分析礦山建筑與山區(qū)地基

劉　偉

分析礦山建筑與山區(qū)地基

劉偉

文章針對(duì)礦山建筑設(shè)計(jì)施工作業(yè)工作與山區(qū)地基結(jié)構(gòu)的關(guān)系問題，首先闡釋了礦山建筑的布局特征，之后針對(duì)礦山建筑的基礎(chǔ)選型及空間布置，金礦礦山山區(qū)地基的基本特點(diǎn)及技術(shù)處理手段展開了重點(diǎn)闡釋，文章中基于金礦礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本特征，對(duì)礦山建筑與山區(qū)地基領(lǐng)域的技術(shù)問題展開了詳細(xì)的技術(shù)分析。

礦山建筑；山區(qū)地基；分析

金礦生產(chǎn)區(qū)域建筑設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工，受礦山山體所在空間的地形、地貌、地質(zhì)、以及地層特征的深切影響，隨著金礦生產(chǎn)事業(yè)發(fā)展程度的不斷強(qiáng)化，礦山內(nèi)部結(jié)構(gòu)中將會(huì)接連出現(xiàn)越來越多的采空區(qū)，這些采空區(qū)的出現(xiàn)以及空間分布點(diǎn)位特征，給礦山建筑物和山區(qū)地基造成了較為深遠(yuǎn)的影響，為了給我國(guó)礦山建筑事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造充足的支持條件，應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山建筑與山區(qū)地基之間的相互關(guān)系展開系統(tǒng)化的研究分析，并在此基礎(chǔ)上為我國(guó)礦山區(qū)位建筑事業(yè)的發(fā)展尋求穩(wěn)定有效的技術(shù)支持條件。

1　礦山建筑的布局特征分析

開展礦山空間區(qū)位的建筑規(guī)劃工作，其基本原則就是要切實(shí)保障實(shí)際建筑規(guī)劃方案，能夠?yàn)榈V山活動(dòng)區(qū)位相關(guān)人員的生產(chǎn)生活實(shí)踐提供充分的便利條件，實(shí)現(xiàn)礦山分布地域土地資源的高效科學(xué)利用，并為礦山日?；V物開采生產(chǎn)工作創(chuàng)造充分的便利條件。

某金礦通過將基本的物資運(yùn)輸?shù)缆吩O(shè)計(jì)成一條龍式的珠串式干線布局，充分實(shí)現(xiàn)礦山事業(yè)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域與礦山產(chǎn)業(yè)作業(yè)人員生活區(qū)域之間的有機(jī)聯(lián)系。該金礦以礦床所在的空間點(diǎn)位為中心，通過道路建設(shè)施工工程的具體實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了礦山生活區(qū)域與礦山初產(chǎn)品加工廠之間的有效聯(lián)系，并將礦山初產(chǎn)品加工廠加工剩余的廢料直接排除山體結(jié)構(gòu)下方空間點(diǎn)位的溝谷之中。

該金礦在實(shí)際進(jìn)行建筑地基的設(shè)計(jì)過程中，總體上實(shí)現(xiàn)了相對(duì)荒僻且穩(wěn)定的山麓斜坡，以及黃土梁地形區(qū)位，在這些區(qū)位科學(xué)實(shí)施了生活區(qū)與礦山初產(chǎn)品加工廠的設(shè)計(jì)建設(shè)工作，并利用礦山自然形成的溝谷地形區(qū)位完成的尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)和建設(shè)行為，較大程度地實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕地資源的有效節(jié)約，從地質(zhì)條件的角度實(shí)現(xiàn)了對(duì)不良地質(zhì)發(fā)育地段的有效規(guī)避，實(shí)現(xiàn)了礦山周邊建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)工作的科學(xué)化目標(biāo)。

2　礦山建筑的基礎(chǔ)選型以及空間布置

如果在金礦礦山山體陡峭邊坡區(qū)位實(shí)施生產(chǎn)廠房的基礎(chǔ)部分建設(shè)工作，或者是礦山生產(chǎn)過程中重要?jiǎng)恿υO(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)件的建設(shè)工作，應(yīng)當(dāng)率先針對(duì)礦山山體的邊坡區(qū)位開展基于穩(wěn)定性層次的技術(shù)處理操作，為相關(guān)建筑物實(shí)體、動(dòng)力性機(jī)械在建設(shè)過程以及后期運(yùn)營(yíng)使用過程的安全穩(wěn)定狀態(tài)創(chuàng)造充分的支持保障條件。

