
公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论内蒙古讲座ppt课件.ppt
123页公路采空区稳定性评价公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论与勘察设计相关问题的讨论张 志 沛2021年4月91888068采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区注浆施工和质量控制采空区注浆施工和质量控制及其检测规范及其检测规范采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论1 1 公路采空区研讨现状公路采空区研讨现状 公路下伏煤公路下伏煤公路下伏煤公路下伏煤矿矿采空区由于深埋地下松散堆采空区由于深埋地下松散堆采空区由于深埋地下松散堆采空区由于深埋地下松散堆积积物覆盖再加之物覆盖再加之物覆盖再加之物覆盖再加之很多地域煤很多地域煤很多地域煤很多地域煤矿矿开采的无序,大多数煤开采的无序,大多数煤开采的无序,大多数煤开采的无序,大多数煤矿矿采空区的埋藏情况不明,采空区的埋藏情况不明,采空区的埋藏情况不明,采空区的埋藏情况不明,对对公路建立存在很大的危害。
国内在采空塌陷危害性公路建立存在很大的危害国内在采空塌陷危害性公路建立存在很大的危害国内在采空塌陷危害性公路建立存在很大的危害国内在采空塌陷危害性评评价及治价及治价及治价及治理加固技理加固技理加固技理加固技术术方面己方面己方面己方面己经积经积累了一些累了一些累了一些累了一些实际实际和和和和实际阅历实际阅历,但在煤,但在煤,但在煤,但在煤矿矿采采采采空上方建筑高速公路也空上方建筑高速公路也空上方建筑高速公路也空上方建筑高速公路也还处还处于不成熟的于不成熟的于不成熟的于不成熟的阶阶段在煤矿矿采空区建采空区建采空区建采空区建立高速公路主要表达在一下四个方面:地下采空区的勘察技立高速公路主要表达在一下四个方面:地下采空区的勘察技立高速公路主要表达在一下四个方面:地下采空区的勘察技立高速公路主要表达在一下四个方面:地下采空区的勘察技术术、、、、地下采空区的地下采空区的地下采空区的地下采空区的稳稳定性定性定性定性评评价技价技价技价技术术、地下采空区、地下采空区、地下采空区、地下采空区处处治技治技治技治技术术及地下采及地下采及地下采及地下采空区空区空区空区质质量量量量监监控和控和控和控和检测检测技技技技术术以及本以及本以及本以及本钱钱控制。
控制 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔1 1〕采空区的勘察技术〕采空区的勘察技术 采空区的勘察目前国内外主要以采矿情况调查、工采空区的勘察目前国内外主要以采矿情况调查、工程钻探、地球物理勘探为主,辅以变形观测、水文实验程钻探、地球物理勘探为主,辅以变形观测、水文实验等高速公路工程对路基质量要求较高,采空区治理范等高速公路工程对路基质量要求较高,采空区治理范围的准确界定是工程建立的首要义务结合公路工程的围的准确界定是工程建立的首要义务结合公路工程的特点,寻求精度高、系统性强、经济适用的采空区探测特点,寻求精度高、系统性强、经济适用的采空区探测技术方法,并进展最优组合,建立矿区公路采空区探测技术方法,并进展最优组合,建立矿区公路采空区探测的方法体系,是当前采空区问题要处理的关键技术之一的方法体系,是当前采空区问题要处理的关键技术之一目前,世界兴隆国家对地下采空区的勘察主要采用地球目前,世界兴隆国家对地下采空区的勘察主要采用地球物理勘探技术,其种类繁多,主要有电法、电磁法、地物理勘探技术,其种类繁多,主要有电法、电磁法、地震波法、声波法、重力法等几类。
震波法、声波法、重力法等几类 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔〔〔2 2 2 2〕采空区〕采空区〕采空区〕采空区稳稳定性定性定性定性评评价技价技价技价技术术 由于高速公路涉及的范由于高速公路涉及的范由于高速公路涉及的范由于高速公路涉及的范围围大,效力的年限大,效力的年限大,效力的年限大,效力的年限长长,,,,对对路基路基路基路基的的的的稳稳定性和定性和定性和定性和变变形有形有形有形有较较高的要求因此,高的要求因此,高的要求因此,高的要求因此,预测预测采空区地表在运用采空区地表在运用采空区地表在运用采空区地表在运用年限内的剩余位移年限内的剩余位移年限内的剩余位移年限内的剩余位移变变形量是形量是形量是形量是稳稳定性定性定性定性评评价重要一价重要一价重要一价重要一环环 稳稳定性分析方法包括估定性分析方法包括估定性分析方法包括估定性分析方法包括估计计法、解析法、半法、解析法、半法、解析法、半法、解析法、半预测预测半解析半解析半解析半解析法及数法及数法及数法及数值值模模模模拟拟方法,方法,方法,方法,评评价主要是价主要是价主要是价主要是经过计经过计算地基承算地基承算地基承算地基承载载力、剩余地力、剩余地力、剩余地力、剩余地表表表表变变形量及残留空洞的形量及残留空洞的形量及残留空洞的形量及残留空洞的稳稳定性、地表破坏范定性、地表破坏范定性、地表破坏范定性、地表破坏范围围等来等来等来等来进进展。
展 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔3〕采空区治理技术〕采空区治理技术 第一类是针对路堤采取措施,按照柔性原那么、第一类是针对路堤采取措施,按照柔性原那么、刚性原那么或综合措施提高路堤抗变形才干刚性原那么或综合措施提高路堤抗变形才干 第二类是桥跨或板跨法经过采空区,此法因其对第二类是桥跨或板跨法经过采空区,此法因其对下伏采空区有一定要求,造价较高,较少采用下伏采空区有一定要求,造价较高,较少采用 第三类是释放采空区沉降潜力,可以采用井下复第三类是释放采空区沉降潜力,可以采用井下复采或爆破法,堆载预压法,或高能级强夯法,水诱导沉采或爆破法,堆载预压法,或高能级强夯法,水诱导沉降法等,主要是针对浅部采空区降法等,主要是针对浅部采空区 第四类是针对采空区进展加固处置,可细分为全第四类是针对采空区进展加固处置,可细分为全充填注浆加固法,或注浆加固采空区围岩构造法或部分充填注浆加固法,或注浆加固采空区围岩构造法或部分支撑加固法,因其平安性较高,工程造价相对较低,故支撑加固法,因其平安性较高,工程造价相对较低,故国内外常采用此法来处置地下采空区。
国内外常采用此法来处置地下采空区公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论〔〔4〕采空区治理〕采空区治理质量量监控控问题 高速公路采空区治理工程属于高速公路采空区治理工程属于隐蔽工程,其蔽工程,其质量量监控包括控包括2方面的任方面的任务::①①施工施工过程的程的监控,主要是控,主要是监理任理任务②②施工施工终了后的了后的质量量检测任任务 高速公路下伏采空区注高速公路下伏采空区注浆处治后治后质量和效果的量和效果的检验及及评价需思索高速公路工程的本身特点,必需首先价需思索高速公路工程的本身特点,必需首先了解公路工程了解公路工程对地基地基处置的要求、技置的要求、技术目的、目的、处置范置范围和深度,然后根据采空区冒落充填情况,采空区和深度,然后根据采空区冒落充填情况,采空区处置原理、施工情况、置原理、施工情况、处置置资料性能等提出多种料性能等提出多种检验手手段段综合的合的评价方法公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区质量控制采空区质量控制及其检测规范及其检测规范采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论2 2 采空区工程地质条件分析采空区工程地质条件分析程度矿层开采岩层挪动形状 倾斜矿层开采岩层挪动形状 急倾斜条件下岩层的下盘挪动 急倾斜矿层开采时岩层以悬臂梁方式挪动 地表挪动地表挪动变形规律变形规律 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论开采沉陷参数:破裂角-破坏挪动区开采沉陷参数:破裂角-破坏挪动区 挪动角-变形区--采空区 挪动角-变形区--采空区 边境角-稳定区--保安煤柱 边境角-稳定区--保安煤柱 •〔1〕边境角(Angle of draw) 边境角用来确定下沉影响范围及边境。
下沉值为10mm的点作为下沉盆地的边境并将开采到达或接近充分采动时的挪动盆地主断面上的盆地边境点和采空区边境点的连线,与程度线在采空区外侧的夹角称为边境角0、0、0依次表示下山、上山方向和走向的边境角,急倾斜矿层底板边境角用0表示•〔2〕挪动角(Angle of critical deformation) 地表的挪动和变形会引起地面建筑物的破坏,将刚刚对地表建筑物产生影响的变形值称为临界变形值,它们的大小为:在到达或接近充分采动时的挪动盆地主断面上,临界变形点和采空区边境点的连线与程度线之间在采空区外侧的夹角称为挪动角挪动角又分为表土挪动角和基岩挪动角表土挪动角以表示,下山、上山和走向方向的挪动角分别以、和表示,急倾斜矿层底板挪动角以表示• •〔3〕裂痕角(Angle of break) 为了确定地面产生裂痕的范围,可以利用裂痕角其定义为在到达或接近充分采动时的情况下,采空区上方地表最外侧的裂痕位置和采空区边境点的连线与程度线之间在采空区外侧的夹角称为裂痕角下山、上山方向和走向裂痕角分别以、和表示,急倾斜矿层底板裂痕角由表示 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论开采沉陷参数:破裂角-破坏挪动区开采沉陷参数:破裂角-破坏挪动区 挪动角-变形区--采空区 挪动角-变形区--采空区 边境角-稳定区--保安煤柱 边境角-稳定区--保安煤柱 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论塌陷构成池塘、房屋裂痕塌陷构成池塘、房屋裂痕公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论塌陷构成地裂痕、房屋裂痕塌陷构成地裂痕、房屋裂痕公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路工程破坏公路工程破坏公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论•煤矿采空区覆岩挪动破坏规律• 采空区上覆岩层“三带〞分析 •(1)垮落带(冒落带); •(2)断裂带(裂隙带) •(3)弯曲带 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 上覆岩上覆岩上覆岩上覆岩层层力学性力学性力学性力学性质质的影响:的影响:的影响:的影响: 在覆岩巩固的条件下,岩在覆岩巩固的条件下,岩在覆岩巩固的条件下,岩在覆岩巩固的条件下,岩层层及地表下沉量小拐点及地表下沉量小拐点及地表下沉量小拐点及地表下沉量小拐点平移距大巩固岩平移距大巩固岩平移距大巩固岩平移距大巩固岩层层破裂后碎破裂后碎破裂后碎破裂后碎胀胀系数大,挪系数大,挪系数大,挪系数大,挪动动角大,地角大,地角大,地角大,地表表表表变变形量减小,危形量减小,危形量减小,危形量减小,危险险挪挪挪挪动动范范范范围围减小。
根据国内的减小根据国内的减小根据国内的减小根据国内的统计统计分析,巩固岩分析,巩固岩分析,巩固岩分析,巩固岩层层地表下沉量地表下沉量地表下沉量地表下沉量约为约为采厚的采厚的采厚的采厚的27%—54%27%—54%,,,,中硬岩中硬岩中硬岩中硬岩层为层为采厚的采厚的采厚的采厚的54%—84%54%—84%,脆弱岩,脆弱岩,脆弱岩,脆弱岩层为层为采厚的采厚的采厚的采厚的85%—100%85%—100%巩固岩层层走向挪走向挪走向挪走向挪动动角角角角为为75—80°75—80°,中硬,中硬,中硬,中硬岩岩岩岩层层70—75°70—75°,脆弱岩,脆弱岩,脆弱岩,脆弱岩层层60—70°60—70°,而表土挪,而表土挪,而表土挪,而表土挪动动角角角角为为45°45° 采矿对地采矿对地表沉陷的表沉陷的影响影响 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 上覆岩上覆岩上覆岩上覆岩层组层组成成成成对对地表地表地表地表变变形的影响:形的影响:形的影响:形的影响: 地表有脆弱覆盖地表有脆弱覆盖地表有脆弱覆盖地表有脆弱覆盖层层比无脆弱覆盖比无脆弱覆盖比无脆弱覆盖比无脆弱覆盖层时层时挪挪挪挪动动更平更平更平更平缓缓均匀延均匀延均匀延均匀延续续性更好。
性更好 采空区上部松散采空区上部松散采空区上部松散采空区上部松散层对层对地表挪地表挪地表挪地表挪动动特征的影响:特征的影响:特征的影响:特征的影响: 当松散当松散当松散当松散层层厚度大于厚度大于厚度大于厚度大于75W0tana75W0tana〔〔〔〔W0W0为为地表最大下沉地表最大下沉地表最大下沉地表最大下沉值值,,,,a a为为煤煤煤煤层倾层倾角〕角〕角〕角〕时时,基岩挪,基岩挪,基岩挪,基岩挪动产动产生的程度挪生的程度挪生的程度挪生的程度挪动动就不能到达地表就不能到达地表就不能到达地表就不能到达地表公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 煤煤层倾角的影响角的影响 对覆岩挪覆岩挪动方式破坏形状的影响:当煤方式破坏形状的影响:当煤层地地层倾角在角在0—35°之之间时,岩,岩层挪挪动的主要方式是法向弯曲和崩落;煤的主要方式是法向弯曲和崩落;煤层地地层倾角在角在36—54°之之间时,岩,岩层挪挪动方式除有法向弯曲外,方式除有法向弯曲外,还伴随伴随层面的剪面的剪切挪切挪动和岩石的下滑;当煤和岩石的下滑;当煤层地地层倾角超越角超越54°后,冒落到采空区内后,冒落到采空区内的煤和岩的煤和岩块,除了,除了单块滚动还会沿煤会沿煤层倾斜方向滑斜方向滑动。
