采空区煤矸石地基的处理.pdf

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1、第1期矿山测量NO．12011年2月MINESURVEYINGFeb．2Olldoi：10．3969／j．issn．1001～358X．2011．叭．030，采空区煤矸石地基的处理唐志新l<煤炭科学研究总院唐山研究院，河北唐山063012)摘要：文中结合徐州段庄新村采煤塌陷地矸石地基强夯处理实例，对强夯的设备选取、夯击能的确定、夯点布置及施工工艺进行了探讨，为今后的强夯施工提供了可靠的参考依据。关键词：采煤塌陷；矸石回填；强夯中图分类号：TD88文献标识码：B文章编号：1001—358X【2011)0l一0084—03，段庄新村占地面积5．8m，准备兴

2、建五层住宅13t，为铸铁锤。楼，总建筑面积5．7111。徐州矿务集团权台煤矿在1．2夯击能本区域下方主要开采了3煤、9煤，其中3煤为井田采用强夯法加固地基时，合理地选择好夯击能主要可采煤层，开采时间为1961—1988年，平均采量对提高夯击效率很重要。选择的依据应根据场地厚4．58m，采取采煤方法为炮采，分上下两层开采；9的地质条件和工程使用要求，按如下公式去估计加煤为井田内局部可采煤层，开采时间为1994～1996固深度，从而选定锤重、落距与相应的夯击设备。夯年，平均采厚1．8m，采取采煤方法为炮采。煤层开击能为锤重与落距的乘积。采后地面出现大面积下

3、沉并积水，目前已利用煤矸加固深度：h：k~／m·H石回填，回填深度约为1．0—4．9m，平均3．53m，部式中：k为有效加固深度修正系数，一般为0。5分区域在煤矸石回填层的下部有粉质粘土和淤泥质—0．8，根据经验取0．5；／rt为锤重，t；H为落距，In。粉质粘土存在，并且局部存在液化点。该区域工程段庄新村址煤矸石回填层和其下部粉质粘土和地质条件差，承载力较低，不适宜直接作为建筑地淤泥质粉质粘土合计最大厚度为5．4In，强夯施工选基，必须进行地基处理。用重锤为圆形，直径为2．3m，锤重为13t，提升高度(及落距)为10m，代人公式，有效加固深度为1强夯

4、设备与夯击能的确定5．7m。强夯法是利用重锤自由下落时产生的巨大冲击1．3起重设备能量，使矸石块体(或土体)产生强烈震动和应力，而段庄新村址矸石回填厚度最大为4．9m，加上下导致矸石中空隙压缩、块体破碎或局部液化，击实点部的粉质粘土和淤泥质粉质粘土层最大厚度为周围产生裂隙，矸石空隙是良好的排水通道，空隙水5．4m，根据矸石垫层的回填情况，选定锤重13t，落顺利溢出，块体迅速固结或密实，以达到减少沉降提距为10m，起重设备选用履带式起重机，最大额定起高承载力的目的。这种方法所用设备简单、原理直重量为16t以上，强夯施工时采用自动脱钩装置。观、适用范围广、

5、加固效果显著，它适用于一次回填2夯击施工工艺全高且回填高度较大的煤矸石地基处理。强夯加固的目的为提高地基的承载力，降低地2．1夯点布置基土的压缩性，消除液化地基的液化。夯击点布置是否合理，将影响强夯的加固效果，1．1锤形和锤重的选择应根据建筑物的平面形状、基础类型和场地土质情从国内外资料显示，开始都用方形锤，但方形锤况、含水量的多少及工程要求等因素来选择布置方受到工艺上的限制，使两次夯击时着地不完全重合，案，夯点和夯间距的布置原则一般按正方形网格布造成棱角着地，能量损失或着地不平，影响加固效置，间距一般为3～12Il1。一般应采用间隔分遍夯果，所以现在

6、大都采用圆锤或其它形状的锤。段庄击，对于条形基础的建筑物，一般采用“点线插档”法强夯施工选用重锤为圆形，直径为2．3m，锤重为布置。对于砂性土或填石地基和土夹石填方地基，84第1期唐志新：采空区煤矸石地基的处理2011年2月可用连夯法布点。间隔夯击对深层加固有利，原因3击的沉降幅度很大，累计沉降量占总沉降量的是间隔夯击便于能量在土中被吸收，使夯击能有利50％，夯击第9击时，沉缩量占总沉缩量的95％，大于向深层传递，空隙水容易向低压区排出。块矸石破碎，地基达到很密实状态，并且已产生侧向拟建住宅楼建筑层数为5层，无地下室，砖混结挤压变形。夯击次数大于9击，

7、加固进入固结阶段，构，采用条形基础，夯点采用沿基槽中心线布置，分加固效果不明显。从整个夯击过程来看，随着大块三遍进行夯击。第一、二遍采用间隔夯法，见图1；第矸石的破碎，可使某一击的下沉量增大，同时侧向变三遍采用连夯法，见图2。形的出现对下沉量也有很大影响。经过试验，选取了夯击击数为11击，分三遍进行夯击，第一遍为4击，第二遍为4击，第三遍为3击。3强夯处理后煤矸石地基的检测施工结束后在夯好的基槽中共布嚣了6个点进行了静载荷试验，其中3个点选在夯击点中心，另外3个点选在两个夯点之间。经试验，夯点中心的3个点地基承载力特征值为198．3kPa，夯点之间的姗

8、3个猢啪点地基承载力特征值为183．4kPa，承载力偏高。经过检测，强夯处理后，消除了液化点，