Это перевод статьи, взятой с: http://www.ext.vt.edu/pubs/mines/460-130/460-130.html

Powell River Project
Reclamation Guidelines for Surface-Mined Land in Southwest Virginia

Стабилизация восстановления шахт для поддержания построек и месторождений

Авторы: Carl E. Zipper, Extension Specialist, Department of Crop and Soil Environmental Sciences, and Associate Director, Powell River Project, Virginia Tech; and Steven Winter, Professional Engineer, Schnabel Engineering Associates, Blacksburg, Virginia

Номер публикации 460-130, Июль 1997

Земля с ограниченным использованием препятствует хозяйственной деятельности в угольном бассейне Виржинии; недостаток ровной земли препятствует постройке инфраструктуры, промышленной вербовки, и деловому сотрудничеству. Восстановленные угольные шахты широко обсуждены как потенциальные места разработки, но современное восстановление редко подготавливает подработанные области к достижению целей. Эта публикация описывает процедуры восстановления шахт, которые могут быть применены в разработке восстанавливаемой области шахты для строительной конструкции.

Эта публикация очерчивает общие понятия и руководящие принципы. Партии, ведущие поиск, чтобы конструировать сооружения в любой подработанной области должны воспользоваться услугами профессионального инженера.

Предпосылки: Оседание земли и структурные искажения

Критический показатель, влияющий на соответствие восстановленных шахт для строительной конструкции - устойчивость поверхности. Вместе с заполнением земли, фактически все восстановленные шахты подвергнутся некоторому оседанию, или укреплению, со временем. Это может повредить второстепенные соединения, однородность, даже оседание земли на 2 дюйма или менее конечно же вызовет маленькие или вообще не нанесет ущерб многим типам строений, "Дифференциальное оседание" (где глубина оседания изменяется под различными частями структуры), могут повредить построения через "структурное искажение." Дифференциальное оседание происходит в восстановленных шахтах. Дифференциальное оседание происходит при значительных изменениях в глубине, композиции, или уплотнении проявляясь при раскопке котлована под здание.

Показатели, влияющие на оседание восстановленных земель шахты и допустимые конструкции сооружений при оседании просмотрены в Virginia Cooperative Extension Publication 460-115. Жесткие или полужесткие структуры, применяющие большие объемы бетона и структур, покрывающих большие боковые области особенно чувствительны к искажению и ущербу из-за дифференциального оседания.

Особенно важно реконструировать земли при минимизации дифференциального оседание, если восстановленное место используется для промышленного использования. В промышленных зданиях обычно применяют бетонные перекрытия, покрывающие большие области. Высокая производительность и сопутствующие операции (действия) обычно требуют высокого уровня механической точности; возвышение или излом бетонного пола не совместимо с такой деятельностью. Неукрепленная каменная кладка будет особенно чувствительна к оседанию.

Глубокие выработки

Строения должны быть расположены в областях где глубокие подработки сравнительно однородные. Идеально, если постройки также будут расположены в областях где глубина подработки сравнительно неглубокие. В стандартном контуре работы шахты, места построек должны быть расположены над твердыми областями уступов, не пустыми.

Причина для поддержания целостности выработок под местами постройки - то, что дифференциальное оседание является условием, которое должно быть аннулировано. Все выработки, осядут, независимо от процедур размещения; глубина выработки, будет основным показателем, который влияет на суммарные оседания. Если глубина выработки под строительным местом заложения - ровная и целостная, то более вероятно, что оседание земли будет ровным и целостным. Расположение строительного места заложения над выработкой с минимальной практической глубиной - уменьшит издержки на процедуры стабилизации места.

Если только часть восстановленного места заложения будет расположена над небольшой выработкой над твердой областью уступа, то важно предусмотреть в первую очередь размещение над выработкой области пригодной для строительной конструкции так, чтобы оно располагалось точно после шахтных работ и полного восстановления.