公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 煤煤层倾角角对地表挪地表挪动参数的影响:参数的影响:①①煤煤层倾角角对下山挪下山挪动角和角和边境角影响境角影响较大:大: 当煤当煤层倾角大于角大于60—70°,下山挪,下山挪动角和角和边境角不再随煤境角不再随煤层倾角的增大而减小角的增大而减小 ②②对程度挪程度挪动值的影响:的影响:在程度和在程度和缓倾斜煤斜煤层开采开采时普通地表最大程度挪普通地表最大程度挪动值为 ,急,急倾斜煤斜煤层开采开采时地表最大程度挪地表最大程度挪动值可大于地表最大下沉可大于地表最大下沉值公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 开采厚度和开采深度的影响开采厚度和开采深度的影响 地表挪动变形值既与采厚成正比又与采深成反地表挪动变形值既与采厚成正比又与采深成反比,常用深沉比〔比,常用深沉比〔H/m〕作为衡量开采条件对地表沉陷〕作为衡量开采条件对地表沉陷影响的估计目的。
深沉比越大,地表挪动变形值越小,影响的估计目的深沉比越大,地表挪动变形值越小,挪动变形就越平缓深沉比越小,地表挪动变形就越猛挪动变形就越平缓深沉比越小,地表挪动变形就越猛烈在深沉比很小的情况下,地表将出现大裂痕、台烈在深沉比很小的情况下,地表将出现大裂痕、台阶状断裂,甚至出现塌陷坑阶状断裂,甚至出现塌陷坑 采煤方法及顶板管理方法的影响采煤方法及顶板管理方法的影响 采煤方法实践上决议了覆岩及地表挪动的方式、采煤方法实践上决议了覆岩及地表挪动的方式、先后顺序和方向顶板管理方法决议了采出空间的大先后顺序和方向顶板管理方法决议了采出空间的大小,从而决议覆岩及地表破坏程度、挪动量大小小,从而决议覆岩及地表破坏程度、挪动量大小公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 断断断断层对层对地表挪地表挪地表挪地表挪动动的影响主要表如今以下三方面:的影响主要表如今以下三方面:的影响主要表如今以下三方面:的影响主要表如今以下三方面: ①①①①断断断断层层露露露露头处头处地表地表地表地表产产生台生台生台生台阶阶状裂痕状裂痕状裂痕状裂痕②②②②断断断断层处层处地表地表地表地表变变形增大形增大形增大形增大③③③③使地表挪使地表挪使地表挪使地表挪动动范范范范围围增大或减少。
增大或减少增大或减少增大或减少断层对地表断层对地表挪动的影响挪动的影响 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区质量控制采空区质量控制及其检测规范及其检测规范采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论3 3稳定性评价分析方法稳定性评价分析方法定性评价定性评价 〔〔1〕停采〕停采5年以上,周围无新的开采扰动,开采深沉比大于年以上,周围无新的开采扰动,开采深沉比大于200的的采空区;或开采深度大于采空区;或开采深度大于200m,开采厚度小于,开采厚度小于1m的薄矿层采空区,的薄矿层采空区,其地表应属于稳定型,采空区不经治理即可进展公路建立;其地表应属于稳定型,采空区不经治理即可进展公路建立; 〔〔2〕停采〕停采3~~5年,开采深沉比年,开采深沉比40~~200之间的采空区;或开采深之间的采空区;或开采深度度100~~200m的薄矿层采空区,其地表为过渡稳定型,采空区应在勘的薄矿层采空区,其地表为过渡稳定型,采空区应在勘察、评价的根底上经重点治理后方可进展公路建立;察、评价的根底上经重点治理后方可进展公路建立; 〔〔3〕停采时间少于三年,或停采〕停采时间少于三年,或停采3年以上又有新的开采扰动,开采年以上又有新的开采扰动,开采深沉比小于深沉比小于40的采空区;或开采深度小于的采空区;或开采深度小于100m的薄矿层采空区,其的薄矿层采空区,其地表属不稳定型,采空区必需经过适当治理之后方可进展公路建立。
地表属不稳定型,采空区必需经过适当治理之后方可进展公路建立公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论煤科总院西安院煤科总院西安院 xianccri xianccri 刘天林刘天林 研讨员研讨员 ::9285929892859298第一章第一章第一章第一章 煤煤煤煤矿矿采空区勘察技采空区勘察技采空区勘察技采空区勘察技术术稳定性评价方法估计方法数值计算法构造力学法概率积分法典型曲线法剖面函数法有限元离散元边境元二维梁〔板〕柱模型三维无梁楼盖模型长壁壁式式开开采采老老采采空空区区部部分分开开采采老老采采空空区区定量评价定量评价公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 “< “< “< “<建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、铁铁路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留设设与与与与压压煤煤煤煤开采开采开采开采规规程程程程> > > >,,,,1999 1999 1999 1999 〞〞〞〞规规范范范范实际计实际计算算算算 概率概率概率概率积积分法目前已可用于程度分法目前已可用于程度分法目前已可用于程度分法目前已可用于程度~ ~ ~ ~缓倾缓倾斜、斜、斜、斜、倾倾斜和斜和斜和斜和急急急急倾倾斜煤斜煤斜煤斜煤层层和其它非和其它非和其它非和其它非层层状状状状矿矿物开采的地表挪物开采的地表挪物开采的地表挪物开采的地表挪动动估估估估计计。
目目前主要采用以下根本参数表示地表挪前主要采用以下根本参数表示地表挪前主要采用以下根本参数表示地表挪前主要采用以下根本参数表示地表挪动动,其中:,其中:,其中:,其中: 最大下沉量:最大下沉量:最大下沉量:最大下沉量:WmaxWmaxWmaxWmax====ηmηmηmηm;式中:;式中:;式中:;式中:ηηηη为为下沉系数,下沉系数,下沉系数,下沉系数,与与与与矿层倾矿层倾角、开采方法和角、开采方法和角、开采方法和角、开采方法和顶顶板管理方法有关,宜取板管理方法有关,宜取板管理方法有关,宜取板管理方法有关,宜取0.40.40.40.4~~~~0.950.950.950.95,,,,m m m m为为采厚 最大最大最大最大倾倾斜量:斜量:斜量:斜量:ImaxImaxImaxImax====Wmax/r= Wmax/H/tgβWmax/r= Wmax/H/tgβWmax/r= Wmax/H/tgβWmax/r= Wmax/H/tgβ;式;式;式;式中:中:中:中:WmaxWmaxWmaxWmax为为最大下沉量〔最大下沉量〔最大下沉量〔最大下沉量〔mmmmmmmm〕,〕,〕,〕,r r r r为为地表主要影响范地表主要影响范地表主要影响范地表主要影响范围围半半半半径,其径,其径,其径,其值值与埋深〔与埋深〔与埋深〔与埋深〔H H H H〕成正比,与煤〕成正比,与煤〕成正比,与煤〕成正比,与煤层层影响角〔影响角〔影响角〔影响角〔ββββ〕的正〕的正〕的正〕的正切切切切值值成反比,即成反比,即成反比,即成反比,即r r r r====H/tgβH/tgβH/tgβH/tgβ。
最大曲率最大曲率最大曲率最大曲率值值::::KmaxKmaxKmaxKmax====±1.52Wmax/r2±1.52Wmax/r2±1.52Wmax/r2±1.52Wmax/r2 最大程度挪最大程度挪最大程度挪最大程度挪动值动值::::UmaxUmaxUmaxUmax====bWmaxbWmaxbWmaxbWmax式中:b b b b为为程度程度程度程度挪挪挪挪动动系数,取系数,取系数,取系数,取值值范范范范围围在在在在0.25~0.350.25~0.350.25~0.350.25~0.35之之之之间间 最大程度最大程度最大程度最大程度变变形形形形值值::::εmaxεmaxεmaxεmax====±1.52bWmax/r±1.52bWmax/r±1.52bWmax/r±1.52bWmax/r 定量评价定量评价公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 波兰学者波兰学者B.Batkiewicz经大量煤矿开采的观测数据得出,系经大量煤矿开采的观测数据得出,系数数c主要与开采深度、开采速度及覆岩岩性有关,普通条件下主要与开采深度、开采速度及覆岩岩性有关,普通条件下1.0c3.0。
图给出了图给出了c值与地表下沉继续时间之间的关系及下值与地表下沉继续时间之间的关系及下沉特征曲线沉特征曲线公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 洞室洞室洞室洞室实际计实际计算算算算 在煤在煤在煤在煤矿矿采空区地段采空区地段采空区地段采空区地段进进展公路的建筑展公路的建筑展公路的建筑展公路的建筑时时,公路地基的,公路地基的,公路地基的,公路地基的稳稳定性可用以定性可用以定性可用以定性可用以下公式近似下公式近似下公式近似下公式近似计计算,作用在煤算,作用在煤算,作用在煤算,作用在煤矿矿采空区采空区采空区采空区顶顶板上的板上的板上的板上的压压力力力力为为:::: Q=G+2aR-2F Q=G+2aR-2F 式中:式中:式中:式中:为为采空区采空区采空区采空区单单位位位位长长度度度度顶顶板上所受的板上所受的板上所受的板上所受的压压力〔力〔力〔力〔t t〕;〕;〕;〕;GG为为采空区采空区采空区采空区单单位位位位长长度度度度顶顶板上岩板上岩板上岩板上岩层层的的的的总总分量〔分量〔分量〔分量〔t t〕;〕;〕;〕;a a为为采空区采空区采空区采空区宽宽度的度的度的度的1/21/2〔〔〔〔mm〕;〕;〕;〕;R R为为建筑物地基的建筑物地基的建筑物地基的建筑物地基的单单位位位位压压力〔力〔力〔力〔t/m2t/m2〕;〕;〕;〕;F F为为采空区采空区采空区采空区单单位位位位长长度度度度侧侧壁的摩擦阻壁的摩擦阻壁的摩擦阻壁的摩擦阻力〔力〔力〔力〔t t〕。
当〕当H H到达一定程度到达一定程度到达一定程度到达一定程度时时,,,,顶顶板上方岩板上方岩板上方岩板上方岩层层恰好能恰好能恰好能恰好能坚坚持自然平衡而持自然平衡而持自然平衡而持自然平衡而不塌陷,此不塌陷,此不塌陷,此不塌陷,此时时Q=0Q=0,,,,H H称称称称为临为临界深度,界深度,界深度,界深度,设设其其其其为为H0H0,那么有:,那么有:,那么有:,那么有: 式中:式中:式中:式中:γ γ为顶为顶板上覆岩板上覆岩板上覆岩板上覆岩层层的容重〔的容重〔的容重〔的容重〔t/m3t/m3〕;〕;〕;〕;H H为顶为顶板的埋藏深度板的埋藏深度板的埋藏深度板的埋藏深度〔〔〔〔mm〕;〕;〕;〕;ΦΦ为为岩岩岩岩层层的内摩擦角当的内摩擦角当的内摩擦角当的内摩擦角当H H>>>>H0H0,路基,路基,路基,路基稳稳定,不需求治理;定,不需求治理;定,不需求治理;定,不需求治理;H≤H0H≤H0,路基不,路基不,路基不,路基不稳稳定,需求治理定,需求治理。
定,需求治理定,需求治理公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论数值模拟数值模拟 数数数数值计值计算模算模算模算模拟拟方法是随着方法是随着方法是随着方法是随着计计算机技算机技算机技算机技术术广泛运用而构成的一种广泛运用而构成的一种广泛运用而构成的一种广泛运用而构成的一种分析分析分析分析计计算方法,其包括:有限元法〔算方法,其包括:有限元法〔算方法,其包括:有限元法〔算方法,其包括:有限元法〔Finite Element Method,Finite Element Method,简简称称称称FEMFEM〕、〕、〕、〕、边边境元法〔境元法〔境元法〔境元法〔Boundary Element Method,Boundary Element Method,简简称称称称BEMBEM〕、〕、〕、〕、离散元法〔离散元法〔离散元法〔离散元法〔Discrete Element MethodDiscrete Element Method,,,,简简称称称称DEMDEM〕等方法〕等方法〕等方法〕等方法 到目前到目前到目前到目前为为止,有限元数止,有限元数止,有限元数止,有限元数值值模模模模拟拟方法在方法在方法在方法在矿矿山工程中的巷道山工程中的巷道山工程中的巷道山工程中的巷道压压力、力、力、力、采采采采场场地地地地应应力、岩力、岩力、岩力、岩层层挪挪挪挪动动和和和和边边坡坡坡坡稳稳定性等研定性等研定性等研定性等研讨领讨领域均已广泛的运用。
域均已广泛的运用域均已广泛的运用域均已广泛的运用已在已在已在已在矿矿山岩土工程山岩土工程山岩土工程山岩土工程领领域推行运用的数域推行运用的数域推行运用的数域推行运用的数值值分析通用程序有:分析通用程序有:分析通用程序有:分析通用程序有:FlacFlac、、、、AdinaAdina、、、、MarcMarc、、、、Sap5Sap5、、、、Ncap-1lNcap-1l等这这些些些些软软件系件系件系件系统齐统齐全,适用范全,适用范全,适用范全,适用范围围广,提供广,提供广,提供广,提供为处为处理理理理矿矿山与岩土工程山与岩土工程山与岩土工程山与岩土工程问题问题的的的的组组合模型合模型合模型合模型为弹为弹- -塑性、粘塑性、粘塑性、粘塑性、粘- -弹弹性、性、性、性、弹弹- -粘粘粘粘- -塑性、塑性、塑性、塑性、弹弹- -脆性、脆性、脆性、脆性、弹弹- -粘粘粘粘- -脆性、脆性、脆性、脆性、弹弹- -粘粘粘粘- -塑塑塑塑- -脆性分析脆性分析脆性分析脆性分析计计算算算算模型公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1. 1. 1. 1. 垮垮落落落落带带高度高度高度高度 〔〔〔〔1 1 1 1〕〕〕〕实际计实际计算公式算公式算公式算公式 假假假假设矿层设矿层覆岩内存在极巩固岩覆岩内存在极巩固岩覆岩内存在极巩固岩覆岩内存在极巩固岩层层,,,,矿层矿层回采后能构成回采后能构成回采后能构成回采后能构成悬顶悬顶,而,而,而,而开采空开采空开采空开采空间间及及及及垮垮落岩落岩落岩落岩层层本身的空本身的空本身的空本身的空间间只能由碎只能由碎只能由碎只能由碎胀胀的岩石填的岩石填的岩石填的岩石填满满,,,,这这种条件下种条件下种条件下种条件下垮垮落落落落带带最大高度可由下式最大高度可由下式最大高度可由下式最大高度可由下式计计算。
