【導(dǎo)讀】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)告之X. 遼寧省采空區(qū)勘察、治理設(shè)計(jì)。及施工綜合技術(shù)調(diào)研報(bào)告

　　

【正文】 孔裝置示意圖 ④ 灌漿前 ， 先用清水沖洗孔壁 ， 進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn) ， 確定單孔吸漿量 。 然后再開(kāi)始灌漿 ， 灌漿時(shí)應(yīng)先用稀漿 ， 再用濃漿 ， 最后再用稀漿 。 ⑤ 本工程 采空區(qū)埋深 由南向北逐漸加減小， 施工中由南向北先施工周邊 孔并進(jìn)行灌漿， 使采空區(qū)形成一個(gè)東 、 南 、 西三面帷幕 ， 再施工中部普通孔 ， 這樣漿液在采空區(qū)中順勢(shì)南流 ， 北列孔注漿向南列孔位置疊加 （圖 6）， 甚至跨列疊加 ，其充填效果明顯提高 。 終止注漿 備 料 拌制漿液 定點(diǎn) 成孔及下套管 下注漿管、澆鑄孔口管 注漿 觀察注漿情況，抽樣試驗(yàn) 16 ①注漿孔，②采空區(qū)，③漿液 圖 6 漿液疊加示意圖 （ 4）豎井回填及地表淺層處理 豎井的 處理 ： 在豎井內(nèi)澆鑄 厚混凝土蓋板。在 120176。角半徑中點(diǎn)布 3個(gè)注漿孔，將注漿管插入水面下井底部位，注入 1： 1 水泥粉煤灰漿，觀測(cè)水位抬升情況，當(dāng)確認(rèn)井下附近巷道空間充滿后停灌 待凝，然后填充砂礫、卵石及礦渣，用井口串斗填充，邊填邊注入粉煤灰漿，間歇式填充，至井口 1m處填充素土。 地表淺層處理 ： 在公路 K49+290 地段北部，因地表沉降 裂隙發(fā)育， 需進(jìn)行開(kāi)挖 回填 處理 ， 開(kāi)挖深度 1～ ，采用白灰、素土回填 壓實(shí)。白灰、素土比例為 2： 8，共回填 4 層，每層厚 30cm，壓實(shí)度達(dá)到 91%以上。 施工機(jī)具選擇及 設(shè)備型號(hào) 注漿系統(tǒng)由鉆機(jī)、料場(chǎng)、一級(jí)攪拌池 (機(jī) )、二級(jí)攪拌池 (機(jī) )、供水系統(tǒng)、注漿泵、注漿管道、封孔裝置等組成。 ① 鉆機(jī)： 采用 APP1003E 型汽車 工程鉆機(jī) ， 成孔直徑 89mm150mm， 孔深 2070m。 ② 料場(chǎng)：應(yīng)平整，要求設(shè)有防潮、防水措施。 ③ 攪拌機(jī)：一次攪拌量應(yīng)≥ 。 ④ 蓄水池：應(yīng)依據(jù)注漿工程具體而定。 ⑤ 注漿泵： 當(dāng)進(jìn)行 水泥粉煤灰漿注漿時(shí)，宜采用變量泵，其額定排量不小于200L/ min，注漿泵應(yīng)力大于注漿最大壓力的 倍；當(dāng)進(jìn)行 水泥砂漿注漿時(shí)，宜采用 TL98 型采空區(qū)處治泵，保證 孔口管壓力達(dá) 以上。 注漿孔壓力 17 表最大 量程 應(yīng)大于 。 ⑥ 封孔裝置 ： 注漿孔采用 50mm 鋼管 , 帷幕孔采用 100mm 鋼管 ,在管子前端2030cm 處焊接一圓形法蘭盤(pán) （ 托盤(pán)直徑 120150mm 之間 ） ,下入孔內(nèi)變徑處 ,封孔位置在基巖內(nèi) 8l0m 處。 ⑦ 注漿管：用 50mm 和 100mm 鋼管 ,絲扣聯(lián)結(jié)。 施工質(zhì)量控制參數(shù) 遼寧地區(qū)采空區(qū) 處治 質(zhì)量控制參數(shù) 主要參照設(shè)計(jì)要求，如注漿處治時(shí)，要求空洞注漿充填率 應(yīng)達(dá)到 75%，充填體的單軸飽和抗壓強(qiáng)度不小于 ； 如開(kāi)挖 回填處治時(shí) ，填土 壓實(shí)度達(dá)到 91%以上。 施工效果評(píng)價(jià) 從該地區(qū)的采空區(qū)處治效果，以及近些年來(lái)的采空區(qū)公路運(yùn)營(yíng)情況 來(lái)看，一般來(lái)說(shuō)施工效果良好。 但是有的工程項(xiàng)目， 因施工組織管理不到位，施工效果較差。 采空區(qū)監(jiān)測(cè)及處治效果檢測(cè) 監(jiān)測(cè)、檢測(cè)工作概況 采空區(qū)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)是評(píng)價(jià)采空區(qū) 處治效果的手段 。 由于本次調(diào)研的 錦阜線 采空區(qū)處治工程完成較早， 其 相應(yīng)的監(jiān)測(cè)檢測(cè)資料未收集到。 