淮北礦區(qū)周邊民房損毀特征及原因分析

陳營

摘 要：該文通過對淮北礦區(qū)周邊部分農(nóng)村居民點現(xiàn)場調(diào)查、鉆探、取樣、測試、綜合地質(zhì)分析等方法對民房開裂破壞情況及致裂原因進行了分析、研究。分析結果表明，淮北礦區(qū)周邊民房開裂破壞現(xiàn)象較普遍，損毀形式以墻體出現(xiàn)不同程度的裂縫為主，損毀程度以輕度～中度損毀為主；民房損毀原因主要是由于抽采地下水造成地下水位大幅下降，誘發(fā)地基土層壓縮變形，從而導致上部民房出現(xiàn)不同程度的開裂破壞。

關鍵詞：淮北礦區(qū) 民房損毀 水位下降 地面沉降

中圖分類號：P134 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（c）-0079-02

近年來伴隨著地下礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開采，礦區(qū)周邊民房開裂變形現(xiàn)象時常發(fā)生[1-3]。房屋損毀的原因受多種因素影響，主要包括區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性、采礦活動、地基土特性、抽排地下水、房屋質(zhì)量等。采空區(qū)上方房屋由于采空塌陷影響造成開裂破壞是普遍現(xiàn)象，地表塌陷下沉明顯，建筑物損毀一般比較嚴重，責任主體非常明確，后續(xù)安置工作也容易解決。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理

淮北礦區(qū)地處淮北平原，地貌類型為沖積平原及波狀平原，由第四紀沖積層組成。區(qū)內(nèi)地勢總體平坦，大部分地區(qū)海拔高程為+31～+35 m左右。區(qū)內(nèi)屬溫暖帶半濕潤氣候，四季分明；年平均降水量870 mm，降雨多集中在7、8月份；年蒸發(fā)量1 740 mm。地表水系主要為雨源型河流，河道內(nèi)徑流量較少。

1.2 地層、巖性

淮北礦區(qū)地層屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)淮河地層分區(qū)淮北地層小區(qū)。該區(qū)地層大部分被第四系覆蓋，覆蓋層厚度50～200 m不等，下伏地層主要為奧陶系中下統(tǒng)、石炭系上統(tǒng)、二疊系上下統(tǒng)等，區(qū)內(nèi)地層及巖性見表1。

1.3 水文地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)地下水豐富，總體上可分為3個含水層，即第四系孔隙水、碳酸鹽巖巖溶水及碎屑巖裂隙水，其中第四系孔隙水主要賦存于上部松散的粉土、粉砂、細砂中，富水性中等～強，水質(zhì)類型以重碳酸鹽型為主，次為硫酸鹽型，溶解性總固體0.4 g/L，pH值7.3～7.5，硬度為20.7～42.1，是區(qū)內(nèi)重要的生產(chǎn)生活取水水源；巖溶水主要賦存于石炭系太原組灰?guī)r中，富水性中等～強，是區(qū)內(nèi)重要地下水源；裂隙水主要賦存于二疊系砂巖、粉砂巖中，富水性弱～中等，是區(qū)內(nèi)煤層開采的直接充水水源。

第四系孔隙水主要接受大氣降水補給，且與地表河流互為補給，地下水徑流條件較好。主要排泄方式為蒸發(fā)、側向徑流和補給基巖各含水層?；鶐r含水層主要以區(qū)域徑流補給為主，主要排泄于鄰近各礦井和采空區(qū)。

2 民房損毀特征

2.1 民房裂縫特征

通過對淮北礦區(qū)周邊調(diào)查，礦區(qū)周邊大多民房普遍為建于20世紀90年代前后的磚瓦房，房屋結構為石坯和磚石結構，毛石基礎，無圈梁，大多為一層，屬于較簡易建筑。通過現(xiàn)場調(diào)查，礦區(qū)周邊民房不同程度地出現(xiàn)開裂變形現(xiàn)象，裂縫產(chǎn)生時間多在近5～10年，裂縫產(chǎn)生部位主要位于房屋墻角的結合部、門窗、橫墻等處，如圖1所示。

民房裂縫還呈現(xiàn)如下特點。

（1）墻上的裂縫位于門窗的拐角處、墻角處、墻面和墻的頂部，裂縫類型以豎直裂縫、離墻裂縫、高角度裂縫等為主；（2）無圈梁的平房裂縫明顯比有圈梁的房屋嚴重；（3）裂縫發(fā)生的時間多在每年6～8月份降水集中期間。

2.2 民房損毀程度

對于民房損毀程度，主要依據(jù)房屋開裂變形部位、裂縫寬度、房屋傾斜變形等實際情況，結合房屋結構特點，依據(jù)磚石結構建筑物的破壞等級類型對民房損毀程度進行了分析、評價。分析結果表明淮北礦區(qū)周邊民房損毀程度具有以下特點：（1）房屋損毀程度以輕度損壞為主，少量民房為中度、嚴重損壞；（2）民房損壞程度在空間上無明顯規(guī)律性，但與民房修建時間、有無圈梁等有關；（3）靠近溝、塘的民房相對損壞程度嚴重。

3 民房損毀原因分析

3.1 采空塌陷影響

對淮北礦區(qū)周邊損毀民房進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)損毀民房距附近生產(chǎn)煤礦現(xiàn)有采空區(qū)較遠，不在采空塌陷影響范圍之內(nèi)，與生產(chǎn)煤礦造成的采煤塌陷無直接關系。

3.2 地基土影響

區(qū)內(nèi)房屋大多為一層普通磚石結構房屋，基礎埋深為0.5～1.0 m左右，持力層主要為粉土層或粉質(zhì)粘土層，無明顯膨脹性，因此民房損毀與地基土也無直接關系。

3.3 地下水開采影響

由于地表水源的匱乏，多年來淮北地區(qū)生產(chǎn)生活用水主要取自地下水。地下水開采量逐年增加，地下水水位逐漸下降，趨勢非常明顯。由此引發(fā)的環(huán)境問題主要是地面沉降，淮北市近年來地面累計沉降值在240～600 mm不等，年沉降值一般在35 mm，個別地區(qū)達60 mm。

3.4 其他影響因素

淮北礦區(qū)周邊民房大多為一層建筑簡易建筑，且無圈梁或整體性結構，房屋對地基變形較敏感；同時在房屋建設時期也未對地基持力層進行加固處理，因而地基易產(chǎn)生不均勻沉降，從而引起民房易產(chǎn)生裂縫。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有圈梁的建筑產(chǎn)生開裂變形現(xiàn)象較少也說明與房屋抗變形能力有一定關系。

4 結語

通過調(diào)查分析，淮北礦區(qū)周邊民房開裂破壞是在自然、人為等多種因素作用下共同造成的。區(qū)內(nèi)上部松散土體主要為粉土、粉砂，結構松散、易產(chǎn)生壓縮變形是客觀實際；房屋結構整體性差，對地基土變形敏感易破壞是現(xiàn)實存在；但人工抽采地下水，尤其是生產(chǎn)礦井抽排地下水導致地下水位大幅下降，從而引起地面沉降是導致民房開裂變形的最主要誘因。

參考文獻

[1] 郭冠立.上莊村部分民房損害原因技術觀測與分析[J].煤礦開采，2012，17（5）：70-71.

[2] 張同慶.采煤塌陷區(qū)房屋損壞鑒定及補償問題探討[J].煤炭科技，2014（1）：26-28.

[3] 黃冬梅，常西坤，聶文志.唐口煤礦村莊群下開采損害評價[J].山東科技大學學報，2009，28（4）：30-34.