D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.11.026 第31卷第11期 北京科技大学学报 Vol.31 No.11 2009年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.2009 采空区地表建筑地基稳定性模糊综合评价方法 张俊英12) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院，北京100013 摘要应用模糊数学理论提出了采空区地表建筑地基稳定性综合评价方法，分析了采空区地表新建建筑地基稳定性的诸 多影响因素，确定了评价因子，给出了主要因素的隶属度确定方法，采用层次分析法构造了评价目标的判断矩阵，合理地分配 了各因素的权重，建立了模糊综合评价模型，给出了综合评价指数与采空区地基稳定性级别的对应关系·应用三个实例对该 方法进行了验证· 关键词采空区：地基稳定性：模糊数学；综合评价 分类号TD325.1 Fuzzy comprehensive evaluation method of the foundation stability of new-build- ings above worked-out areas ZHA NG Junying2) 1)Sehool of Civil and Environmental Engineering:University of Science and Technology Beijing Beijing 100083.China 2)Mine Safety Technology Institute.China Coal Research Institute,Beijing 100013.China ABSTRACT A fwzy comprehensive evaluation method for evaluating the foundation stability of new buildings above work-out areas was proposed on the basis of the theory of fuzzy mathematics.A lot of factors that influence foundation stability were analyzed,and the evaluation elements were determined.A method for determining the subjection degree of primary factors was presented.The ana- lytic hierarchy process was used to determine a judgment matrix.which distributes weight coefficients for every factor rationally. Based on the proposed method.a fuzzy comprehensive evaluation model was constructed,and the corresponding relation between the evaluation indexes and the level of foundation stability was obtained.The method was verified with three examples. KEY WORDS mined-out area:foundation stability:fuzzy mathematics:comprehensive evaluation 为了少占或不占耕地，许多矿区正在或准备在 稳定性较好，当在已经塌陷的采空区地表新建建筑 采空区地表新建建（构）筑物，由于采空区的特殊 时，新增建筑荷载影响到地表以下一定深度，如果建 性，在采空区地表新建建筑，要结合具体情况，评价 筑荷载影响深度足以触及到开采所形成的垮落带、 采空区地表今后的稳定性，并采取相应的处理技术 裂缝带时，就会破坏这两带业已形成的平衡状态而 措施，确保建筑物的安全，地基稳定性评价工作就 使覆岩重复移动，进而使地表重新产生较大沉降 是为了解决采空区地表建筑利用时地表新增荷载对 采空区地表不再因新增建筑荷载扰动而重新产生较 采空区及覆岩的影响程度问题，分析采空区地表在 大沉降时的采空区临界深度应该大于垮落带、裂缝 新增荷载作用下是否会产生大的不均匀沉降，以此 带高度与建筑荷载影响深度两者之和，当实际采深 评价采空区地表建筑地基的稳定性， 大于临界深度后，建筑荷载不会使采空区重新沉降， 煤层开采后，上覆岩层形成垮落带、裂缝带和弯 此时可认为采空区地表建筑地基处于稳定状 曲带。一般来说，垮落带、裂缝带的岩体结构破裂严 态 重、稳定性差，而弯曲带的岩体采动破裂程度较轻、 采空区地表建筑地基的稳定性是由多因素决定 收稿日期：2008一12-06 基金项目：煤炭工业科学技术研究指导性计划项目(N。,MTKJ08O41) 作者简介：张俊英(1965-)，男，研究员，博士后，E mail:zhy369@163.com采空区地表建筑地基稳定性模糊综合评价方法 张俊英1‚2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院‚北京100083 2） 煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院‚北京100013 摘 要 应用模糊数学理论提出了采空区地表建筑地基稳定性综合评价方法‚分析了采空区地表新建建筑地基稳定性的诸 多影响因素‚确定了评价因子‚给出了主要因素的隶属度确定方法‚采用层次分析法构造了评价目标的判断矩阵‚合理地分配 了各因素的权重‚建立了模糊综合评价模型‚给出了综合评价指数与采空区地基稳定性级别的对应关系．应用三个实例对该 方法进行了验证． 关键词 采空区；地基稳定性；模糊数学；综合评价 分类号 TD325∙1 Fuzzy comprehensive evaluation method of the foundation stability of new-build￾ings above worked-out areas ZHA NG Jun-ying 1‚2） 1） School of Civil and Environmental Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China 2） Mine Safety Technology Institute‚China Coal Research Institute‚Beijing100013‚China ABSTRACT A fuzzy comprehensive evaluation method for evaluating the foundation stability of new buildings above work-out areas was proposed on the basis of the theory of fuzzy mathematics．A lot of factors that influence foundation stability were analyzed‚and the evaluation elements were determined．A method for determining the subjection degree of primary factors was presented．T he ana￾lytic hierarchy process was used to determine a judgment matrix‚which distributes weight coefficients for every factor rationally． Based on the proposed method‚a fuzzy comprehensive evaluation model was constructed‚and the corresponding relation between the evaluation indexes and the level of foundation stability was obtained．T he method was verified with three examples． KEY WORDS mined-out area；foundation stability；fuzzy mathematics；comprehensive evaluation 收稿日期：2008－12－06 基金项目：煤炭工业科学技术研究指导性计划项目（No．MTKJ08－041） 作者简介：张俊英（1965－）‚男‚研究员‚博士后‚E-mail：zhjy369＠163．com 为了少占或不占耕地‚许多矿区正在或准备在 采空区地表新建建（构）筑物．由于采空区的特殊 性‚在采空区地表新建建筑‚要结合具体情况‚评价 采空区地表今后的稳定性‚并采取相应的处理技术 措施‚确保建筑物的安全．地基稳定性评价工作就 是为了解决采空区地表建筑利用时地表新增荷载对 采空区及覆岩的影响程度问题‚分析采空区地表在 新增荷载作用下是否会产生大的不均匀沉降‚以此 评价采空区地表建筑地基的稳定性． 煤层开采后‚上覆岩层形成垮落带、裂缝带和弯 曲带．一般来说‚垮落带、裂缝带的岩体结构破裂严 重、稳定性差‚而弯曲带的岩体采动破裂程度较轻、 稳定性较好．当在已经塌陷的采空区地表新建建筑 时‚新增建筑荷载影响到地表以下一定深度‚如果建 筑荷载影响深度足以触及到开采所形成的垮落带、 裂缝带时‚就会破坏这两带业已形成的平衡状态而 使覆岩重复移动‚进而使地表重新产生较大沉降． 采空区地表不再因新增建筑荷载扰动而重新产生较 大沉降时的采空区临界深度应该大于垮落带、裂缝 带高度与建筑荷载影响深度两者之和‚当实际采深 大于临界深度后‚建筑荷载不会使采空区重新沉降‚ 此 时 可 认 为 采 空 区 地 表 建 筑 地 基 处 于 稳 定 状 态［1－3］． 采空区地表建筑地基的稳定性是由多因素决定 第31卷 第11期 2009年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．11 Nov．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．11．026