下面 就 鐵嶺 朝陽(yáng)高速公路采空區(qū)監(jiān)測(cè) 情況 作一概述： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ， 該 路段容許工后沉降 30cm， 路堤與樁基構(gòu)造物毗連 部位容許工后沉降 10cm， 施工期間 ， 路堤地面沉降速率每晝夜不應(yīng)大于 ~。 為了解 施工 和 工后 地面變形情況， 分別在 采空區(qū)的兩端共分別分布在采空區(qū)的兩端相對(duì)穩(wěn)定地段 布設(shè) 了 13 個(gè) 控制點(diǎn) （ 8 個(gè)位移控制點(diǎn) ， 5 個(gè)高程控制點(diǎn) ） 。 在 采空區(qū)的關(guān)鍵部位共布設(shè) 5 組位移觀測(cè)點(diǎn) （ 公路東側(cè) 2 組 ， 西側(cè)布設(shè) 3 組 ） ， 每組 3個(gè)觀測(cè)樁點(diǎn) ， 觀測(cè)點(diǎn)間距為 1m， 組與組之間相距約為 200m。 沉降觀測(cè)點(diǎn) 布設(shè) 8個(gè) ， 基本是沿線 路 均勻分布 。 18 地面變形監(jiān)測(cè)時(shí)間 一般 參照工程測(cè)量相關(guān)規(guī) 程確定 。 監(jiān)測(cè)儀器與方法 沉降觀測(cè)使用蔡司 Ni005 水準(zhǔn)儀 ， 配銦鋼合金尺 進(jìn)行 ， 采用其中一控制點(diǎn)假定高程作為起始高程點(diǎn) ， 每次監(jiān)測(cè)均至少帶上 3 個(gè)控制點(diǎn)構(gòu)成附合路線進(jìn)行平差 ， 從最后成果中自檢控制點(diǎn)的穩(wěn)定程度 ， 再計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降值 。 位移觀測(cè) 使用 蔡司 010 型經(jīng)緯儀 ， 采用視準(zhǔn)線法 (小角度法 )， 即 在控制點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間距離大約相等的情況下 ， 通過(guò) 觀測(cè)水平角 (小角度 )的變化量 ， 計(jì)算出側(cè)向位移量 。 質(zhì)量檢測(cè)測(cè)儀器與方法 座談了解到，采空區(qū)處治效果的檢測(cè) 一般 采用常規(guī)手段， 主要是 ① 鉆孔 取芯 檢測(cè) ：注漿施工結(jié)束 3 個(gè)月后，進(jìn)行鉆孔檢驗(yàn)。通過(guò)孔內(nèi)取芯直接觀察采空區(qū)的漿液充填情 況， 要求 巖芯無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 － ，并結(jié)合鉆探過(guò)程中循環(huán)液的漏失情況及孔壁的穩(wěn)定性等評(píng)價(jià)注漿質(zhì)量。檢查孔個(gè)數(shù)是總注漿孔數(shù)的 2%。 ② 孔內(nèi)波速 檢測(cè) ：在檢查孔內(nèi)進(jìn)行波速測(cè)試，采空塌陷冒落帶處理后 的 波速應(yīng)大于 160m/s。 監(jiān)測(cè)、檢測(cè)方法實(shí)用性及成果可靠性評(píng)價(jià) 調(diào)研中未遇到。 19 3 調(diào)研結(jié)論與建議 結(jié)論 （ 1）遼寧省礦產(chǎn)資源豐富，因礦產(chǎn)資源的開(kāi)采地下采空區(qū)分布廣泛。已建或在建公路穿越的采空區(qū)多為小煤礦或小煤窯采空區(qū)，采空區(qū)規(guī)模一般不大，空間分布無(wú)序，規(guī)律性差。采空區(qū)地面 有不同程度變形及塌陷現(xiàn)象。 （ 2）公路采空區(qū)勘察方法簡(jiǎn)單，主要采用工程地質(zhì)調(diào)繪＋物探，輔以鉆探驗(yàn)證的方法來(lái)查明地下采空區(qū)。由于該地區(qū)多為小煤礦或小煤窯無(wú)序開(kāi)采，基本無(wú)開(kāi)采資料可查，勘察中查清地下采空區(qū)空間分布難度較大。 （ 3）在進(jìn)行公路采空區(qū)的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，一般以經(jīng)驗(yàn)為主，采用宏觀定性評(píng)價(jià)。定量評(píng)價(jià)不足，量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺乏。 （ 4）受場(chǎng)地條件、施工設(shè)備、工期等因素的影響，對(duì)采空區(qū)的治理方法較為簡(jiǎn)單，對(duì)于淺部（ 4m）采空區(qū)采用開(kāi)挖回填處治，對(duì)于深部（ 4m）采空區(qū)則采用鉆孔灌漿充填處治。