1．地表下沉和变形对建筑物的影响

    采取了减小地表移动与变形的采矿措施，还不能完全消除采煤对建筑物的损害，必须采取适当的建筑物加固措施，以增加建筑物抵抗地表变形的能力。

    地表移动盆地内的倾斜、曲率以及水平变形，对建筑物的主要支承结构都能产生附加应力。不同性质的移动和变形对建筑物结构的影响也是不同的。

    在地表均匀下沉区内，由于建筑物随地表均匀整体下沉，构件上没有附加应力，仍保持原有的工作状态。

    地表倾斜对于平面面积小而高度大的建筑物（如水塔、烟囱、高压线塔等）有较大影响。地表倾斜，建筑物随之倾斜，建筑物在自重的作用下产生弯矩，在建筑物的支承构件上和地基中应力状态发生变化，建筑物会因支承构件承重能力或地基的承载能力不够而失去稳定性，严重时建筑物将受到破坏，甚至倒塌（图5-9）。

    图5-9  地表倾斜对塔形建筑物的影响

    1-采动前状态2-采动后状态3-地表4-移动盆地

    图5-10  曲率变形对建筑物的影响

    a)正曲率的影响b）负曲率的影响

    地表的曲率变形对塔形建筑物影响不大，但对跨度很大的建筑物危害是较大的。负曲率变形将使建筑物基础中部悬空，在建筑物底部的中央产生正八字形的裂缝。正曲率变形将使建筑物两端悬空，在建筑物顶部的中央产生倒八字形的裂缝（图5-10）。

    地表的水平变形，特别是拉伸变形对跨度较大的建筑物影响严重。通常建筑物是由脆性材料构建造成的，因此建筑物的抗拉伸变形的能力较弱，所以拉伸变形对建筑物的影响较大。建筑物位于拉伸变形区时须应注意。

    2．建筑物的防护措施

    我国常采用的建筑物防护措施如下：

    (1)设置变形缝对于跨度大、平面形状不规则以及由于各部分的高度差别使地基负荷悬殊的建筑物，可采用变形缝进行保护。变形缝可以提高建筑物适应地表变形的能力。变形缝把建筑物从基础到屋顶截开，分成若干独立的单元，使地表变形分散到各个单元体上，从而减少了变形的有害影响。变形缝的设置如图5-11所示。

    (2)钢筋混凝土圈梁和钢拉杆当建筑物面积较小时，可用此法加固，以提高建筑物的刚度和整体性。

    用钢拉杆在房屋四周箍紧（图5-12），可以抵抗由于弯矩作用而产生的拉应力，但不能承受切应力。

    当开采条件比较差，即地表出现较大变形时，可采用钢筋混凝土圈梁。圈梁一般设在建筑物的基础平面、楼板以及檐口水平面外墙的四周，一般应嵌入外墙20-60 mm。圈梁与拉杆比较，它的服务年限长，而且还能抵抗弯曲和横向剪力。但是，选用圈梁加固时，要求建筑物本身要具有一定的强度。

    图5-11  变形缝位置示意图

    图5-12  拉杆安置示意图

    (3)设置变形缓冲沟变形缓冲沟是在建筑外面的地表上挖的有一定深度的沟槽。缓冲沟能吸收地表的水平变形（特别是压缩变形），减小水平变形对建筑物基础的影响。

    缓冲沟应设置在建筑物外1-2 m处。当建筑物产生平行于建筑物轴向的地表单向压缩变形时，应垂直于变形方向设置。当受到双向或斜向水平应力时，应沿建筑物四周设置。沟底应比建筑物基础深150 - 200 mm。沟宽不小于600 mm。沟内应充填炉渣等松散物，并加盖。图5 -13为缓冲沟的构造及位置示意图。

    (4)用千斤顶调整房屋的曲率变形这种方法的特点是房屋在千斤顶的作用下整体升降。此法不仅可以完全消除曲率变形的影响，而且还可以防止倾斜的影响。但这种方法的费用很高。

    在保护建筑物时，具体采用开采措施还是结构措施，应根据预计的地表变形及建筑物可能达到的破坏等级来决定。如果建筑物破坏等级小于Ⅳ级（即Ⅱ、Ⅲ级），则应在采用挖缓冲沟，设置钢拉杆、钢筋混凝土圈梁等结构措施的同时，采取一定的开采措施。如果破坏等级达到或者大于Ⅳ级，则必须首先考虑采用开采措施，同时考虑采用结构措施。

    图5 -13  缓冲沟的构造及位置示意图