算 式中:式中:式中:式中:m—m—m—m—矿层矿层开采厚度,开采厚度,开采厚度,开采厚度,m m m m;;;;K0—K0—K0—K0—垮垮落岩石的剩余碎落岩石的剩余碎落岩石的剩余碎落岩石的剩余碎胀胀系数;系数;系数;系数;————矿层矿层的的的的倾倾角 假假假假设矿层顶设矿层顶板板板板为为巩固、中硬、脆弱和极脆弱岩巩固、中硬、脆弱和极脆弱岩巩固、中硬、脆弱和极脆弱岩巩固、中硬、脆弱和极脆弱岩层层或其互或其互或其互或其互层时层时,,,,开采空开采空开采空开采空间间和和和和垮垮落岩落岩落岩落岩层层本身的空本身的空本身的空本身的空间间可由可由可由可由顶顶板的下沉和板的下沉和板的下沉和板的下沉和垮垮落岩石的碎落岩石的碎落岩石的碎落岩石的碎胀胀来填来填来填来填满满其垮垮落落落落带带的最大高度的最大高度的最大高度的最大高度为为:::: 式中:式中:式中:式中:w—w—w—w—垮垮落落落落过过程中程中程中程中顶顶板的下沉板的下沉板的下沉板的下沉值值。
覆岩破坏覆岩破坏最大高度最大高度 缓倾斜及中倾斜矿层〔0~54〕 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔〔〔2 2 2 2〕〕〕〕统计阅历统计阅历公式公式公式公式 当当当当矿层顶矿层顶板板板板为为巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩层层或其互或其互或其互或其互层时层时,,,,垮垮落落落落带带最大高度的最大高度的最大高度的最大高度的统计阅历统计阅历公式列于表公式列于表公式列于表公式列于表3-13-13-13-1中计计算公式中的第二算公式中的第二算公式中的第二算公式中的第二项项为为中中中中误误差,差,差,差, m m m m为为累累累累计计厚度,厚度,厚度,厚度,单层单层开采厚度不超越开采厚度不超越开采厚度不超越开采厚度不超越1.01.01.01.0~~~~3.0m3.0m3.0m3.0m,累,累,累,累计计采采采采厚不超越厚不超越厚不超越厚不超越15m15m15m15m。
覆岩岩性(单向抗拉强度及主要岩石名称)计算公式(m)坚硬(40~80Mpa,石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩)中硬(20~40Mpa,砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩)软弱(10~20Mpa,泥岩、泥质砂岩)极软弱(10Mpa,铝土岩、风化泥岩、粘土、砂质粘土)覆岩破坏覆岩破坏最大高度最大高度 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论2. 2. 导导水裂隙水裂隙水裂隙水裂隙带带高度高度高度高度岩 性计算公式之一(m)计算公式之二(m)坚 硬中 硬软 弱极软弱覆岩破坏覆岩破坏最大高度最大高度 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论当矿层顶板为巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩层或其互层时,急倾当矿层顶板为巩固、中硬、脆弱、极脆弱岩层或其互层时,急倾斜矿层开采构成的冒落带和导水裂隙带最大高度〔斜矿层开采构成的冒落带和导水裂隙带最大高度〔Hc、、Hf〕的统〕的统计阅历公式列于表中式中计阅历公式列于表中式中h为开采阶段垂高为开采阶段垂高急倾斜矿层〔急倾斜矿层〔55~~90〕〕 覆岩岩性垮落带高度(m)导水裂隙带高度(m)坚硬中硬、软弱覆岩破坏覆岩破坏最大高度最大高度 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 工程地质方式是指在特定的工程地质条件下,经受特定方式的工程地质方式是指在特定的工程地质条件下,经受特定方式的工程地质作用,阅历特定的工程地质过程,产生特定的工程地质景工程地质作用,阅历特定的工程地质过程,产生特定的工程地质景象。
所以工程地质方式包括工程地质条件方式、工程地质作用方式象所以工程地质方式包括工程地质条件方式、工程地质作用方式和工程地质景象方式对采空区而言,由于所处的地质环境的复杂和工程地质景象方式对采空区而言,由于所处的地质环境的复杂性,决议了其工程地质条件的多样性,它经受的工程地质作用除采性,决议了其工程地质条件的多样性,它经受的工程地质作用除采矿作用外,还叠加着其他人类活动和自然地质作用,所经受的工程矿作用外,还叠加着其他人类活动和自然地质作用,所经受的工程地质过程复杂多变根据地层产状、地质构造、深沉比、采矿方法、地质过程复杂多变根据地层产状、地质构造、深沉比、采矿方法、采矿时间等要素,可将采空区划分为以下方式类型采矿时间等要素,可将采空区划分为以下方式类型 采空区稳定性工采空区稳定性工程地质方式类型程地质方式类型 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区稳定方式 采空区根本稳定方式 采空区不稳定方式 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论开采沉陷对铁路、公开采沉陷对铁路、公路及其构筑物损害路及其构筑物损害 1. 1. 1. 1. 地表横向地表横向地表横向地表横向倾倾斜挪斜挪斜挪斜挪动变动变形形形形损损害害害害 横向不均匀挪横向不均匀挪横向不均匀挪横向不均匀挪动变动变形将形将形将形将导导致致致致铁铁路路路路轨轨道横向挪道横向挪道横向挪道横向挪动动扭曲扭曲扭曲扭曲变变形,两条形,两条形,两条形,两条轨轨道分道分道分道分别别或或或或挤压挤压,使高速行,使高速行,使高速行,使高速行驶驶的火的火的火的火车车行使困行使困行使困行使困难难,脱,脱,脱,脱轨轨掉道,甚至掉道,甚至掉道,甚至掉道,甚至发发生生生生翻翻翻翻车车事故。
事故 2. 2. 2. 2. 地表地表地表地表纵纵向向向向倾倾斜挪斜挪斜挪斜挪动变动变形形形形损损害害害害 地表 地表 地表 地表纵纵向向向向倾倾斜斜斜斜变变形使道路爬行坡度增大,两站之形使道路爬行坡度增大,两站之形使道路爬行坡度增大,两站之形使道路爬行坡度增大,两站之间间的区的区的区的区间间坡度大坡度大坡度大坡度大于于于于1:801:801:801:80〔〔〔〔12.5‰12.5‰12.5‰12.5‰〕〕〕〕车辆车辆行使困行使困行使困行使困难难,能,能,能,能够够会破坏列会破坏列会破坏列会破坏列车车的正常运的正常运的正常运的正常运转转和和和和调车调车场场的任的任的任的任务务,,,,为为此就需求添加列此就需求添加列此就需求添加列此就需求添加列车车的的的的牵牵引力和制引力和制引力和制引力和制动动力力力力, , , ,影响列影响列影响列影响列车车的正常运的正常运的正常运的正常运转转 3. 3. 3. 3. 地表波浪起伏沉陷地表波浪起伏沉陷地表波浪起伏沉陷地表波浪起伏沉陷损损害害害害 开采地表 开采地表 开采地表 开采地表紧缩变紧缩变形的形的形的形的挤压挤压力,力,力,力,经过经过路基路基路基路基传传送送送送给给路面,普通情况下,路面,普通情况下,路面,普通情况下,路面,普通情况下,公路路面的抗公路路面的抗公路路面的抗公路路面的抗挤压挤压才干很小,在才干很小,在才干很小,在才干很小,在挤压变挤压变形作用下,公路路面波浪起伏,形作用下,公路路面波浪起伏,形作用下,公路路面波浪起伏,形作用下,公路路面波浪起伏,在在在在这这种条件下高速行种条件下高速行种条件下高速行种条件下高速行驶驶的的的的车辆车辆会会会会腾腾空,引空,引空,引空,引发发翻翻翻翻车车事故,同事故,同事故,同事故,同时时在行在行在行在行车车的的的的作用下会加速路面的破坏。
作用下会加速路面的破坏作用下会加速路面的破坏作用下会加速路面的破坏公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 4. 4. 4. 4. 地表拉伸地表拉伸地表拉伸地表拉伸变变形形形形损损害害害害 纵纵向程度挪向程度挪向程度挪向程度挪动变动变形会引起形会引起形会引起形会引起铁铁路路路路钢轨衔钢轨衔接接接接处鱼处鱼尾板的断裂、尾板的断裂、尾板的断裂、尾板的断裂、轨缝轨缝闭闭合、以及合、以及合、以及合、以及钢轨钢轨的的的的纵纵向弯曲表向弯曲表向弯曲表向弯曲表现为侧现为侧向弯曲或向上凸起,向弯曲或向上凸起,向弯曲或向上凸起,向弯曲或向上凸起,严严重重重重时时会会会会导导致致致致轨轨道脱离路基道脱离路基道脱离路基道脱离路基悬悬空,引起火空,引起火空,引起火空,引起火车车掉道、行掉道、行掉道、行掉道、行车车事故采动动地表地表地表地表纵纵向挪向挪向挪向挪动动变变形会引起公路路基、路面开裂破坏或形会引起公路路基、路面开裂破坏或形会引起公路路基、路面开裂破坏或形会引起公路路基、路面开裂破坏或挤压挤压隆起构成波浪起伏路面。
隆起构成波浪起伏路面隆起构成波浪起伏路面隆起构成波浪起伏路面公路路面的开裂后,雨水浸入路面在公路路面的开裂后,雨水浸入路面在公路路面的开裂后,雨水浸入路面在公路路面的开裂后,雨水浸入路面在热胀热胀冷冷冷冷缩缩及及及及冻冻溶作用下,路面更溶作用下,路面更溶作用下,路面更溶作用下,路面更易破坏 5. 5. 5. 5. 开采沉陷引起路基开采沉陷引起路基开采沉陷引起路基开采沉陷引起路基稳稳定性定性定性定性损损害害害害 采采采采动动地表沉陷地表沉陷地表沉陷地表沉陷过过程的拉伸、程的拉伸、程的拉伸、程的拉伸、紧缩紧缩、、、、倾倾斜斜斜斜变变形减小了路基的内摩形减小了路基的内摩形减小了路基的内摩形减小了路基的内摩擦力和内聚力,会引起路基承擦力和内聚力,会引起路基承擦力和内聚力,会引起路基承擦力和内聚力,会引起路基承载载才干的下降,才干的下降,才干的下降,才干的下降,导导致致致致边边坡的滑移甚至滑坡的滑移甚至滑坡的滑移甚至滑坡的滑移甚至滑坡灾坡灾坡灾坡灾祸发祸发生 6. 6. 6. 6. 铁铁路、公路路、公路路、公路路、公路维护维护〔〔〔〔损损害〕分害〕分害〕分害〕分级级 我国在我国在我国在我国在< < < <建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、铁铁路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留设设与与与与压压煤开采煤开采煤开采煤开采规规程程程程> > > >中中中中规规定:一等火定:一等火定:一等火定:一等火车车站、高速公路站、高速公路站、高速公路站、高速公路为为ⅠⅠⅠⅠ级维护对级维护对象;二等火象;二等火象;二等火象;二等火车车站、站、站、站、一一一一级级公路公路公路公路为为ⅡⅡⅡⅡ级维护级维护物;三、四等火物;三、四等火物;三、四等火物;三、四等火车车站,站,站,站,为为ⅢⅢⅢⅢ级维护级维护物。
国外将国物国外将国物国外将国物国外将国铁铁、高等、高等、高等、高等级级公路列公路列公路列公路列为为ⅠⅠⅠⅠ~~~~ⅡⅡⅡⅡ维护维护物,普通公路列物,普通公路列物,普通公路列物,普通公路列为为ⅢⅢⅢⅢ~~~~ⅣⅣⅣⅣ维护维护物开采沉陷对铁路、公开采沉陷对铁路、公路及其构筑物损害路及其构筑物损害 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区质量控制采空区质量控制及其检测规范及其检测规范采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 采空区的勘察宜以搜集采空区的勘察宜以搜集采空区的勘察宜以搜集采空区的勘察宜以搜集资资料、料、料、料、调查访问为调查访问为主主主主 对对老采空区和老采空区和老采空区和老采空区和现现采空区,当工程地采空区,当工程地采空区,当工程地采空区,当工程地质调查质调查不能不能不能不能查查明采空区的特征明采空区的特征明采空区的特征明采空区的特征时时,,,,应进应进展物探和展物探和展物探和展物探和钻钻探。
