交通部公路工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂項(xiàng)目采空區(qū)公路設(shè)計(jì)指南調(diào)研報(bào)告(編輯修改稿)
2025-05-05 08:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 按照安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行采空區(qū)公路設(shè)計(jì)。一般要求：（1）采空區(qū)的路基設(shè)計(jì)必須在采空區(qū)詳細(xì)勘察的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（2）采空區(qū)的路基設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)、工程地質(zhì)條件、材料分布與供應(yīng)、資源規(guī)劃與工期要求等因素，進(jìn)行多方案比較。（3）公路保護(hù)煤柱的留設(shè)要求① 保護(hù)煤柱的留設(shè)條件 在尚未開(kāi)采的煤層分布區(qū)，屬下列情況之一者應(yīng)設(shè)保護(hù)煤柱。；；、大橋和中型橋；。 ② 保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度 路堤部分以公路兩側(cè)路堤坡腳外1m為界；路矩部分以兩側(cè)矩頂邊緣為界，兩側(cè)界線以內(nèi)的范圍為受保護(hù)對(duì)象。沿兩側(cè)界線向外留設(shè)圍護(hù)帶，高速公路圍護(hù)帶寬為20m，一級(jí)公路圍護(hù)帶寬度為15m。 ③ 保護(hù)煤柱邊界的確定 傾斜煤層保護(hù)煤柱的邊界根據(jù)上山方向移動(dòng)角、下山方向移動(dòng)角及松散層移動(dòng)角，用垂直剖面法確定。 采空區(qū)處治工程設(shè)計(jì) 采用的設(shè)計(jì)依據(jù) 采空區(qū)的處治工程設(shè)計(jì)主要依據(jù)以下規(guī)范：（1）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ001—97）（2）公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ013—95）（3）巖土工程勘察規(guī)范（GB50021—94）（4）建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JTJ79—91） （5）公路工程地基處理手冊(cè)（6）高速公路采空區(qū)(空洞)勘察設(shè)計(jì)與施工治理手冊(cè)遼寧錦阜線采空區(qū)處治設(shè)計(jì)要求：道路是竣工一年內(nèi)路基沉降量小于10cm，設(shè)計(jì)年限內(nèi)小于25cm，保證在設(shè)計(jì)年限內(nèi)路基不發(fā)生破壞。要求空洞注漿充填率75%。 處治范圍（處治范圍的確定原則及依據(jù)）以錦阜線為例加以說(shuō)明：（1）采空區(qū)處治長(zhǎng)度：依據(jù)地質(zhì)勘察判定為不穩(wěn)定路段需要處治，即K49+070~K49+420，全長(zhǎng)350m。（2）采空區(qū)處治寬度（L）按下式計(jì)算：L= 路基寬度 (B)十邊坡部分的水平距離十2Hctgβ 式中，H為采空區(qū)底板至地面垂直距離；β為采空區(qū)覆巖應(yīng)力擴(kuò)散角，取 70176。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到該采空區(qū)埋藏淺，為小煤礦生產(chǎn)，具重復(fù)采動(dòng)性質(zhì)，因此除按上式計(jì)算路基的處理寬度以外，根據(jù)具體情況在計(jì)算處理寬度以外兩側(cè)各設(shè)一定保護(hù)帶。（3）采空區(qū)處治深度：依據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果確定，一般為采空區(qū)底板以下一定深度，本工程為10~65m不等。（4）采煤豎井的處治：對(duì)采空區(qū)處理范圍之內(nèi)6個(gè)豎井以及距處理邊緣很近的2個(gè)豎井均列為處治對(duì)象，以消除不穩(wěn)定隱患。 處治方案的選擇（1）開(kāi)挖回填：適合埋深小于4m的空洞。即從地表開(kāi)挖，一直挖至采煤空洞，然后回填夯實(shí)。此方案工藝簡(jiǎn)單, 施工質(zhì)量容易檢查和控制。對(duì)于埋深小的空區(qū)，遼寧省慣用這種方法。（2）鉆孔灌漿：可處理各種類型的空洞（尤其適合于埋深較大的空洞，一般埋深大于4m）。即用鉆機(jī)打鉆孔，灌注粉煤灰水泥漿、水泥砂漿或砂漿等填滿空洞，該法具有工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理、工效高等特點(diǎn)，在我國(guó)煤炭、冶金、水電、鐵道等部門應(yīng)用較廣，在太舊等高速公路空洞處理上獲得了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。錦阜線由于采空區(qū)埋深較大，但一般規(guī)模都很小，因此主要采用純壓式孔底灌漿法處理方案，利用漿液制輸系統(tǒng)制漿，通過(guò)鉆孔打通采空層，通過(guò)注漿管路將水泥砂漿、水泥粉煤灰漿直接灌注到煤層采空層中進(jìn)行充填，進(jìn)而逐漸沉積、結(jié)石，最后充滿采空層及冒落帶裂隙空間。以孔底注漿方式施工的優(yōu)點(diǎn)在于能有效解決孔口注漿時(shí)，漿液離析以及孔壁上易形成瓶頸、易造成漿液已滿的假象等問(wèn)題，有利于保證灌漿的質(zhì)量。對(duì)于采礦豎井則采用回填＋注漿處治方案，效果較好。 處治工程設(shè)計(jì)概況遼寧錦阜線采空區(qū)灌漿處治工程設(shè)計(jì)概況：（1）注漿孔布置本處治工程共打223個(gè)注漿孔，其中73個(gè)帷幕孔，146個(gè)普通孔及4個(gè)檢查孔。帷幕孔間距為10m；普通注漿孔采用三角形布置，垂直路線方向的列距均為10m，路線左右各10m范圍的五行注漿孔行距采用5m，左右10m以外的其他各行注漿孔行距由內(nèi)向外分別按10m、5m交錯(cuò)排列。帷幕孔是布設(shè)在處治范圍邊緣上的灌漿孔，主要目的在于防止注入的砂漿擴(kuò)散過(guò)遠(yuǎn)，造成漿液流失，起封堵帷幕、地下?lián)跛畨ψ饔?；普通灌漿孔是將帷幕內(nèi)采空區(qū)空洞填塞擠密；檢查孔是檢查注漿效果的。但三者灌漿目的都是充填、加固采空區(qū)及其冒落堆積物的孔隙。（2）注漿孔參數(shù)帷幕注漿孔采用Φ150mm開(kāi)孔，至基巖8m變徑為Φ130mm。普通注漿孔采用Φ130mm開(kāi)孔，至基巖8m變徑為Φ91mm。（3）注漿材料及配比本工程采用的注漿材料及其規(guī)格列于表3。表3 制漿原料表水泥砂漿：水泥、砂、水的比例為1：2：：2：，并加入占水泥重量35%的水玻璃速凝劑。水泥粉煤灰漿：水泥、粉煤灰的比例為1：1和1：；豎井灌漿為1：2。4）注漿參數(shù)設(shè)計(jì)要求：，持續(xù)15min；注漿量小于70L/min，持續(xù)15min以上。達(dá)到上述兩個(gè)條件即可停止灌漿。，注漿量均小于50L/min左右后才停止灌漿。 設(shè)計(jì)方案合理性評(píng)價(jià)針對(duì)調(diào)研中收集到遼寧地區(qū)的公路采空區(qū)處治設(shè)計(jì)方案，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)走訪，從公路建設(shè)至今，采空區(qū)路段未見(jiàn)大的變形，公路運(yùn)營(yíng)良好，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)選擇的設(shè)計(jì)方案比較合理。 采空區(qū)處治施工 施工組
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