在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照地質(zhì)和建筑工程領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)規(guī)程，對(duì)地基結(jié)構(gòu)的機(jī)械承載力、地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，地基基礎(chǔ)部分的填埋深度以及地基基礎(chǔ)部分的動(dòng)力性特征展開科學(xué)而有效的計(jì)算分析工作，并針對(duì)金礦礦山生產(chǎn)過程中所需使用的相關(guān)機(jī)械動(dòng)力設(shè)備需求的技術(shù)環(huán)境支持條件進(jìn)行相應(yīng)性的處理和安排。

與此同時(shí)，要基于經(jīng)濟(jì)成本收益規(guī)模的控制角度，對(duì)礦山區(qū)位相關(guān)建筑設(shè)施施工作業(yè)過程中所需要的土石方量進(jìn)行程度恰當(dāng)?shù)目刂菩圆僮鳎诒ＷC實(shí)際建筑的建筑實(shí)體能夠穩(wěn)定、可靠地發(fā)揮其預(yù)期使用功能的前提之下，最大限度地減少實(shí)際使用的土石方量。通過對(duì)有關(guān)技術(shù)資料和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)展開分析，可以發(fā)現(xiàn)：在將粗碎車間建設(shè)區(qū)位向山體后方移動(dòng)的過程中，地基結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力、山體邊坡具備的穩(wěn)定性等技術(shù)衡量因素都不會(huì)發(fā)生明顯的位移改變，但是實(shí)際運(yùn)用的土石方量會(huì)出現(xiàn)明顯的增加，而如果將粗碎車間向山體前方移，將會(huì)對(duì)礦山山體邊坡位置的穩(wěn)定性、地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及基礎(chǔ)性建設(shè)控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性特征造成較為嚴(yán)重的影響。

3　金礦礦山山區(qū)地基的基本特點(diǎn)以及技術(shù)處理手段

3.1金礦礦山山區(qū)地基的基本特點(diǎn)

緣于本身具備的極其復(fù)雜而特殊的形成過程以及形成地質(zhì)環(huán)境條件，使得山區(qū)地基相較平原地基具備更加鮮明的地質(zhì)不均勻性，而在具體的技術(shù)考量語境中，可以基于“不均勻性”的前提，將山區(qū)地基所具備的基本特點(diǎn)簡(jiǎn)要列示分析如下：

第一，山體中的地面結(jié)構(gòu)具備明顯的高低不平性，以及較為明顯的高度差起伏波動(dòng)特征，礦山開采作業(yè)過程中，在平整場(chǎng)地區(qū)位實(shí)施的大挖大填行為，極易導(dǎo)致礦山山體之中出現(xiàn)具備明顯不均勻性的半挖半填地基，使得統(tǒng)一礦山建筑的地基結(jié)構(gòu)同時(shí)處于挖方區(qū)和填方區(qū)。在這樣的技術(shù)情境之下，如若未能及時(shí)采取必要的基礎(chǔ)處理與應(yīng)對(duì)措施，極易引致礦山建筑的地基結(jié)構(gòu)發(fā)生非均勻沉降現(xiàn)象，進(jìn)而引致礦山建筑物發(fā)生較為嚴(yán)重的傾斜和倒塌事故。

第二，礦山地基結(jié)構(gòu)的基巖表面存在著明顯的起伏變化特質(zhì)，且其上覆土層在厚薄層次之上具備著明顯的不均勻性，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)下部基巖表面結(jié)構(gòu)坡度較大、石芽密集分布且存在出露現(xiàn)象，以及大塊孤石或者是極特殊石芽發(fā)生的出露現(xiàn)象，這些現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)特點(diǎn)直接導(dǎo)致礦山山體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)軟、硬不均的土巖組合地基的自然形成現(xiàn)象。

第三，礦山地基結(jié)構(gòu)的地質(zhì)構(gòu)造成分極其復(fù)雜，地基中土層分布的實(shí)際描述特征具備著較為明顯的變動(dòng)性，并且在平面角度和豎直空間視角之間存在著極其明顯的差異，不但具備較多的描述與控制層次，而且各個(gè)不同土層結(jié)構(gòu)之間在物理力學(xué)測(cè)量指標(biāo)角度具備極其明顯的差異，并通過土層結(jié)構(gòu)的非均勻分布狀態(tài)直觀呈現(xiàn)。