探 对现对现采空区和未来采空区,采空区和未来采空区,采空区和未来采空区,采空区和未来采空区,应经过计应经过计算算算算预测预测地表挪地表挪地表挪地表挪动动和和和和变变形的特征形的特征形的特征形的特征值值,,,,计计算方法可按算方法可按算方法可按算方法可按现现行行行行规规范范范范 < <建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、建筑物、水体、铁铁路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留设设与与与与压压煤开采煤开采煤开采煤开采规规程程程程> >执执行 采空区宜根据开采情况,地表挪采空区宜根据开采情况,地表挪采空区宜根据开采情况,地表挪采空区宜根据开采情况,地表挪动动盆地特征和盆地特征和盆地特征和盆地特征和变变形大小,划分形大小,划分形大小,划分形大小,划分为为不宜建筑不宜建筑不宜建筑不宜建筑的的的的场场地和相地和相地和相地和相对稳对稳定的定的定的定的场场地 其中:以下地段不宜作其中:以下地段不宜作其中:以下地段不宜作其中:以下地段不宜作为为建筑建筑建筑建筑场场地:地:地:地: l l〕在开采〕在开采〕在开采〕在开采过过程中能程中能程中能程中能够够出出出出现现非延非延非延非延续变续变形的地段;形的地段;形的地段;形的地段; 2 2〕地表挪〕地表挪〕地表挪〕地表挪动动活活活活泼泼的地段;的地段;的地段;的地段; 3 3〕特厚〕特厚〕特厚〕特厚矿层矿层和和和和倾倾角大于角大于角大于角大于 55° 55°的厚的厚的厚的厚矿层矿层露露露露头头地段;地段;地段;地段; 4 4〕由于地表挪〕由于地表挪〕由于地表挪〕由于地表挪动动和和和和变变形引起形引起形引起形引起边边坡失坡失坡失坡失稳稳和山崖崩塌的地段;和山崖崩塌的地段;和山崖崩塌的地段;和山崖崩塌的地段; 5 5〕地表〕地表〕地表〕地表倾倾斜大于斜大于斜大于斜大于3 3~~~~10mm10mm////m m ,地表曲率大于,地表曲率大于,地表曲率大于,地表曲率大于0.20.2~~~~0.6mm/m20.6mm/m2或地表程或地表程或地表程或地表程度度度度变变形大于形大于形大于形大于 6 mm 6 mm////mm的地段。
的地段<岩土工程岩土工程勘察规范勘察规范> 4 4对采空区勘察任务认识对采空区勘察任务认识公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 采深小、地表变形猛烈且为非延续变形的小窑采空区,应经过采深小、地表变形猛烈且为非延续变形的小窑采空区,应经过搜集资料、调查、物探和钻探等任务,查明采空仄和巷道的位置、搜集资料、调查、物探和钻探等任务,查明采空仄和巷道的位置、大小、埋藏深度、开采时间、开采方式、回填塌落和充水等情况;大小、埋藏深度、开采时间、开采方式、回填塌落和充水等情况;并查明地表裂痕、陷坑的位置、外形、大小、深度、延伸方向及并查明地表裂痕、陷坑的位置、外形、大小、深度、延伸方向及其与采空区的关系其与采空区的关系 小窑采空区的建筑物应避开地表裂痕和陷坑地段对次要建筑小窑采空区的建筑物应避开地表裂痕和陷坑地段对次要建筑且采空区采深采厚比大于且采空区采深采厚比大于30,地表曾经稳定时可不进展稳定性评,地表曾经稳定时可不进展稳定性评价;当采深采厚比小于价;当采深采厚比小于30 时,可根据建筑物的基底压力、采空区时,可根据建筑物的基底压力、采空区的埋深、范围和上覆岩层的性质等评价地基的稳定性,并根据矿的埋深、范围和上覆岩层的性质等评价地基的稳定性,并根据矿区阅历提出处置措施的建议。
区阅历提出处置措施的建议<岩土工程岩土工程勘察规范勘察规范> 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 初堪:查明采空区范围、埋藏深度、空间大小、顶板岩层厚度、初堪:查明采空区范围、埋藏深度、空间大小、顶板岩层厚度、地质构造特点;查明采空区地表变形和塌陷分布规律、开展趋势地质构造特点;查明采空区地表变形和塌陷分布规律、开展趋势及其诱发的不良地质景象类型、位置和规模;查明采空区顶板管及其诱发的不良地质景象类型、位置和规模;查明采空区顶板管理方法、塌落情况和采空区充填程度理方法、塌落情况和采空区充填程度 勘探:当采空区的有关资料齐全时,能充分阐明采空区位置、勘探:当采空区的有关资料齐全时,能充分阐明采空区位置、范围、大小及变形的根本特征以及变形的开展趋势和稳定条件时,范围、大小及变形的根本特征以及变形的开展趋势和稳定条件时,可不进展勘探,否那么应进展必要的物探任务,查明采空区的范可不进展勘探,否那么应进展必要的物探任务,查明采空区的范围、埋藏深度、采空的空间大小、采空区上部第四系堆积物和岩围、埋藏深度、采空的空间大小、采空区上部第四系堆积物和岩层厚度以及断裂构造的位置等。
层厚度以及断裂构造的位置等<公路工程地公路工程地质勘察规范质勘察规范> 初堪:初堪:公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 详堪:查明道路经过区采空区的稳定条件、变形值大小、变形详堪:查明道路经过区采空区的稳定条件、变形值大小、变形开展程度、稳定与开展趋势;查明由于地表变形或塌陷引起的各种开展程度、稳定与开展趋势;查明由于地表变形或塌陷引起的各种不良地质景象的类型、位置、规模、开展趋势,对公路危害程度不良地质景象的类型、位置、规模、开展趋势,对公路危害程度 调查与测绘:对道路经过的采空区进展工程地质测绘,应以搜调查与测绘:对道路经过的采空区进展工程地质测绘,应以搜集采空区有关资料为主,除校核、补充、完善初勘的资料外,重点集采空区有关资料为主,除校核、补充、完善初勘的资料外,重点搜集矿层的开采时间、塌落时间、塌落情况,采空区内充填和积水搜集矿层的开采时间、塌落时间、塌落情况,采空区内充填和积水情况;采空区附近抽水排水对采空区稳定性的影响情况道路压矿情况;采空区附近抽水排水对采空区稳定性的影响情况道路压矿时,应搜集矿体的分布范围、矿层层数.厚度、埋藏深度、矿体产时,应搜集矿体的分布范围、矿层层数.厚度、埋藏深度、矿体产状、上覆地层岩性、总厚度、地质构造的特点、开采方案等。
对地状、上覆地层岩性、总厚度、地质构造的特点、开采方案等对地表挪动盆地应进展工程地质测绘,查明地表变形范围、变形规律;表挪动盆地应进展工程地质测绘,查明地表变形范围、变形规律;地表陷坑、塌陷台阶,塌陷裂痕的位置、外形、规模、深度、延伸地表陷坑、塌陷台阶,塌陷裂痕的位置、外形、规模、深度、延伸方向、开展趋势;地去变形与采空区区域地质构造、开采边境、方向、开展趋势;地去变形与采空区区域地质构造、开采边境、任务面推进方向的关系;地表塌陷引起的不良地质景象的类型、分任务面推进方向的关系;地表塌陷引起的不良地质景象的类型、分布位置、规模等测图比例尺为布位置、规模等测图比例尺为1::1000~~1::10000 详堪:详堪:<公路工程地公路工程地质勘察规范质勘察规范> 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 勘探:当采空区的有关资料搜集不全,而又必需查明时,应勘探:当采空区的有关资料搜集不全,而又必需查明时,应进展勘探任务普通情况在路摹影响范围内,平行道路布设进展勘探任务普通情况在路摹影响范围内,平行道路布设3~~5条物探勘探线,在地丧挪动盆地的中间区和内外边缘分别布设条物探勘探线,在地丧挪动盆地的中间区和内外边缘分别布设2~~3条垂直路基的物探勘探线,主要勘察方法宜采用电探、震探及地条垂直路基的物探勘探线,主要勘察方法宜采用电探、震探及地质雷达等综合物探,必要时布置少量钻孔,验证物探成果,估算质雷达等综合物探,必要时布置少量钻孔,验证物探成果,估算空间采空区体积.井采样进展岩土实验.空间采空区体积.井采样进展岩土实验. 定位观测:详勘时,如能经过搜集资料、测绘、勘探寸查明采定位观测:详勘时,如能经过搜集资料、测绘、勘探寸查明采空区的根本特征和变形规律,可不进展定位观测,否那么应进展空区的根本特征和变形规律,可不进展定位观测,否那么应进展定位观测任务。
定位观测任务<公路工程地公路工程地质勘察规范质勘察规范> 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.可行性研可行性研讨勘察勘察阶段段 地地质和采和采矿调查、、测绘及搜集及搜集资料的内容包括:料的内容包括:①① 搜集区域和搜集区域和矿区的地区的地质图或地形地或地形地质图、、综合地合地质柱状柱状图、勘探、勘探线剖面剖面图、、采掘工程平面采掘工程平面图及井上下及井上下对照照图、地、地质勘探勘探报告、沉降告、沉降观测等有关等有关资料②② 调查勘察范勘察范围内的交通、气候、水文、地形地貌、地震、地内的交通、气候、水文、地形地貌、地震、地层岩性、地岩性、地质构造特构造特征等③③ 调查勘察区内采空区〔空洞〕的分布及开采勘察区内采空区〔空洞〕的分布及开采时间、范、范围、深度、采厚、、深度、采厚、开采方法、采取率、开采方法、采取率、顶板岩性、厚度、板岩性、厚度、顶板管理方法及板管理方法及远景开采景开采规划等④④ 调查或搜集采空区及其附近或搜集采空区及其附近矿区、供水井的抽排水情况及其区、供水井的抽排水情况及其对采空区采空区稳定性的影定性的影响;同响;同时了解采空区范了解采空区范围内地表水、地下水的水内地表水、地下水的水质类型、型、补给、排泄方式等。
排泄方式等⑤⑤ 在小煤窑〔在小煤窑〔矿〕分布区〕分布区进展地展地质、采、采矿调查时,在有条件的地方宜,在有条件的地方宜进展井下展井下调查、丈量、、丈量、测绘出采掘工程平面出采掘工程平面图,,查明采空区的明采空区的顶板塌陷及板塌陷及积水情况等水情况等⑥⑥ 调查采空区覆岩破坏、地表陷落、建筑物破坏特征及其与采空区开采采空区覆岩破坏、地表陷落、建筑物破坏特征及其与采空区开采边境的境的关系,划分出中关系,划分出中间区和区和边缘区⑦⑦ 调查由于地表塌陷而引起的其它不良地由于地表塌陷而引起的其它不良地质景景象象类型、分布位置和型、分布位置和规模等⑧⑧ 定性或半定量地初步定性或半定量地初步评价采空区的价采空区的稳定性⑨⑨ 当当难以确定采空区的分布与埋深以确定采空区的分布与埋深时,,应布置适量的物探和必要的布置适量的物探和必要的钻探任探任务<公路采空区公路采空区(空洞空洞)勘察与治理手册勘察与治理手册> 勘察阶段勘察阶段 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 2.初步设计勘察阶段 本阶段勘察应以现场地质和采矿调查、测绘和物探 任务方法为主,辅之以钻探任务及简易水文地质观测实验,必要时进展地表变形观测。
本阶段应进一步搜集地质、采矿资料,并经过地质调查、物探、钻探、沉降观测、简易抽水实验等综合勘察手段,初步查明采空区〔空洞〕的工程地质条件,水文地质条件,采空区〔空洞〕的范围、埋深、外形、充填、冒落情况,开采层数及剩余沉降量,三带界限,地表塌陷等情况,为确定采空区〔空洞〕治理方案提供根据公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3. 3.施工施工图设计图设计勘察勘察阶阶段段 本本阶阶段采空区〔空洞〕勘察段采空区〔空洞〕勘察应应以以钻钻探任探任务为务为主,主,辅辅之以必需的之以必需的补补充物探及充物探及调查测绘调查测绘任任务务其任务务程度及内容包括:程度及内容包括:① ① 查查明初勘明初勘阶阶段尚未段尚未查查明或有疑点的工程地明或有疑点的工程地质问题质问题;;② ② 确定采空区地表确定采空区地表变变形范形范围围、、变变形量大形量大小及其小及其变变化化规规律,分析采空区沉降律,分析采空区沉降变变形开展形开展趋势趋势,研,研讨讨地表地表变变形与采空区、形与采空区、区域地区域地质质构造、开采构造、开采边边境、采煤任境、采煤任务务面推面推进进方向的关系,确定其方向的关系,确定其对对公路工公路工程的危害程度;程的危害程度;③ ③ 查查明采空区近旁的明采空区近旁的矿矿井或供水井的抽排水的井或供水井的抽排水的时间时间、水、水量、水量、水质质、地下水位、地下水位变变幅和影响半径及其幅和影响半径及其对对采空区的采空区的稳稳定性、治理工程的定性、治理工程的影响;影响;④ ④ 修正、完善采空区及其覆岩的三修正、完善采空区及其覆岩的三维维地地质质构造模型覆岩破坏的构造模型覆岩破坏的““三三带带〞界限,核〞界限,核实实采空区的剩余空隙体采空区的剩余空隙体积积;;⑤ ⑤ 补补充搜集、核充搜集、核实实煤煤矿矿及其每及其每个任个任务务面的回采面的回采时间时间、采出率、采煤方法及、采出率、采煤方法及顶顶板管理方法;板管理方法;⑥ ⑥ 查查明道路明道路影响范影响范围围内小煤内小煤矿矿的分布、采深、采厚及正在采煤的小煤的分布、采深、采厚及正在采煤的小煤矿矿确切位置、确切位置、产产量、采煤方法等;量、采煤方法等;⑦ ⑦ 查查清地表塌陷范清地表塌陷范围围、破坏方式、开展、破坏方式、开展趋势趋势等;等;⑧ ⑧ 调调查查、、计计算并核准算并核准拟拟建公路路基影响范建公路路基影响范围围内的内的压压煤数量;煤数量;⑨ ⑨ 评评价采空区的价采空区的稳稳定性,确定采空区的治理方案;定性,确定采空区的治理方案;⑩ ⑩ 测绘测绘道路影响范道路影响范围围内采空区工程地内采空区工程地质质平面平面图图〔比例尺〔比例尺1∶10001∶1000~~1∶20001∶2000〕及工程地〕及工程地质纵质纵、横断面〔剖面〕、横断面〔剖面〕图图等。
等公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1. 1.勘察范勘察范围围 在公路道路在公路道路纵纵向上,各向上,各阶阶段的勘察范段的勘察范围围不得小于采空区地表不得小于采空区地表变变形盆地形盆地的范的范围围;在横向上可行性研;在横向上可行性研讨阶讨阶段、初步段、初步设计阶设计阶段和施工段和施工图设计阶图设计阶段的勘察段的勘察宽宽度分度分别别由公路路基中心由公路路基中心线线向两向两侧侧程度横向各外延程度横向各外延500500~~1000m1000m、、200200~~500m500m、、100100~~300m300m思索到选线选线需求,在地需求,在地质质条件复条件复杂杂或重要构筑物路段或重要构筑物路段应应再向外延再向外延各各阶阶段勘察最小段勘察最小宽宽度度应应按以下公式按以下公式计计算 倾倾斜岩斜岩层时层时道路与岩道路与岩层层走向平行或斜交:走向平行或斜交: L=D+2B+ L=D+2B+〔〔2hctgφ+H2hctgφ+H下下ctgβ’+ Hctgβ’+ H上上ctgr’ctgr’〕〕 程度岩程度岩层时层时:: L=D+2B+2 L=D+2B+2〔〔hctgφ+Hctgδhctgφ+Hctgδ〕。
