某高速公路采空区处治设计

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1、2013年2期西南公路x【NANG0NGLu某高速公路采空区处治设计崔健(西南交通大学土木工程学院成都611756)【摘要】采空区作为一种特殊地质病害，对公路建设的方案、造价以及运营安全影响较大。结合_Y-程实例，介绍了采空区的埋深及其特征，并提出了相应的处治措施，对今后在采空区地区建设具有一定的参考作用【关键词】采空区；处治；设计；【中图分类号】U419【文献标识码】A岩和煤层。采厚为2．5m，埋深为20～60m，平均0引言50m，房柱式开采，回采率为30％。随着我国国民经济建设的快速发展，公路建设l采空区处治设计的原则方兴未艾，由于矿产资源的采掘仍在持续地发展中，采

2、空面积也在不断的增加。采空区作为一种采空区处治后，使地基能有效地承受公路和车特殊的地质病害，具有隐蔽性强和处治费用高的特辆荷载，地基变形能满足公路T程对地基稳定性的点，公路建设不可避免要遭遇这一问题。某高速公要求，不产生破坏和影响公路工程的正常使用，保路位于山西省巾东部，太行山西麓。由于长期的侵证公路安全营运。蚀和剥蚀作用，地形起伏较大，沟谷纵横，地形条2采空区处治范围的确定件复杂，总体趋势西北高东南低，呈阶梯状，倾斜坡度15。左右。最高点海拔1339．5m，最低点海拔采空区处治范围包括采空区处治长度和采空区522．5m，相埘高差8l7m。路线范围内的采空区分布处治宽度

3、。处治长度是以采空塌陷区沿路线延伸方于黄土覆盖巾～低山区和冲洪积山问平原区，分铝向的边界为起点所确定的长度，处治宽度为同护边土矿采空区和煤矿采空区两种情况。界外侧向两侧经计算所确定的边界宽度。通过计铝土矿采空区长度3910m，面积约160km，空算，铝土矿采空区处治宽度为路线中心线两侧各洞体积55km。铝土矿采空区共分12个区段，地层岩23～25m，煤矿采空区处治宽度为路线中心线两侧性为第四系上中更新统(Q+)亚粘土，厚度0～各50m。15m；石炭系中统本溪组(G)灰岩及泥岩和铝土3采空区处治方案的选择矿层，矿层直接顶板为泥岩，直接底板为铁红色泥岩，岩层倾角为2。～8。

4、。沿线地表可见320个铝土矿根据采空区特征，铝土矿采空区采用换填法、井下巷道(干)浆砌法和全充填压力注浆法处治，jt口，巷道最长150m，宽0．9～7．0m，高1．0～4．0m，开拓方式为平硐、斜井和竖井，开采年限1958～今，巷煤矿采空区采用全充填压力注浆法处治。道式开采，采厚为1．5～2．5m，开采深度为7～30m，3．1换填法设计采空区位于设计标高下0～40m，回采率为20％。适用于埋深0～6m铝土矿巷道式采空区，采用煤矿采空区长度370m，空洞体积约32km，1个挖除或换填法进行地基处理。该项目地表为全～中风区段，地层岩性为第四系上中更新统(Q)亚粘化的浅灰色泥

5、岩、细砂岩和铝土矿渣，成分复杂，土、石炭系上统太原组(G，)泥岩、砂质泥岩、灰需将其从地表清除或整平，换垫砂砾石，然后采用29崔健：某高速公路采空区处治设计机械碾压。垫层的分层铺筑厚度取200～300ram，每力、充填率及结石率等参数取高值，而一般路基工压完一层，进行质量检验，采用密实度或压实系数程处治标准可适当降低。桥梁及路基工程处治标准等参数进行质量控制。及参数见表1。3．2井下巷道I干)浆砌片石设计表1桥梁及路基工程处治标准及参数表r程水固材料重量配合比结石充填抗压强~(MPa)巷道位于设计标高以下6m，且未塌落的空洞，一类型比水水泥粉煤灰率f％)率(％)7d28

6、d在保证安全的情况下，直接在井下巷道内采用l：l101．58．578O-261．O3(f)浆砌片石，对其上覆岩层起直接支撑作用，路基85～90l：1-28331．58．5850．341．1O阻止上覆岩层的进一步冒落，防止因冒落而引起的l：l1O37750．932-80地面沉陷变形，保证路基的稳定。浆砌采用M7．5水桥梁90-951：1_28I3337801．232．9l泥砂浆砌Mu30片石。此方案优点是费用低，处治针3．3．3采空区注浆量设计对性强；缺点是井下施工难度较大。铝土矿及煤矿部分废弃巷道可采用此方法。采空区空洞体积指采空区治理范围内的采出煤层体积，扣除采空区因

7、顶板冒落而已发生的变形。3．3全充填压力注浆设计在地表施工钻孔，钻孔深度达到采空底板，将考虑在注浆过程中浆液损失，注浆量按公式：注浆管密封在煤矿采空区上覆岩层中，采用泥浆Q=。AV‘q／c泵，将浆液注人煤矿采空塌陷区和其上覆的岩层裂式中：隙带巾，浆液的结石体阻止上覆岩层及地表的进一——浆液损耗系数，取值1．1；步变形，从而达到治理采空之目的。此方案优点——采空区剩余空隙体积(m)；是施工简单、安全可靠、经济合理；缺点是施工周——浆液充填率，取值0．85～0．95；期长，材料量较大。c——浆液结石率，取值80～85％。3．3．1注浆孔设计4