必要時(shí)采用樁基、以橋梁 跨越采空區(qū)方案。 （ 5）由于缺乏本部門(mén)規(guī)范，采空區(qū)處治設(shè)計(jì)與施工主要參照建設(shè)部、煤炭部相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，但從已建公路運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看，處治效果總體上較好。 建議 本次調(diào)研主要與遼寧省交通 勘察設(shè)計(jì)院 的專家進(jìn)行座談，大家對(duì)調(diào)研工作十分重視，都愿意能為《采空區(qū)公路設(shè)計(jì)指南》編寫(xiě)提供相應(yīng)的幫助，期待《采空區(qū)公路設(shè)計(jì)指南》早日問(wèn)世，以便他們今后在公路采空區(qū)治理工作中參考。專家們結(jié)合工程實(shí)際，提出了不少寶貴建議，現(xiàn)歸納如下： （ 1）建議總結(jié)出不同地區(qū)，不同地貌類型，不同空區(qū)特點(diǎn)的可操作強(qiáng)、效果好的物探 方法，以便勘察中選用，更好地發(fā)揮采空區(qū)物探手段在采空區(qū)勘察中作用及優(yōu)勢(shì)?？辈熘袘?yīng)強(qiáng)調(diào)物探和鉆探的結(jié)合。 （ 2）對(duì)采空區(qū)的勘察與一般的勘察不同，除勘察手段外，勘察時(shí)間，勘察費(fèi)用等因素對(duì)采空區(qū)勘察成果影響很大，希望在這一方面能在指南中關(guān)于勘察階 20 段內(nèi)容中給予量上的劃分。 （ 3）目前采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法多種多樣，采用不同的公式，計(jì)算結(jié)果差別很大，建議在指南中，根據(jù)各地方采空區(qū)類型特點(diǎn)及工程實(shí)踐，總結(jié)提出一些地方性簡(jiǎn)便實(shí)用的方法，以理論公式與經(jīng)驗(yàn)公式相結(jié)合進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。 （ 4）目前采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可循 。由于穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的影響因子的選取比較困難，地區(qū)性差異較大。建議指南中既有穩(wěn)定性宏觀定性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，又有定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)反映地方特點(diǎn)，以便于實(shí)際應(yīng)用。 （ 6）目前采空區(qū)處治設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)參數(shù)，如處治范圍、處治深度、灌漿水灰比等大多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，建議在總結(jié)已有的研究成果和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，指南中要給出設(shè)計(jì)參數(shù)的參考值。 （ 7）據(jù)了解 呂梁山 公路 隧道 遇到煤層自燃 采空區(qū) 問(wèn)題，如何評(píng)價(jià)煤層自燃采空區(qū)穩(wěn)定 性，如何對(duì)煤層自燃進(jìn)行 處治 ，目前有關(guān)這方面的研究和工程實(shí)例報(bào)道較少。希望指南中有涉及這方面的內(nèi)容。 （ 8）鑒于采空區(qū) 空間分布十分復(fù)雜，勘察難度大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)勘察結(jié)果與實(shí)際不符的情況，處治方案要調(diào)整或變更。建議采空區(qū)的勘察和治理應(yīng)由一家單位來(lái)承擔(dān)，這樣可減少勘察方和治理方的協(xié)調(diào)過(guò)程，有利于處治工程順利、有效進(jìn)行。 4 附件 （復(fù)印件） 1）錦州至阜新高速公路煤礦采空區(qū)處治施工圖設(shè)計(jì) 2） 鐵嶺 朝洋高速公路 采空區(qū) 工程勘查報(bào)告 3） 朝陽(yáng)邊杖子煤礦繼續(xù)開(kāi)采對(duì)公路穩(wěn)定影響分析 報(bào)告 4）錦州 阜新高速公路采空區(qū)處治項(xiàng)目調(diào)研表