〕 倾倾斜岩斜岩层层且道路与岩且道路与岩层层走向垂直走向垂直时时,道路上每点,道路上每点宽宽度按程度岩度按程度岩层计层计算式中:式中: L L~垂直公路~垂直公路轴线轴线的程度方向的程度方向宽宽度〔度〔m m〕〕D D~公路路基底面~公路路基底面宽宽度〔度〔m m〕〕B B~路基~路基围护带围护带一一侧侧的的宽宽度〔普通度〔普通为为10m10m〕〕 h h~松散~松散层层厚度〔厚度〔m m〕〕H H上~采空区上上~采空区上覆基岩厚度〔覆基岩厚度〔m m〕〕φφ~松散~松散层层挪挪动动角角(°)δ(°)δ~走向方向采空区上覆基岩挪~走向方向采空区上覆基岩挪动动角角(°)β’(°)β’~下山方向采空区上覆基岩挪~下山方向采空区上覆基岩挪动动角角(°)r’(°)r’~上山方向采空区上覆基岩挪~上山方向采空区上覆基岩挪动动角角(°)(°)勘察范围及深度勘察范围及深度 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 2.勘探深度勘探深度 对于单层采空区,各阶段的勘探深度不得小于采空区底对于单层采空区,各阶段的勘探深度不得小于采空区底板以下板以下3m;对于多层采空区,各阶段勘探深度不得小于最下层;对于多层采空区,各阶段勘探深度不得小于最下层采空区底板以下采空区底板以下3m。
勘探任务深度大于采空区底板以下勘探任务深度大于采空区底板以下3m是为了防止采空区是为了防止采空区之下有大型石灰岩溶洞或脆弱、溶蚀性夹层存在之下有大型石灰岩溶洞或脆弱、溶蚀性夹层存在公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔1 1〕区域地质背景调查〔〕区域地质背景调查〔2 2〕工程地质调查〔〕工程地质调查〔3 3〕水文地质调查〕水文地质调查 〔〔4 4〕采矿调查〕采矿调查 调查区内及周边矿区的开采时间、开采方法、规模、采取率、调查区内及周边矿区的开采时间、开采方法、规模、采取率、采空区面积、位置和地表变形等特征;采空区面积、位置和地表变形等特征; 搜集矿山开采的有关图件,搜集矿山开采的有关图件,重点是矿区井上、下对照图、采掘工程平面图,覆岩厚度等值线图等;重点是矿区井上、下对照图、采掘工程平面图,覆岩厚度等值线图等;在井下条件允许的情况下,进展井下调查和实测,建立矿区井上下对在井下条件允许的情况下,进展井下调查和实测,建立矿区井上下对照图 〔〔5 5〕采空区调查〕采空区调查 采空区调查包括采矿情况调查、采空区踏勘丈量、矿井下丈量、 采空区调查包括采矿情况调查、采空区踏勘丈量、矿井下丈量、地表变形观测、地面建筑物破坏情况调查等。
地表变形观测、地面建筑物破坏情况调查等 〔〔6 6〕工程地质测绘〕工程地质测绘 工程地质测绘主要内容是搜集采空区地形地质图、矿区变形工程地质测绘主要内容是搜集采空区地形地质图、矿区变形观测及有关地质图件等资料,野外调查、调查访问、追踪调查、地表观测及有关地质图件等资料,野外调查、调查访问、追踪调查、地表揭露及工区大比例地形图测绘等揭露及工区大比例地形图测绘等工程地质调查与测绘工程地质调查与测绘 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论•工程地质调查与测绘预期到达以下结果:工程地质调查与测绘预期到达以下结果:•〔〔1〕构成对采空区的总体认识;〕构成对采空区的总体认识;•〔〔2〕明确主要工程地质问题;〕明确主要工程地质问题;•〔〔3〕初步建立起采空区的工程地质构造模〕初步建立起采空区的工程地质构造模型;型;•〔〔4〕地面及其建筑物变形破坏特征〕地面及其建筑物变形破坏特征公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔1 1〕电法勘探〕电法勘探 电法勘探的主要方法有:高密度电法、电测深法、电剖电法勘探的主要方法有:高密度电法、电测深法、电剖面法、中间梯度法、电阻率测井等,在这几种方法中以高密度电面法、中间梯度法、电阻率测井等,在这几种方法中以高密度电法和电测深法在采空区勘察中较为常用。
高密度电法勘探布线的法和电测深法在采空区勘察中较为常用高密度电法勘探布线的原那么应平行和垂直道路,探测点的布置应按照采空区的复杂程原那么应平行和垂直道路,探测点的布置应按照采空区的复杂程度和工程要求布置,线距宜取度和工程要求布置,线距宜取2020~~40m40m,点距宜取,点距宜取1010~~20m20m探测点应留点应留3 3~~5%5%的质量检查点,重点检查采空异常区,检查点应均匀的质量检查点,重点检查采空异常区,检查点应均匀分布 〔〔2 2〕地震勘探〕地震勘探 浅层地震勘察技术在探测地下采空区方面正开展为一种浅层地震勘察技术在探测地下采空区方面正开展为一种成熟的方法,并且已胜利的运用于许多工程实际,常采用的方法成熟的方法,并且已胜利的运用于许多工程实际,常采用的方法有折射波法、反射波法、地震层析法和面波法有折射波法、反射波法、地震层析法和面波法工程物探工程物探 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 〔〔3〕〕电磁勘探磁勘探 电磁勘探包括了瞬磁勘探包括了瞬变电磁勘探、地磁勘探、地质雷达和井雷达和井间无无线电透透视〔〔井井间CT〕等。
其中以瞬〕等其中以瞬变电磁法和地磁法和地质雷达雷达较为常用 〔〔4〕微重力勘探〕微重力勘探 在勘察区内以在勘察区内以5m×5m的的间距布点每距布点每4小小时对基点基点观测一次运用高精度的拉克斯特运用高精度的拉克斯特D型重力型重力仪对所所观测资料料进展常展常规校正在一系列异常分在一系列异常分别之后,根椐布格重力异常之后,根椐布格重力异常图、剩余重力异常、剩余重力异常图和重力异常和重力异常图、重力二、重力二阶垂直垂直导数异常数异常图划分出异常区划分出异常区公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论•物探任务预期到达以下结果及其要求:物探任务预期到达以下结果及其要求:•〔〔1〕对物探成果解释判译时,应思索多解〕对物探成果解释判译时,应思索多解性,区分有用信息与干扰信号;性,区分有用信息与干扰信号;•〔〔2〕应采用多种方法进展综合探测,进展〕应采用多种方法进展综合探测,进展综合判译,并应有知物探参数或一定数量综合判译,并应有知物探参数或一定数量的钻孔验证;的钻孔验证;•〔〔3〕工地质、岩土工程、物探工程师亲密〕工地质、岩土工程、物探工程师亲密配合,制定分析方案。
应以地质工程师为配合,制定分析方案应以地质工程师为主导公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 钻钻探探是是为为了了详详细细查查明明路路基基影影响响带带范范围围内内采采空空区区〔〔空空洞洞〕〕及及其其三三带带分分布布情情况况,,详详细细查查明明路路基基受受力力范范围围内内由由于于采采空空区区〔〔空空洞洞〕〕的的影影响响,,呵呵斥斥的的地地层层构构造造破破坏坏及及岩岩土土工工程程性性量量变变化化,,补补充充查查明明初初勘勘阶阶段段未未查查明明又又必必需需查查明明的的问问题题,,为为路路基基施施工工图图设设计计及及防防护护工工程程施施工工图图设设计计提提供供地地质质根根据据钻钻孔孔布布置置应应思思索索以以下下几几个个要要素素::a初初勘勘阶阶段段对对勘勘察察区区了了解解的的程程度度假假设设初初勘勘阶阶段段已已查查明明的的采采空空区区〔〔空空洞洞〕〕分分布布情情况况,,钻钻孔孔应应布布置置在在采采空空区区〔〔空空洞洞〕〕分分布布范范围围的的边边缘缘附附近近,,以以便便进进展展边边境境控控制制和和验验证证;;b钻钻孔孔必必需需结结合合路路基基位位置置及及防防护护工工程程位位置置布布置置;;c场场地地复复杂杂,,钻钻孔孔应应相相应应加加密密;;d特特大大型型桥桥、、隧隧道道等等范范围围内内要要添添加加技术性钻孔数量,技术性钻孔要占总钻孔数的一半。
技术性钻孔数量,技术性钻孔要占总钻孔数的一半工程钻探工程钻探 场地复杂程度简单一般复杂钻孔间距(m)40~7030~5020~40公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论第一章第一章第一章第一章 煤煤煤煤矿矿采空区勘察技采空区勘察技采空区勘察技采空区勘察技术术采空区钻探工程除了满足普通工程地质地层描画的要求外,要重点留意采空区及其“三带〞的识别〔1〕掉钻、卡钻、埋钻情况;〔2〕进尺快慢、孔口吸风、有瓦斯气体;〔3〕冲洗液耗费与漏失情况;〔4〕岩芯完好程度;跨落带的判别普通根据: ①钻探冲洗液耗费量超越10m3/h,或忽然全部漏失; ②岩取芯困难,RQD小于15; ③发生忽然掉钻、卡钻等钻探事故; ④孔口发生吸风景象公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.室内实验 钻孔内取样的目的是确定岩性特征;确定岩石的物理力学性质;利用实验得到的参数分析研讨覆岩的稳定性,为施工图设计提供必要的参数无论埋深多少,都必需对采空区的顶板取样,确定其物理力学性质。
在钻孔中获得的试样必需按规定包装,及时送到实验室进展实验,随工程工程不同实验内容也有差别 2.原位测试 在钻孔中用旁压仪〔钻孔膨胀计〕可以测定岩体的静态变形模量和强度参数,钻孔中进展纵波速度和横波速度的测试都有重要价值纵波速度可以用于判别岩层的完好性,横波速度可以用于场地岩土类型的划分在井下尚可作地质雷达测试及钻孔内的注水实验、压水实验和灌浆实验等,这都是与地下采空空洞的治理有关的实验工程室内实验及原位测试室内实验及原位测试 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 垂直位移丈量中垂直位移丈量中变形点的高程形点的高程误差差为±1.0mm,相,相邻变形点的高差形点的高差误差差为±0.5mm,程度位移丈量中,程度位移丈量中变形点的点位形点的点位误差差为±6.0mm采空区地采空区地面面变形形观测的工程普通的工程普通为高程和坐高程和坐标,如有特殊要求,可适当添加或减少,如有特殊要求,可适当添加或减少观测工程 a观测线的布置的布置应综合思索合思索矿层走向及上覆地走向及上覆地层产状、开采方法、公状、开采方法、公路走向及路走向及轴向位置,其向位置,其长度度应超越挪超越挪动盆地的范盆地的范围。
b观测线上上观测点点应等等间距布置,距布置,间距可根据下伏采空区埋深距可根据下伏采空区埋深 c观测周期可根据地表周期可根据地表变形速度按下式形速度按下式计算:算: t= 式中:式中: t~~观测周期〔月〕;周期〔月〕; n~水准丈量平均~水准丈量平均误差〔差〔mm〕;〕; s~地表~地表变形的月下沉量〔形的月下沉量〔mm/月〕;月〕; k~系数〔普通取~系数〔普通取2~~3〕 d在在观测地表地表变形的同形的同时,,应观测地表裂痕、陷坑、台地表裂痕、陷坑、台阶的开展和建的开展和建筑物的筑物的变形情况地表变形观测地表变形观测 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论煤科总院西安院煤科总院西安院 xianccri xianccri 刘天林刘天林 研讨员研讨员 ::9285929892859298 观测资料整理:料整理: ① ① 绘制下沉曲制下沉曲线图,下沉等,下沉等值线图,程度,程度变形分布形分布图。
② ② 根据有关根据有关变形形值,划分地表,划分地表变形区的范形区的范围如根据建筑物如根据建筑物对地表地表变形区的允形区的允许极限极限值,确定挪,确定挪动区范区范围〔内〔内边缘区〕,根据区〕,根据地表下沉地表下沉10mm 10mm 的下沉的下沉值,确定,确定细微微变形区,即挪形区,即挪动盆地的范盆地的范围 ③ ③计算盆地内有关地点的地表下沉算盆地内有关地点的地表下沉值、、倾斜斜值、曲率、程度挪、曲率、程度挪动值和程度和程度变形形值公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论接纳委托现场踏勘、编制勘察技术大纲工程地质调查与测绘地球物理勘探钻孔探查验证地表位移监测 岩土体物理力学性质测试建立采空区三维工程地质模型地表剩余变形量估计剩余空洞估算稳定性评价危害性评价及防治措施建议采空区失稳与破坏方式分析煤矿采空区勘察技术道路公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论1 前言〔工程由来、目的、义务、规范规程、勘察任务综述〕2 建立工程概略3 勘查区的工程地质条件〔气候水文、地形地貌、地层岩性、 构造与地震、水文地质条件、人类工程活动〕4 采空区工程地质勘察〔工程地质测绘、物探、钻探、测试〕5 采空区稳定性评价〔剩余空隙体积和剩余变形量估算、 稳定性计算〕6 采空区稳定性分区及评价7 采空区对拟建工程的危害程度评价8 采空区治理措施建议9 结论及存在问题 煤矿采空区工程地质勘察报告编写提纲煤矿采空区工程地质勘察报告编写提纲公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论附图:1〕采空区勘查工程量平面布置图 1/1000~20002〕采空区井上下对照图 1/1000~20003〕建立工程场地平面布置图 1/1000~20004〕采空区物探成果图 1/1000~20005〕采空区钻孔柱状图 1/200~5006〕采空区平面、断面分布图 1/1000~20007〕剩余变形量预测成果图 1/1000~20008〕采空区稳定性分区图 1/1000~20009〕采空区治理范围图 1/1000~2000附表:1〕钻探成果表;2〕岩土实验成果表;3〕采矿情况调查表。