Размещение выработки

Выработка под областями, подготавливаемых к строительству должна быть установлена хорошо контролируемым способом. Процедуры размещения выработки рекомендованные ниже будут более дорогими чем обычно применяемые Аппалачинскими каменноугольными шахтами; они минимизируют искажения месторасположения постройки.

Следующее показателями должны учитываться при разработке плана восстановления шахты для места заложения зданий с высокой значимостью:

При отчетливо выраженной выработке фундамент должен быть тщательно заложен над запланированным местом, использовав процедуры управляемого размещения. Фундамент должен расширяться за строительным фактическим периметром, по крайней мере, на 10 футов во всех направлениях. Общие руководящие принципы для конструкции подрабатываемого фундамента те же, но фактическая процедура должна быть разработана профессиональным инженером, который имеет доступ к точным данным, описывающие материальные свойства и урегулирование характеристик допустимых шахтных подработок. При завершении конструкции фундамента, площадь должна быть осмотрена, так чтобы точная позиция фундамента не изменилась после того, как восстановление будет завершено.

Идеальная толщина каждого подъема будет зависеть от ряда показателей, включая физические показатели такие как, например, прикладные характеристики выработок и тип оборудования, доступные для уплотнения выработок. Другие показатели включит общую глубину выработок, лежащих в основе постройки, вероятный период времени, между размещением выработки и постройки, и строительный проект.

Толщина подъема около 1 - 2 футов будет достаточной, чтобы минимизировать урегулирование в большинстве ситуаций, если этот подъем тщательно уплотнен. Достижение этой 1-2 футовой толщины не может быть экономно исполнимым в большинстве шахтах. 2-4 футовая толщина, хоть и не идеал, но достигнет разумного уровня устойчивости, если уплотнено равномерно и если размещение выработки управлялось. Шахтные выработки с композицией доминирующей жестким песчаником и каменными фрагментами уплотнит более эффективно при 3-4 футовой толщине, чем выработка с композицией доминирующей сланцами и глинами. Если представленные проблемы предохраняют выработки, размещенные на подъемах в 4 фута или менее в толщине, использование управляемых подъемов минимальной практической толщины (даже если больше, чем 4 фута) и управляемые композиции должно быть высшей практикой.

Идеально, если выработка в пределах каждого подъема из одной породы, хотя это не реально в некоторых местах. Если возможно, использование фрагментов породы большее чем 1 фут в диаметре, должно быть исключено в течение постройки фундамента. Используйте жесткий, подходящий материал (как например, прочная порода песчаника), предпочтительно использовать породы, которые впитывают воду, как например, многие солончаки и сланцы.

С геотехнической точки зрения, наилучшая процедура, минимизации урегулирования должна быть использована с тем, чтобы строго управлять размером фрагмента породы при построении поддержки фундамента. Это не будет практическим выбором на многих обслуживаемых поверхностях каменноугольных шахт.

Альтернативная практика – та, которая не идеал с геотехнологической точки зрения, но она менее дорогая, фундамент будет контролироваться над выработкой процедурой перемещения. Под этой практикой, раскопки выработки и процедуры перемещения должны применить одно или несколько разных местопонижений, которые не лежат в основе будущей, формируемой площади. Если выработку разрывать экскаватором, экскаваторщик должен быть проинструктирован, чтобы вынимать материалы, которые не пригодные для построения фундамента, тогда как пригодные материалы оставлять.

Оператор загрузчика будет человеком на большинстве мест работ, который лучше всех ориентируется в материалах при каждой выемке породы. Оператор загрузчика может быть проинструктирован о направлениях выработки через экскаваторщиков.

Ссылки

Krebs, R., and C. Zipper. 1989. Foundations for Housing on Reclaimed Mined Lands. 12 pages.

Corresponding Author: Carl E. Zipper, Crop and Soil Environmental Sciences, Virginia Tech, Blacksburg, Virginia 24061-0411. Phone: 540-231-9782. FAX: 540-231-3431. Email: czip@vt.edu