黜角、最大下沉角；充分采动角、超前影响角、最大下沉速度角和移动延续时间等。3.5允许地表变形值allowablesurfacedeformationvalue受保护的建（构）筑物不需维护或简单维修能保持正常使用所允许的地表最大变形值。3.6极限地表变形值limitsurfacedeformationvalue受保护的建（构）筑物采取经济合理的维修或加固措施后能保持安全使用所能承受的地表最大变形值。3.7地表移动变形计算predictionofsurfacemovementanddeformation对因地下开采所引起的地表移动和变形值进行的预测计算。3.8覆岩破坏高度OVerbUrdenfailureheight垮落带和裂缝带发育高度范围。注：垮落带指由采矿引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层范围；裂缝带指在垮落带上方一定范围内的岩层产生裂缝、离层和断裂，但仍保持层状结构的岩层。垮落带和裂缝带两带之间没有明显的界线，均属于破坏性影响区，一愀1垮落带和裂缝带合称为垮落裂缝带，又称垮落断裂带或导水裂缝带，垮落裂缝带发育的最大高度称为覆岩破坏高度。3.9建筑荷载影响深度influencedepthofstructureloads当建筑物的荷载在地基岩土层中产生的附加应力等于相应深度处地基岩土层的自重应力的10%时的深度。4. 10建筑保护措施constructionprotectionmeasure以提高建（构）筑物抵抗或适应地表移动变形能力，达到保障建（构）筑物正常使用的目的的，而采取专门的建（构）筑物平面布置、构件及结构等的措施。注1：建筑措施指通过调整或改变建（构）筑物平面布置、建筑体型等方法，以提高建（构）筑物抵抗或适应地表移动变形能力而采取的措施。注2：结构措施指通过改变或提高建筑构件的刚度和强度，增强建（构）筑物整体刚度和强度，以提高建（构）筑物抵抗地表移动变形能力而采取的措施。注3:建筑保护措施也称为抗变形措施，包括建筑措施和结构措施。4总体要求4.2 基本要求在进行采空区地表建设利用时，应进行采空区地表建设地基稳定性评估工作。采空区地表建设地基稳定性评估，应对评估区内工程建设遭受采空区移动变形影响的可能性、程度以及对地基的长期稳定性做出评估，提出具体的预防治理措施。4.3 工作阶段划分采空区地表建设地基稳定性评估按工作阶段分为总体规划、地块项目和重要单体建筑三个阶段，分别进行相应的评估工作。依据评估对象的差异，可以分阶段开展相应的评估工作，也可以只进行某一阶段的评估工作。总体规划阶段评估是针对地表建设项目总体规划开展的地基稳定性评估，为采空区地表总体规划建设用地的选择、各地块项目布局或重要单体建（构）筑物的布置提供依据。地块项目阶段评估是针对总体规划确定的若干地块中某一具体地块项目开展的地基稳定性评估，通过该阶段评估为本地块项目内各建（构）筑物、设备等的布局、技术措施和场地治理措施的制定提供技术支撑，为地块项目建设提供依据。重要单体建筑阶段评估是针对总体规划或地块项目内某一重要单体开展的地基稳定性评估，通过该阶段评估给出建设场地的稳定性结果、提出重要单体项目建设适宜性及建设具体技术措施，为重要单体建（构）筑物建设提供依据。注：重要单体建筑是指按照8500072011确定的设计为甲级、乙级的建筑物，或经论证认为对其单独进行地基稳定性评估工作的建（构）筑物。4.4 工作内容进行采空区地表建设地基稳定性评估时，应当进行下列工作：a）建设工程概况与地质采矿条件分析；b）采空区地表残余移动变形计算；C）将来开采影响地表移动变形计算；d）覆岩破坏高度与建筑荷载影响深度的计算；e）建筑荷载（动荷载）对采空区稳定性的影响分析；O对于条带开采、房柱式开采等采空区，对矿柱的长期稳定性、覆岩的突陷可能性进行分析；g）对于山区地形，对采动坡体的稳定性进行分析；h）其他（如地下水、地表裂缝、塌陷坑、煤柱风化、地质构造等）对建设场地稳定性的影响分析。5工作程序5.1 准备阶段收集区域自然地质采矿条件等资料；初步调查采空区赋存状况；了解拟建设项目概况；初步分析采空区对建设项目的影响，确定评估/调查范围，制定评估实施方案。5.2 现状调查测试阶段有针对性地开展现场调查、勘探、地表移动变形监测、室内外力学或相似模拟试验等；分析采空区覆岩采动影响情况；结合拟建工程制定采空区地表建设地基稳定性的评估准则。5.3 预测评估阶段依据采空区分布特征、形成时间和覆岩结构等条件，进行采空区地表残余移动变形计算，并分析其对拟建建（构）筑物的影响；计算采空区覆岩破坏高度与建筑荷载影响深度并分析判断采空区地基的稳定性；建立建（构）筑物适宜性评估准则，进行建设适宜性评估。5.4 报告编写阶段综合分析各阶段成果，提出建（构）筑物布置方案、采空区治理措施、建筑措施、结构措施及其综合防治对策，编写报告。6评估与调查范围6.1 评估范围6.1.1 采空区地表建设地基稳定性评估范围，不局限于建设用地和规划用地范围内，应视评估阶段予以确定。6.1.2 总体规划阶段评估范围应当包括与规划的建设项目相关的区域，以规划用地和可能的调整规划用地范围作为评估范围。6.1.3 地块项目阶段评估范围原则上以地块项目用地红线或规划地块用地和可能调整的用地范围作为评估范围。6. 1.4重要单体阶段评估范围原则上是以重要单体基础外扩50m100m圈定的范围。6.2调查范围6.21基本要求采空区地表建设地基稳定性调查范围，在评估范围的基础上，应视评估阶段和地质采矿环境等条件予以确定。6.2.2调查范围确定调查范围一般应以评估范围边界向外侧扩展1.0倍2.0倍采空区最大埋深。总体规划阶段调查范围应当以评估范围边界向外侧扩展1.0倍1.5倍采空区最大埋深。地块项目阶段和重要单体阶段调查范围应当以评估范围边界向外侧扩展1.5倍2.0倍采空区最大埋深。受特殊地质构造、地下水等不利条件影响的，调查范围取其较大值。受山区地形影响的，应考虑采空区可能引发采动滑坡或者可能引起陡崖峭壁崩塌危害建（构）筑物，将可能发生采动滑坡或崩塌的坡体划入调查范围。7采空区调查