煤矿采空区工程地质勘察报告编写提纲煤矿采空区工程地质勘察报告编写提纲公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论实例公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论几点认识•地质采矿调查任务应仔细;•物探任务应采用二种以上的组合方式进展;•钻探工程不宜太少;•与拟建工程的性质相关,稳定性分区应慎重对于保安煤柱,采用边境角进展计算;对于采空区采用挪动角进展计算公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区注浆施工与质量控制采空区注浆施工与质量控制及其检测规范及其检测规范采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论5 5对公路穿越采空区处治设计的认识对公路穿越采空区处治设计的认识<治理原那么、治治理原那么、治理范围及方法选择理范围及方法选择 公路采空区允公路采空区允许地表挪地表挪动变形形值:: 目前国内外目前国内外对公路采空区地表〔或地基〕允公路采空区地表〔或地基〕允许变形形值尚未做尚未做过专门的的深化研深化研讨。
根据国内外普通建筑物〔主要是房屋〕根据国内外普通建筑物〔主要是房屋〕对地下采地下采动影响允影响允许变形形值的有关的有关规定,定,选取以下挪取以下挪动变形形值作作为公路采空区地表的允公路采空区地表的允许变形形值:: 1. 程度程度长度允度允许变形形值,,简称程度称程度变形〔〕:形〔〕: ≤±2.0〔〔mm/m〕;〕; 2. 垂直剖面允垂直剖面允许变形形值,包括,包括倾斜〔斜〔i〕和曲率〔〕和曲率〔k〕:〕: i≤±3.0〔〔10-3/m〕;〕; k≤±0.2〔〔mm/m〕 上述公路采空区地表允上述公路采空区地表允许变形形值与我国原煤炭工与我国原煤炭工业部〔局〕部〔局〕颁发的的<建建筑物、水体、筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留设与与压煤开采煤开采规程程>规定的建筑物地定的建筑物地表允表允许变形形值相一致公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论• 公路工程的采空区地表允许变形值应满足以下的规定〔建议〕:•1.高速公路• 倾斜: T≤±3mm/m• 竖曲率: K≤±0.2×10-3/m• 程度变形: ε≤+2mm/m•2.公路桥涵• 对于简支梁桥,桥位估计采空区地表下沉量与墩台完工后根底计算下沉量(根底最终下沉量与墩台施工期间下沉量之差)之和不得大于允许量:• 墩台均匀沉降量 20√L(mm) • 相邻墩台均匀沉降量之差 10 √L (mm)• L为相邻桥跨中较短跨的跨度(m),当L<25m时,按25m计算。
•对于外静不定桥梁构造,其相邻墩台均匀沉降量之差的允许值应根据沉降对构造产生的附加应力的影响而定 5 5对公路穿越采空区处治设计的认识对公路穿越采空区处治设计的认识公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论5 5对公路穿越采空区处治设计的认识对公路穿越采空区处治设计的认识<治理原那么、治治理原那么、治理范围及方法选择理范围及方法选择 治理原那么治理原那么 采空区治理的原那么是根据工程的详细特点充分思索采空区的地基采空区治理的原那么是根据工程的详细特点充分思索采空区的地基条件道路条件及施工条件,经过对待选的几种处治方法在技术上、经济上条件道路条件及施工条件,经过对待选的几种处治方法在技术上、经济上及施工进度等方面的综合比选,选择一个或几个技术上可行、经济上合理,及施工进度等方面的综合比选,选择一个或几个技术上可行、经济上合理,又能满足施工进度要求的处治方法又能满足施工进度要求的处治方法 采空区注浆治理范围采空区注浆治理范围 1〕采空区治理的长度〕采空区治理的长度采空区〔空洞〕治理的长度为公路轴向上采空区〔空洞〕实践分布长度。
采空区〔空洞〕治理的长度为公路轴向上采空区〔空洞〕实践分布长度当采空区煤层厚度较大,地表变形破坏严重,采空区治理长度应思索添加当采空区煤层厚度较大,地表变形破坏严重,采空区治理长度应思索添加覆岩挪动角影响范围内的治理长度覆岩挪动角影响范围内的治理长度 2〕采空区治理的宽度〕采空区治理的宽度采空区〔空洞〕治理的宽度由公路路基底层宽度、围护带宽度、采空区覆采空区〔空洞〕治理的宽度由公路路基底层宽度、围护带宽度、采空区覆岩影响宽度三部分构成岩影响宽度三部分构成 3〕采空区治理的深度〕采空区治理的深度采空区治理的深度原那么上为地面至矿层底板采空区治理的深度原那么上为地面至矿层底板3.0m处公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 主要以注浆方法为主,其他方法为辅主要以注浆方法为主,其他方法为辅 注浆治理方法的选择 注浆治理方法的选择 1〕普通路段的采空区,可采用以充填为主的水泥〕普通路段的采空区,可采用以充填为主的水泥粉煤灰注浆法治理,其水泥用量不可大于粉煤灰注浆法治理,其水泥用量不可大于20%;; 2〕桥涵下伏采空区路段采用以加固地基为主的水〕桥涵下伏采空区路段采用以加固地基为主的水泥浆或水泥含量大于泥浆或水泥含量大于50%的水泥粉煤灰浆的注浆法治理,的水泥粉煤灰浆的注浆法治理,如是大桥根底需用灌注桩或旋喷灌注桩对地基进展加固。
如是大桥根底需用灌注桩或旋喷灌注桩对地基进展加固 3〕高等级公路下伏采空可用注浆法治理,二级以〕高等级公路下伏采空可用注浆法治理,二级以下公路不一定治理下公路不一定治理公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 注注浆法是指用法是指用钻孔采用一定的孔采用一定的压力,把水泥力,把水泥—粘土或粉煤灰混合料粘土或粉煤灰混合料浆液灌入地下采空区的液灌入地下采空区的垮落落带和冒落和冒落带中,中,浆液以充填、浸透等方式,将松液以充填、浸透等方式,将松散的岩散的岩块或裂隙胶或裂隙胶结成一个构造成一个构造稳定、定、强度大的度大的“结石体〞整体或条石体〞整体或条带式、式、墩台式墩台式结石体,从而保石体,从而保证采空区上方覆岩的采空区上方覆岩的稳定性根据注定性根据注浆浆液的充填液的充填方式分方式分为:全充填注:全充填注浆法、条法、条带式充填注式充填注浆法和墩台式充填注法和墩台式充填注浆〔或〔或砼〕〕法 注注浆法主要适用于法主要适用于处置埋深置埋深较大、不具大、不具备洞下人工施工的采空区,注洞下人工施工的采空区,注浆治理范治理范围确确实定与采空区的分布、埋藏深度、上覆岩性及路基的定与采空区的分布、埋藏深度、上覆岩性及路基的类型型(挖方、填方挖方、填方)要素有关,目前主要参照要素有关,目前主要参照<建筑物、水体、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留路及主要井巷煤柱留设与与压煤开采煤开采规程程>〔中〔中华人民共人民共和国煤炭工和国煤炭工业局制定局制定 2000年〕年〕(水工建筑物水泥灌水工建筑物水泥灌浆施工技施工技术规范范DL/T5148-2001) 确定。
确定公路采空区公路采空区治理设计治理设计 采空区注浆方法采空区注浆方法公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区公路〔纵向与地层走向一致时〕横向治理宽度计算表示图 公路采空区公路采空区注浆治理设注浆治理设计计 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区公路〔纵向与地层走向斜交时〕横向治理宽度计算表示图公路采空区公路采空区注浆治理设注浆治理设计计 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论• 1 钻孔布设• 注浆孔〔或帷幕孔〕的排距、孔距普通经现场实验确定注浆孔间距在20~50m之间、帷幕孔间距在10~30m之间,注浆浆液类型主要是水泥粉煤灰浆,分量比为1:1~1:1.3之间,粉煤灰占固相分量的20~30%之间,少量工程实例采用水泥粘土浆液。
• 2 钻孔构造及技术要求• 1〕孔深• 注浆孔或帷幕孔钻至采空区〔或煤层〕底板以下不应小于3m处• 2〕孔径• 钻孔开孔孔径宜控制在130~150mm之间,经一次或二次变径后,终孔孔径不应小于91mm当在注浆孔内投放骨料时,钻孔开孔孔径宜大于或等于150mm,终孔孔径宜大于或等于108mm• 3〕变径• 注浆孔和帷幕孔应进入完好基岩8~10m处变径• 3 注浆施工工艺• 治理采空区,宜采用自上而下〔简称下行式〕的分段注浆法该方法简单易行,而且工程质量好,其缺陷是工期长公路采空区公路采空区注浆治理设注浆治理设计计 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论•4浆液的浓度• 应由稀到浓,逐级变换浆液的水固比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.7:1、0.6:1等七个浓度比级 •5浆液中水泥用量• 水泥在固相中的比例,应根据对浆液结石体强度的要求,经过室内或实验段的实验结果确定• 在以往的工程实际中,京福国道徐州东段富水条件下注浆浆液中水泥用量为固相总分量的30%;在河南晋焦线富水条件下注浆浆液中水泥用量为固相总分量的25%;在山西太旧线、晋焦线等无水或半充填条件下注浆浆液中水泥用量为固相总分量的15~25%。
综合上述工程质量检测结果:普通不宜小于30%•6注浆终了规范• 注浆采用全孔一次注浆时,在到达规定〔设计〕的压力下,单位吸浆量小于或等于50L/min,并稳定15min以上,可终了该孔的注浆采用自上而下分段注浆法时,在到达规定压力下,单位吸浆量〔或单位时间注入浆量〕小于或等于50L/min,并稳定15min以上,可终了该受注段的注浆公路采空区公路采空区注浆治理设注浆治理设计计 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论注浆孔剖面图 郑少高速公路采空区治理工程郑少高速公路采空区治理工程注浆孔布置平面图设计实例设计实例 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 2.浆砌方法浆砌方法 砂浆中所用水泥、砂、水等资料的质量规范宜符合混凝土工程相应砂浆中所用水泥、砂、水等资料的质量规范宜符合混凝土工程相应资料的质量规范资料的质量规范 砂浆中所用砂,宜采用中砂或粗砂,当缺乏中砂及粗砂时,在适当添砂浆中所用砂,宜采用中砂或粗砂,当缺乏中砂及粗砂时,在适当添加水泥用量的根底上,也可采用细砂。
砂的最大粒径,当用于砌筑片石加水泥用量的根底上,也可采用细砂砂的最大粒径,当用于砌筑片石时,不宜超越时,不宜超越5mm;当用于砌筑块石、粗料石时,不宜超越;当用于砌筑块石、粗料石时,不宜超越2.5mm如砂的含泥量达不到混凝土用砂的规范,当砂浆强度等级大于或等于砂的含泥量达不到混凝土用砂的规范,当砂浆强度等级大于或等于M5时,时,可不超越可不超越5%,小于%,小于M5时可不超越时可不超越7%采空区非注浆方法采空区非注浆方法 1.干砌方法干砌方法 石料应符合设计规定的类别和强度,石质应均匀、不易风化、石料应符合设计规定的类别和强度,石质应均匀、不易风化、无裂纹石料强度、试件规格及换算应符合设计要求,石料强度无裂纹石料强度、试件规格及换算应符合设计要求,石料强度的测定应按现行的测定应按现行<公路工程石料实验规程公路工程石料实验规程>(JTJ054)执行施工时执行施工时应留意通风平安应留意通风平安公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.开挖回填方法开挖回填方法 开挖回填方法中的石料强度、试件规格及换算应符合设计要开挖回填方法中的石料强度、试件规格及换算应符合设计要求,石料强度的测定应按现行求,石料强度的测定应按现行<公路工程石料实验规程公路工程石料实验规程>(JTJ054)执行。
采用浆砌方法时,砂浆强度等级大于或等于执行采用浆砌方法时,砂浆强度等级大于或等于M5桥跨采空区方法桥跨采空区方法 桥跨采空区方案是将桩基放在采空区下部的稳定地层之上,桥跨采空区方案是将桩基放在采空区下部的稳定地层之上,采用桥的方式经过采空区地域,该方法主要适用于煤层开采采用桥的方式经过采空区地域,该方法主要适用于煤层开采规模较小、开采深度几规模较小、开采深度几m至几十至几十m的采空区该方法主要是的采空区该方法主要是桩基相对深度大,施工困难,工程费用大桩基相对深度大,施工困难,工程费用大公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 土工格室土工格室设计多采用多采用TGLG-100-400-1.0土工格室,其技土工格室,其技术参参数按照数按照GB/T19274-2003要求,土工格室高度要求,土工格室高度为100mm,,焊接接间距距400mm,要求片材厚度,要求片材厚度≥1.0mm,,焊点剥离点剥离强度度应≥100N/cm,格,格室片屈服室片屈服强度度≥20MPa格室内充填物及其上部格室内充填物及其上部垫层为砂砂砾或碎石,或碎石,上上垫层厚度厚度为20cm,砂,砂砾或碎石最大粒径或碎石最大粒径应小于小于6cm,碎石可采,碎石可采用当地挖方碎石。