第四，存在局部性軟土層現(xiàn)象。礦山山區(qū)地基結(jié)構(gòu)中通常會(huì)存在一定數(shù)量的古池塘、古河道、古溝渠、以及古洞穴等現(xiàn)象，在這樣結(jié)構(gòu)中往往存在淤泥、沖填土、以及軟塑狀黏性土等軟弱土層結(jié)構(gòu)，這些地質(zhì)現(xiàn)象如果未能得到有針對(duì)性的技術(shù)處理，極有可能引致礦山建筑物的地基結(jié)構(gòu)發(fā)生非均勻沉降現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重影響礦山建筑使用過程匯總的安全性水平。

3.2金礦礦山山區(qū)地基的技術(shù)處理手段分析

第一，切實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)上覆土層的充分利用，極盡可能使用淺埋基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)要求山區(qū)地基在持力層結(jié)構(gòu)上部區(qū)位的土層具備較好的機(jī)械強(qiáng)度且較低的壓縮性，以及一定的厚度。在巖溶地質(zhì)現(xiàn)象分布區(qū)位，當(dāng)基礎(chǔ)底結(jié)構(gòu)下部的土層厚度大于3倍的獨(dú)立性基礎(chǔ)底寬，或者是大于6 倍條形性基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底寬，且在實(shí)際使用過程中不會(huì)出現(xiàn)土洞形成現(xiàn)象時(shí)，在下臥層恰為軟弱土層，或者是其它不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)的條件之下，基于經(jīng)濟(jì)控制目的，應(yīng)當(dāng)切實(shí)選取和應(yīng)用淺埋式基礎(chǔ)。

第二，要綜合考量地基結(jié)構(gòu)，建筑基礎(chǔ)部分以及上部結(jié)構(gòu)在使用過程中具備的共同特性，要在實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑地基結(jié)構(gòu)變形特征有效控制的基礎(chǔ)上，促使礦山建筑的上部使用結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特征能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地基結(jié)構(gòu)變形條件的充分適應(yīng)。在這一實(shí)踐過程中，要具體選取具備充分技術(shù)針對(duì)性的地基處理，以及結(jié)構(gòu)控制措施，并通過這樣的技術(shù)操作過程實(shí)現(xiàn)對(duì)不均勻地質(zhì)條件下地基結(jié)構(gòu)變形問題的有效處理。

第三，樁基礎(chǔ)的地基處理技巧。針對(duì)礦山山體區(qū)位地基結(jié)構(gòu)本身具備的非均勻性地質(zhì)條件，可以采用爆擴(kuò)樁、鋼筋混凝土灌注樁等樁基礎(chǔ)建設(shè)結(jié)構(gòu)，在具體的建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)可以采取機(jī)械成孔或是人工成孔等技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，促使樁體在施工作業(yè)過程中直接穿過具備明顯的不均勻性地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的軟弱土層，并將其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)直接安置支撐于相對(duì)堅(jiān)硬的土層結(jié)構(gòu)之上，切實(shí)保障礦山建筑物實(shí)體的沉降變形技術(shù)特性能夠滿足建筑設(shè)計(jì)方案的有關(guān)要求。

4　結(jié)語

針對(duì)礦山建筑與山區(qū)地基的有關(guān)技術(shù)問題，本文重點(diǎn)從金礦礦山地質(zhì)構(gòu)造特征的闡發(fā)角度展開了具體的論述分析，文中涉及了對(duì)礦山地基結(jié)構(gòu)與礦山建筑設(shè)計(jì)建設(shè)實(shí)務(wù)操作標(biāo)準(zhǔn)值相互關(guān)系的分析和討論，僅供參考。

山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司山東煙臺(tái)265147

Analysis of mine construction and mountain area foundation

Liu Wei

This paper figures out the relationship of building design and construction works of mines and mountain foundation structure. Firstly，it explains the layout feature of mine construction. Then it focuses on the construction and mining based selection，spatial arrangement，the basic characteristics of gold mine foundations and technical processing means. The article launches a detailed technical analysis on mine construction and mountainous area foundation based on the feature of gold mine for reference purposes only.

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TD 2

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