1．地表下沉和變形對建筑物的影響

    采取了減小地表移動與變形的采礦措施，還不能完全消除采煤對建筑物的損害，必須采取適當的建筑物加固措施，以增加建筑物抵抗地表變形的能力。

    地表移動盆地內的傾斜、曲率以及水平變形，對建筑物的主要支承結構都能產生附加應力。不同性質的移動和變形對建筑物結構的影響也是不同的。

    在地表均勻下沉區內，由于建筑物隨地表均勻整體下沉，構件上沒有附加應力，仍保持原有的工作狀態。

    地表傾斜對于平面面積小而高度大的建筑物（如水塔、煙囪、高壓線塔等）有較大影響。地表傾斜，建筑物隨之傾斜，建筑物在自重的作用下產生彎矩，在建筑物的支承構件上和地基中應力狀態發生變化，建筑物會因支承構件承重能力或地基的承載能力不夠而失去穩定性，嚴重時建筑物將受到破壞，甚至倒塌（圖5-9）。

    圖5-9  地表傾斜對塔形建筑物的影響

    1-采動前狀態2-采動后狀態3-地表4-移動盆地

    圖5-10  曲率變形對建筑物的影響

    a)正曲率的影響b）負曲率的影響

    地表的曲率變形對塔形建筑物影響不大，但對跨度很大的建筑物危害是較大的。負曲率變形將使建筑物基礎中部懸空，在建筑物底部的中央產生正八字形的裂縫。正曲率變形將使建筑物兩端懸空，在建筑物頂部的中央產生倒八字形的裂縫（圖5-10）。

    地表的水平變形，特別是拉伸變形對跨度較大的建筑物影響嚴重。通常建筑物是由脆性材料構建造成的，因此建筑物的抗拉伸變形的能力較弱，所以拉伸變形對建筑物的影響較大。建筑物位于拉伸變形區時須應注意。

    2．建筑物的防護措施

    我國常采用的建筑物防護措施如下：

    (1)設置變形縫對于跨度大、平面形狀不規則以及由于各部分的高度差別使地基負荷懸殊的建筑物，可采用變形縫進行保護。變形縫可以提高建筑物適應地表變形的能力。變形縫把建筑物從基礎到屋頂截開，分成若干獨立的單元，使地表變形分散到各個單元體上，從而減少了變形的有害影響。變形縫的設置如圖5-11所示。

    (2)鋼筋混凝土圈梁和鋼拉桿當建筑物面積較小時，可用此法加固，以提高建筑物的剛度和整體性。

    用鋼拉桿在房屋四周箍緊（圖5-12），可以抵抗由于彎矩作用而產生的拉應力，但不能承受切應力。

    當開采條件比較差，即地表出現較大變形時，可采用鋼筋混凝土圈梁。圈梁一般設在建筑物的基礎平面、樓板以及檐口水平面外墻的四周，一般應嵌入外墻20-60 mm。圈梁與拉桿比較，它的服務年限長，而且還能抵抗彎曲和橫向剪力。但是，選用圈梁加固時，要求建筑物本身要具有一定的強度。

    圖5-11  變形縫位置示意圖

    圖5-12  拉桿安置示意圖

    (3)設置變形緩沖溝變形緩沖溝是在建筑外面的地表上挖的有一定深度的溝槽。緩沖溝能吸收地表的水平變形（特別是壓縮變形），減小水平變形對建筑物基礎的影響。

    緩沖溝應設置在建筑物外1-2 m處。當建筑物產生平行于建筑物軸向的地表單向壓縮變形時，應垂直于變形方向設置。當受到雙向或斜向水平應力時，應沿建筑物四周設置。溝底應比建筑物基礎深150 - 200 mm。溝寬不小于600 mm。溝內應充填爐渣等松散物，并加蓋。圖5 -13為緩沖溝的構造及位置示意圖。

    (4)用千斤頂調整房屋的曲率變形這種方法的特點是房屋在千斤頂的作用下整體升降。此法不僅可以完全消除曲率變形的影響，而且還可以防止傾斜的影響。但這種方法的費用很高。

    在保護建筑物時，具體采用開采措施還是結構措施，應根據預計的地表變形及建筑物可能達到的破壞等級來決定。如果建筑物破壞等級小于Ⅳ級（即Ⅱ、Ⅲ級），則應在采用挖緩沖溝，設置鋼拉桿、鋼筋混凝土圈梁等結構措施的同時，采取一定的開采措施。如果破壞等級達到或者大于Ⅳ級，則必須首先考慮采用開采措施，同時考慮采用結構措施。

    圖5 -13  緩沖溝的構造及位置示意圖