用当地挖方碎石 公路建筑后维修方案是指在采空区路段可思索先建筑高速公路,公路建筑后维修方案是指在采空区路段可思索先建筑高速公路,然后在运营期间,对该路段进展维修,该方案普通适用于采空区治然后在运营期间,对该路段进展维修,该方案普通适用于采空区治理工程投资占公路工程投资比例较大或一、二级公路的情况理工程投资占公路工程投资比例较大或一、二级公路的情况采空区路基底层铺设土工格栅方法采空区路基底层铺设土工格栅方法 公路运营后维修方法公路运营后维修方法 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 对注浆结石体的实验阐明,注浆结石体的强度大于普通煤层的对注浆结石体的实验阐明,注浆结石体的强度大于普通煤层的强度,因此可以将充填区域看成是条带开采,将未充填区看成是开强度,因此可以将充填区域看成是条带开采,将未充填区看成是开采区域,其开采厚度等于未下沉的空间,即剩余空间采区域,其开采厚度等于未下沉的空间,即剩余空间 〔〔1〕条带开采宽度为开采深度的〕条带开采宽度为开采深度的1/4~1/10,普通在,普通在1/6~1/8之间;之间; 〔〔2〕条带开采的采出率普通为〕条带开采的采出率普通为40~60%,大多数在,大多数在50%,即留设,即留设宽度也应为开采深度的宽度也应为开采深度的1/4~1/10。
注浆充填的目的是保证老采空区产生的剩余挪动小于地面建注浆充填的目的是保证老采空区产生的剩余挪动小于地面建〔构〕筑物的临界变形值采用高浓度的水、土〔砂〕、石灰和水〔构〕筑物的临界变形值采用高浓度的水、土〔砂〕、石灰和水泥浆液,构成膏状浆体对采空区进展充填,从而保证地面建〔构〕泥浆液,构成膏状浆体对采空区进展充填,从而保证地面建〔构〕筑物的平安筑物的平安 采空区带状注浆方法采空区带状注浆方法 采空区膏状浆体注浆方法采空区膏状浆体注浆方法未来能够未来能够处理的方处理的方法法公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 注注浆时,宜采用直径宜采用直径≥φ50mm钢管作管作为注注浆管,将注管,将注浆管沿管沿竖井或斜井或斜井布井布设在其底部,以自重方式在其底部,以自重方式进展注展注浆注浆终了后,了后,对竖井或斜井分井或斜井分层回填,宜采用粗骨料与注回填,宜采用粗骨料与注浆液在地面混合后,置于液在地面混合后,置于竖井或斜井中,分井或斜井中,分层厚度厚度5~~10m注浆液与粗骨料的比例宜控制在液与粗骨料的比例宜控制在1∶ ∶5~~1∶ ∶3之之间。
注注浆终了后,了后,对竖井或斜井分井或斜井分层回填,宜采用粗骨料与注回填,宜采用粗骨料与注浆液在地面液在地面混合后,置于混合后,置于竖井或斜井中,分井或斜井中,分层厚度厚度5~~10m注浆液与粗骨料的比例液与粗骨料的比例宜控制在宜控制在1∶ ∶5~~1∶ ∶3之之间地面治理地面治理方法设计方法设计地面竖井和斜井地面竖井和斜井 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 对于宽度>对于宽度>10cm以上的地面裂痕,在注浆施工完成后,宜采以上的地面裂痕,在注浆施工完成后,宜采用开挖回填方法治理开挖宽度和长度宜按该地面裂痕实践宽度用开挖回填方法治理开挖宽度和长度宜按该地面裂痕实践宽度和长度与两侧各加和长度与两侧各加1m之和来思索,开挖的深度应之和来思索,开挖的深度应>1m开挖后宜开挖后宜采用灰土或素土分层回填夯实,其详细技术要求参照采用灰土或素土分层回填夯实,其详细技术要求参照<公路路基施公路路基施工技术规范工技术规范>(JTJ033-95)相关规定执行相关规定执行 回填土层的密实度应满足设计要求回填土层的密实度应满足设计要求。
地面沉陷坑和裂痕地面沉陷坑和裂痕 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 阻浆墙的位置宜设置在采空区治理范围边境处,且与现采阻浆墙的位置宜设置在采空区治理范围边境处,且与现采区相连的主要巷道阻浆墙设计原那么上在一处宜设计两道阻区相连的主要巷道阻浆墙设计原那么上在一处宜设计两道阻浆墙,两者间隔宜为浆墙,两者间隔宜为5m两道阻浆墙之间的空巷仍采用分层干两道阻浆墙之间的空巷仍采用分层干砌治理阻浆墙宜采用与井下巷道外形类似的断面,其周围嵌砌治理阻浆墙宜采用与井下巷道外形类似的断面,其周围嵌入围岩宜为入围岩宜为0.5~~1.0m深砂浆为深砂浆为M7.5~~M10井下空巷井下空巷 井下治理工程井下治理工程 对于采空区治理范围内尚未塌陷的空巷,宜采用井下片石对于采空区治理范围内尚未塌陷的空巷,宜采用井下片石分层干砌回填分层干砌回填井下阻浆墙井下阻浆墙 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 暂时水仓的位置宜设置在采空区治理范围边境附近地段暂时水仓宜因暂时水仓的位置宜设置在采空区治理范围边境附近地段。
暂时水仓宜因地制宜,可根据巷道底面标高的情况,尽量利用废弃巷道如无可运用的废弃地制宜,可根据巷道底面标高的情况,尽量利用废弃巷道如无可运用的废弃巷道,可根据地层岩性、地层走向、采矿特征布设暂时水仓巷道,可根据地层岩性、地层走向、采矿特征布设暂时水仓 在采空区治理边境外侧,因地制宜,在巷道中宜开挖小的暂时截水沟,截在采空区治理边境外侧,因地制宜,在巷道中宜开挖小的暂时截水沟,截水沟的坡度应根据巷道底面标高确定,保证在注浆时渗出的水排入暂时水仓中水沟的坡度应根据巷道底面标高确定,保证在注浆时渗出的水排入暂时水仓中 在暂时水仓出口部位应布设一吸水小井,吸水小井的大小应能放入水泵,在暂时水仓出口部位应布设一吸水小井,吸水小井的大小应能放入水泵,并且水泵能正常运转并且水泵能正常运转 对于排水间隔较长或扬程较大的矿山,可思索两级或三级暂时水仓和排水对于排水间隔较长或扬程较大的矿山,可思索两级或三级暂时水仓和排水措施其设计要点同前其设计要点同前 暂时水仓中的注浆水宜排出地表暂时水仓中的注浆水宜排出地表井下暂时水仓和排水设备井下暂时水仓和排水设备 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论• 对设计任务的几点认识•勘察资料要详细〔图、表以及计算参数等〕•对注浆工艺与要求熟习•对实验工程的注重•熟习概预算公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区工程地采空区工程地质条件分析质条件分析公路下伏采空公路下伏采空区研讨现状区研讨现状采空区施工与质量控制采空区施工与质量控制及其检测讨论及其检测讨论采空区稳定性评采空区稳定性评价方法分析价方法分析对公路穿越采空区对公路穿越采空区处治设计的认识处治设计的认识对采空区勘察对采空区勘察任务的认识任务的认识主要主要内容内容123456公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论6.1采空区治理工程施工 1、采空区治理工程施工预备 2、采空区治理工程施工工艺流程 3、采空区治理工程施工6.2采空区治理工程质量检测 1、采空区治理工程质量检测时间 2、采空区治理工程质量检测技术方法 3、采空区治理工程质量评价规范 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论•<公路采空区〔空洞〕勘察与治理手册>,2005年9月,山西省交通厅•<水工建筑物水泥施工技术规范>〔SL62-94〕,1994年,水力水电部。
•<注浆技术规程>〔YSJ211-92和YBJ44-92〕,1993年冶金工业部公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.采空区治理工程施工预备 1.1 人员预备 1〕按规定要求组建施工工程经理部 2〕根据施工需求,配备工程地质、水文地质、钻探、实验测试、 工程计量、平安、机械、方案、财务等相关技术人员 3〕特殊工种人员,必需持证上岗〔电工、焊工、铲车驾驶员等〕 4〕参与工程的施工人员须进展岗前培训,掌握必要的施工技术技艺,合格后方能上岗 5〕用送检合格的资料,按设计要求进展浆液配合比实验,确定注浆浆液的各工程性能目的 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.采空区治理工程施工预备 1.2 技术预备 1〕现场踏勘,了解工程区地形、地貌、地质、施工条件、资料供应、水电路等概略 2〕阅读设计文件,熟习施工工艺,掌握施工要点;核对设计施工工程量,检查有无工程量脱漏的工程 3〕组织技术人员对施工工艺的可行性进展讨论,对疑点、难点向设计方提出书面性的会审意见。
4〕调查当地施工资料并取样送检 5〕用送检合格的资料,按设计要求进展浆液配合比实验,确定注浆浆液的各工程性能目的 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.采空区治理工程施工预备 1.3 设备及其它预备 1〕对施工场地进展规划,合理安排施工用地,确定注浆站位置,暂时设备用地范围尽量避开施工钻孔位置 2〕修筑施工便道 3〕确定施工水源,铺设管道引水至注浆站 4〕架设备工用电线路,配备暂时用电设备 5〕按设计文件要求,结合施工现场实践,组织调遣施工机械设备 6〕根据施工周期、工程量建立相应规模的注浆站,配套站内注浆设备 根据施工预备情况,编制施工组织方案 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 2.采空区治理工程施工工艺流程6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 3.1 钻孔施工 〔1〕原那么及顺序 1〕合理安排技术先导孔施工,全孔取芯,查明地层构造及采空区空间特征,确定钻探施工工艺,指点全面钻探施工。
2〕由采空区底板标高最低处开场,向标高较高处推进 3〕先施工帷幕孔,再施工中间注浆孔 4〕按二序孔或三序孔的间隔法进展钻孔施工 5〕坚持钻孔施工与注浆施工的进度匹配,钻孔可超前注浆1~2孔 6〕钻孔施工中,如遇钻孔注浆串浆、冒浆时,应终止钻孔施工,并将钻孔套管口堵塞,查明缘由,待注浆孔注浆终了后再进展该钻孔施工6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 3.1 钻孔施工 〔2〕钻孔技术要求 ①孔位严厉按设计文件要求用丈量仪器准确定位,误差控制在允许误差范围内确因地形限制,需挪动孔位时,须征得设计单位赞同 ②钻孔孔径、孔深、变径位置、终孔孔斜符合设计文件规定 ③当钻进进入受注层位后,采用清水钻进,严禁运用泥浆 ④由专业技术人仔细填写钻探班报表,详细记录孔内岩性、颜色、风化程度、节理裂隙发育情况,详细真实描画漏水、掉钻、卡钻、耗水量、地下水位等与施工工程相关情况 ⑤终孔阅历收符合质量规范后,安装止浆设备 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 3.1 钻孔施工 〔3〕止浆方法及安装——单层采空区一次性注浆的止浆方法 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 3.1 钻孔施工 〔3〕止浆方法及安装——多层采空区自上而下注浆的止浆方法 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 3.2 注浆施工 〔1〕原那么及顺序 1〕注浆施工顺序应紧跟钻孔进度,注浆可滞后钻孔施工1~2孔, 注浆滞后钻孔施工不应超越三孔,制止钻孔施工终了后再开场注浆。
注浆孔注浆滞后钻探孔过多,有能够呵斥注浆时从已成孔内的串浆、 冒浆而堵塞钻孔,使堵塞孔注浆失败而影响注浆工程质量 2〕在采空区的注浆中,对一层采空区采用全孔一次注浆法对 多层采空区宜采用自上而下分段注浆法 3〕当采空区充水时,注浆浆液宜采用浓度较大的配比;当采空区 无水时,注浆浆液宜从浓度较稀的配比开场逐渐变浓 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔2〕注浆施工技术要求 ①注浆浆液配合比应满足设计规定 ②注浆原资料质量必需符合设计或有关规范 ③注浆施工顺序先帷幕孔(边缘孔)后注浆孔,普通要求帷幕孔超前 注浆孔3~4个孔位为使注浆后的浆液尽快凝结,可在浆液中掺入水 泥分量约 3%的速凝剂或采用间歇式注浆工艺,以控制浆液的流 动,减少浆液的损失 ④每孔每次首注前 ,须作压水实验,普通注水量为注浆管路内的容 量与变径以下至孔底钻孔容量之和的3倍,目的是将岩石裂痕疏通(洗 孔)以利浆液分散,并为选择初始浆液配比提供根据。
⑤注浆过程中对孔口压力、单位吸浆量进展定期察看记录单孔注浆终了后,仔细准确填写原始注浆记录,及时报验认可 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔3〕注浆施工工艺 1〕注浆站设置 在施工区内或附近,选择地形较高、交通方便的有利部位建筑注浆 站按设计要求及工程量大小确定注浆站个数、规模制浆站的制浆 才干应满足灌浆顶峰期一切机组吸浆需求 普通双机双池顺应于工程量大、覆岩破碎易塌陷的工地,施工中串 浆、冒浆景象多见,注浆配比要求不断调整,这种组合,浆液变化容 易操作双机单池,顺应于工程量小、采空区顶板较好,浆液配比变 化不大的工地 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔3〕注浆施工工艺 6.1采空区治理工程施工 注浆站构造平面表示图 注浆站构造剖面表示图<公路采空区〔空洞〕勘察与治理手册>,2005年9月,山西省交通厅公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔3〕注浆施工工艺 2〕浆液配制与输浆管路 ①搅拌机的转速和拌合才干应与所搅拌浆液的类型和注浆泵相顺应,并应能保证延续、均匀的拌制浆液。
②注浆泵的性能应与浆液类型、浓度相顺应,并应有足够的排浆量和稳定的任务性能 ③注浆管路应保证浆液流动畅通,并应能接受1.5倍的最大注浆压力输浆管路不宜采用直角转弯,而应采用弧形弯管 ④注浆泵和注浆孔口处均应安设压力表,运用压力宜在压力表最大标值的l/4~3/4之间,压力表应经常进展测定,不合格或已损坏的压力表严禁运用 ⑤搅拌机净搅拌时间不得少于5min,浆液从制备到注浆运用前的时间宜控制在4h以内 ⑥配备备用的动力设备,防止任务动力出现缺点时,浆液凝固损坏设备 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔3〕注浆施工工艺 3〕压水实验判别单孔可灌性及浆液初始配合比的选择 钻孔注浆前,需作压水实验,其目的是冲洗孔内裂隙和空隙,使浆 液可以顺利进入受注层位和目的区域;二是探查裂隙和空隙大小,察看 孔内单位时间的吸水量和孔口压力经过这两项目的即可确定注浆时初 始浆液浓度假设单位时间吸水量小,孔口出现压力,这时注浆时初始浆 液就应采取最稀一级配比,甚至采取低于最稀级的配比进展注浆,以求 可以冲开裂隙到达充填密实的效果。
初始浆液配比能否恰当,是钻孔注 浆能否注好极关键的一环6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔3〕注浆施工工艺 4〕注浆浆液配比 浆液的浓度运用,应按设计要求,由稀到浓,逐级变换当采空区 充水时,宜采用浓度较大浓度比级,反之,那么从浓度较稀的比级开场 当单位吸浆量不变而压力继续升高时,不应改动水固比当某一浓度 浆液的注入量已达设计量的10~20%以上或灌注时间已达2h,而注浆 压力和注入量〔单位吸浆量〕均无改动或改动不显著时,应加浓一级 或两级当注入量大于250L/min时,可视详细情况越级变浓 5〕注浆浆液性能检测 浆液性能目的普通包括浆液密度、粘度、结石率、浆液的初凝、终 凝时间、浆液结石体试块抗压强度等应按设计要求或相关细那么进展 测试,经过这些目的,对浆液质量合格性进展准确判别 ,为工程质量 鉴定奠定根底 6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 3.采空区治理工程施工 〔4〕注浆过程中的特殊景象的预防与处置 1〕冒浆:指止浆安装的止浆效果不好,注浆时浆液从孔壁处向上返浆,预防方法是将钻孔变径深度适当延伸,同时将浇注水泥浆止浆高度适当添加,且仔细养护,必要时在水泥浆中掺入足够量的速凝剂,强化止浆效果,减少或消除冒浆景象。
2〕串浆:指注浆时,浆液串入邻孔钻孔范围内,从已成孔的孔口管内或正在钻探施工的钻孔内冒浆,处理这一问题,对在采空区冒落带和裂隙带连通性好的地域,对钻孔和注浆均采用二序次或三序次布设备工从已成孔的孔口管内串浆时,应对串浆孔同时实施注浆正在进展钻探的孔内串浆时,应停顿该孔钻探,实施孔口封锁,待注浆孔注完后,钻孔重新复钻 3〕堵孔:指的是钻探终孔之后,孔壁因部分岩石破碎,出现坍塌,堵塞钻孔,影响注浆,处理的方法是在孔内下通天花管注浆,以处理堵孔呵斥无法注浆的问题 4〕地表鼓胀、裂痕或冒浆 注浆过程中,地表如出现鼓胀、裂痕、沉陷或地表裂痕冒浆,应减小注浆流量,控制注浆压力,采用间歇式注浆6.1采空区治理工程施工公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论三、采空区治理施工图片公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论阳泉市307国道采空区路基开挖后过程中的注浆结石体公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论6.2采空区治理工程质量检测 1.采空区治理工程质量检测的时间 检测的时间应在注浆施工终了六个月后进展。
2.采空区治理工程质量检测技术方法 目前用于工程质量检验的技术和方法主要: 物探、钻探取芯及室内实验、钻孔压水实验、地表变形观测6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 检测钻孔普通宜布置在公路中孔普通宜布置在公路中线附近物探圈定的可疑区域,或附近物探圈定的可疑区域,或监理工程理工程师根据注根据注浆施工判施工判别的可疑区域;的可疑区域;检测的孔数宜按治理工程注的孔数宜按治理工程注浆孔数的孔数的2%~%~3%%确定确定(最少不低于最少不低于2孔孔)钻探施工探施工应选择具有采空区治理工程施工具有采空区治理工程施工阅历的的专业队伍伍进展,采用清水循展,采用清水循环钻进,准确察看,准确察看记录循循环液的耗液的耗费量及其量及其层位、深度;位、深度;岩芯采取率岩芯采取率应大于大于80%,%,对采空区采空区垮落落带必要必要时采用双管等特殊取芯采用双管等特殊取芯设备检测孔的深度孔的深度应进入采空区入采空区(或煤或煤层)底板下底板下1~~3m 对钻孔取芯得到的孔取芯得到的浆液液结石体,在石体,在现场进展其外展其外观、外形、硬度、孔隙等、外形、硬度、孔隙等方面的察看描画,并将其方面的察看描画,并将其规范养范养护72h后送后送实验室按室按<公路工程水泥混凝土公路工程水泥混凝土实验规程程>(JTJ 053—94)进展室内无展室内无侧限抗限抗压强度度测试。
根据根据钻孔岩芯,孔岩芯,统计其裂隙内其裂隙内浆液液结石体体石体体积和剩余空隙体和剩余空隙体积,,计算算浆液充填液充填率:率: 式中:式中:T——充填率;充填率;V1——结石体体石体体积;;V2-一剩余空隙体-一剩余空隙体积;;C——浆液液结石率 在在检测钻孔内孔内还应进展展压水水实验,以注,以注浆前后前后单位位时间内内单位位长度耗度耗费的的水量水量评价注价注浆浆液液对岩石裂隙的充填胶岩石裂隙的充填胶结程度当水的耗程度当水的耗费量超越量超越单孔注孔注浆终了了规范的吸范的吸浆量量时,必需,必需进展展补充注充注浆,确保工程,确保工程质量钻探钻探 6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论6.2采空区治理工程质量检测公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.波速测井法波速测井法 参照参照<建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范>(GBJ 11--89)关于剪切波速划分场地土类型关于剪切波速划分场地土类型的规范,将采空区注浆后裂隙、空隙充填固结的受注层的平均剪切波速的规范,将采空区注浆后裂隙、空隙充填固结的受注层的平均剪切波速(横横波波)大于等于大于等于160m//s作为评价具有空洞或空隙采空区的工程质量规范。
作为评价具有空洞或空隙采空区的工程质量规范 2.瑞雷波瑞雷波(面波面波)法法 当采空区内的裂隙、空隙被注浆浆液充填固结后,其岩层密度、波速将当采空区内的裂隙、空隙被注浆浆液充填固结后,其岩层密度、波速将会发生变化,充填率愈高,岩层密度愈大,波速值随之增大会发生变化,充填率愈高,岩层密度愈大,波速值随之增大 3.高密度电法高密度电法 采空区治理前,空洞充水时视电阻率为低值,空洞无充填以空气介质为采空区治理前,空洞充水时视电阻率为低值,空洞无充填以空气介质为主时,其视电阻率为高值采空区治理后,由于空洞内介质的改动,原充水主时,其视电阻率为高值采空区治理后,由于空洞内介质的改动,原充水空洞视电阻率升高,充气空洞视电阻率降低利用治理前后岩层的视电阻率空洞视电阻率升高,充气空洞视电阻率降低利用治理前后岩层的视电阻率变化,对治理工程质量进展评价变化,对治理工程质量进展评价物探物探 6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论6.2采空区治理工程质量检测公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 1.观测基点基点设置置观测基点基点应设置在公路延伸方向采空区沉降置在公路延伸方向采空区沉降变形区域外的两形区域外的两侧稳定区,定区,为一一组三点式,点三点式,点间距距约50m。
如条件不具如条件不具备时,亦可在采空区沉降,亦可在采空区沉降变形区形区域外的一域外的一侧设置一置一组三点,基点距采空区的三点,基点距采空区的间隔隔应大于大于0.7H(H为开采深度开采深度) 2.观测点的布置点的布置 (1)当采空区上方无当采空区上方无软土、湿陷性黄土,或其他特殊性岩土土、湿陷性黄土,或其他特殊性岩土时,,观测线宜平行和垂直公路中宜平行和垂直公路中线布布设,其,其长度度应超越估超越估计的采空区地表挪的采空区地表挪动盆地范盆地范围观测点点应等等间距布距布设,,观测点点间距参照距参照<公路工程地公路工程地质勘察勘察规范范>(JTJ064--1998)确定 (2)当采空区上方存在当采空区上方存在软土、湿陷性黄土,或其他特殊性岩土土、湿陷性黄土,或其他特殊性岩土时,,观测点宜:点宜:①①在路基范在路基范围内内选择至少至少3个点个点(沉降盆地两沉降盆地两边沿及盆地中部沿及盆地中部),,钻孔孔至基岩至基岩风化化带以下以下3~~5m,分,分别在基岩和覆盖在基岩和覆盖层设置分置分层观测点,点,进展采展采空区的覆岩分空区的覆岩分层变形形观测;;②②在路基范在路基范围外的治理区内,按本条的第外的治理区内,按本条的第1款款设置地表置地表变形形观测点。
点地表变形观测地表变形观测 6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论6.2采空区治理工程质量检测公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论 (3)为了准确、客观地观测评价采空区的治理工程质量,排除因采空区为了准确、客观地观测评价采空区的治理工程质量,排除因采空区上方的特殊岩土引起的地表变形,故在进展观测点的布设时,根据勘察和上方的特殊岩土引起的地表变形,故在进展观测点的布设时,根据勘察和施工钻孔资料,假设有特殊岩土存在,观测点应设在基岩顶面风化带之下;施工钻孔资料,假设有特殊岩土存在,观测点应设在基岩顶面风化带之下;反之,观测点可直接设置在地表反之,观测点可直接设置在地表 〔〔4〕观测点标石应采用钢筋混凝土预制标桩或现场混凝土浇注标桩,〕观测点标石应采用钢筋混凝土预制标桩或现场混凝土浇注标桩,桩顶中央有十字标志,标桩规格应参照工程丈量规范四等水准点标石规格桩顶中央有十字标志,标桩规格应参照工程丈量规范四等水准点标石规格要求制造,标石埋设深度应大于当地冻土深度要求制造,标石埋设深度应大于当地冻土深度0.1m。
3.资料整理资料整理 每次观测后应根据闭合差每次观测后应根据闭合差(应符合要求应符合要求)进展简易平差,平差后进展测进展简易平差,平差后进展测点的高差和高程计算,计算结果取至毫米,然后进展各观测点及相邻两次点的高差和高程计算,计算结果取至毫米,然后进展各观测点及相邻两次观测的沉降量、累计沉降量、沉降速率、累计沉降速率、程度位移量、累观测的沉降量、累计沉降量、沉降速率、累计沉降速率、程度位移量、累计程度位移量计算计程度位移量计算(均取至毫米均取至毫米)编制垂直下沉曲线图、垂直下沉等值线编制垂直下沉曲线图、垂直下沉等值线图、程度位移曲线图及相应统计分析表格根据地表变形量,结合公路工图、程度位移曲线图及相应统计分析表格根据地表变形量,结合公路工程允许地表变形值划分不同变形分区计算变形特征值,包括地表倾斜变程允许地表变形值划分不同变形分区计算变形特征值,包括地表倾斜变形值、曲率变形值、程度变形值,对治理效果及地基稳定性做出准确评价形值、曲率变形值、程度变形值,对治理效果及地基稳定性做出准确评价 6 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论6.2采空区治理工程质量检测公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采采空空区区治治理理质质量量控制措施讨论控制措施讨论 由于采空区治理工程的隐蔽性和复杂性,要求必需对治理工程质量的最终由于采空区治理工程的隐蔽性和复杂性,要求必需对治理工程质量的最终效果进展检测。
为此,应在治理区内选择一定范围的路段对采空区底板以上受效果进展检测为此,应在治理区内选择一定范围的路段对采空区底板以上受注层进展质量检测检测的目的是:采空区经治理施工后地基稳定性能否满足注层进展质量检测检测的目的是:采空区经治理施工后地基稳定性能否满足设计的要求,并根据不同公路工程对其地基变形的允许范围确定评价规范设计的要求,并根据不同公路工程对其地基变形的允许范围确定评价规范评价项目/评价指标/工程类型桥梁、隧道高速公路一级公路二级公路检测方法结石体抗压强度(MPa)≥0.3≥0.3≥0.2≥0.2室内测试充填率(%)≥90≥75≥75≥75钻孔检测单位压水量(L/min)≤50≤70≤70≤70压水试验孔内弹性横波(m/s)≥160≥160≥160≥160物探检测变形观测倾斜i(mm/m)≤±3.0≤±3.0≤±6.0≤±10.0地表变形观测竖曲率k(×10-3/m)≤土0.2≤±0.2≤±0.4≤±0.6水平变形ε(mm/m)≤±2.0≤土2.0≤±4.0≤±6.06 6采空区施工与治理质量检测讨论采空区施工与治理质量检测讨论 3、采空区治理工程质量检测评价规范、采空区治理工程质量检测评价规范公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空区质量评定单元划分采空区质量评定单元划分 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论采空采空区处区处治工治工程质程质量评量评定根定根本要本要求求 公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论公路采空区稳定性评价与勘察设计相关问题的讨论• 对于采空区注浆施工及其质量检测任务建议•注浆施工时,必需有技术成熟、专业人员完备的队伍;•注浆施工速度应有必要的控制;•注浆工程质量应有专人监视;•做好注浆事故的预案,以保证注浆工期与质量;•对重要工程如桥等,必需进展地面沉降观测;•对于物探成果,尚需求进一步的研讨任务。
谢谢 谢谢。












