采空区注浆地基处理方案的设计与施工探析
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采空区地基注浆处理施工工法采空区地基注浆处理施工工法一、前言随着矿业的发展,采空区的产生成为一种常见的地质现象。
采空区是指矿井开采完成后留下的空洞区域。
采空区的存在会导致地面和建筑物的沉降和塌陷,对工程安全和生态环境造成威胁。
针对这一问题,采空区地基注浆处理施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点采空区地基注浆处理施工工法是利用注浆材料填充采空区,强化地基的一种方法。
其特点如下:1. 技术成熟:该工法在实践中得到了广泛应用,已有较多成功的工程实例,技术成熟可靠。
2. 高效节能:采用现代化机械设备进行施工,工期短,劳动强度低,能够节约人力和物力资源。
3. 适用性广:适用于不同类型的采空区地基,例如煤矿、金属矿床、石油和天然气开采等。
三、适应范围采空区地基注浆处理施工工法适用于以下情况:1. 采空区造成的地面沉降和塌陷较为严重,对周围工程和生活的影响较大时。
2. 采空区位于城市或重要交通设施附近,需要保护邻近建筑物和基础设施时。
3. 采空区存在地质灾害风险,需要加固处理以防止次生灾害时。
四、工艺原理采空区地基注浆处理施工工法的工艺原理主要基于以下几个方面:1. 注浆材料特性:选用合适的注浆材料,注浆材料应具有较高的浆液强度,能够填充采空区并与地基土层形成良好的粘结。
2. 注浆工艺:按照一定顺序和方式将注浆材料注入采空区,弥补地基部分损失的强度和稳定性。
五、施工工艺1. 施工准备:进行现场勘测和地质调查,确定注浆方案。
清理采空区内的杂物和泥土,为注浆做好准备。
2. 配置注浆材料:根据工程要求和实际情况,按照一定比例和方法配置注浆材料。
3. 注浆施工:将注浆材料通过管道输送至采空区,注入到地基土层中。
注浆过程中,需要控制注浆速度和浆液流量。
4. 强度监测:在施工完成后,在采空区地基周围安装应变仪等监测设备,对地基强度进行实时监测和评估。
浅谈公路采空区治理工程注浆施工技术【摘要】本文较详细地总结介绍了太原至佳县高速公路东段煤矿采空区治理工程(B区)注浆施工技术,精心组织施工,严格控制水泥粉煤灰浆液配合比、浆液密度、浆液粘度、浆液结石体强度等指标,确保路基的稳定,使地基能有效地承受公路和车辆荷载,不产生破坏和影响公路工程正常使用的变形,保证公路安全营运的经验,供公路采空区治理工程施工及研究人员研发参考。
【关键词】公路;采空区;注浆施工1 工程概况太原至佳县高速公路东段煤矿采空区治理工程(B区)位于山西省娄烦县静游镇赤土华村,起止里程EK88+680~EK88+920,治理长度240m,宽度110m~120m,,钻孔382个,其中帷幕孔29个,注浆孔353个,注浆工程量22497m?。
2 工程地质及采空区分布特征本区区域地层主要为石炭系煤系地层,岩层总体为单斜构造,走向西北,倾向北东,倾角约为3°~18°。
主要岩性为灰色强~中风化砂岩,棕红色泥岩。
含9#可采煤层,煤层厚度约为9.0~10.2m,平均厚度为9.5m,其埋藏深度52~116m,顶、底板岩性均为棕红色泥岩。
采空区内局部充水。
3 注浆施工方案注浆是采空区治理工程施工的核心。
根据现场实际及设计要求,对注浆施工所用的原材料进行详细的调查、比选,对浆液配比、浆液性能指标等进行科学合理地论证选择,使施工方案、施工方法更趋完善,确保工程质量。
(1)本工程主要采用BW-250型泥浆泵为注浆设备,注浆前设备必须安装牢固、调试准确、运转正常,保证注浆过程不发生人为因素的运转中断,防止因运转中断引起注浆管路堵塞而导致的注浆失败现象。
(2)浆液的配制及其性能指标,必须严格执行设计文件规定,把好原材料进场质量关,按规定要求的方法和频率定时对浆液性能指标进行抽样检测,保证浆液质量满足设计标准。
(3)帷幕孔注浆:帷幕孔注浆是确保整个治理工程的关键,亦是治理工程施工难度最大的环节。
采空区注浆处理方案设计评审意见摘要:一、采空区概述二、注浆处理方案设计评审意见1.注浆材料选择2.注浆工艺和方法3.工程安全和环保措施4.经济效益分析5.方案实施与验收三、结论与建议正文:采空区是指煤矿、金属矿山等地下开采过程中形成的空洞区域。
长期以来,采空区的存在给矿山安全、环境治理和资源回收带来了严重问题。
为了有效治理采空区,保证矿山安全生产,本文对采空区注浆处理方案设计进行了评审。
一、采空区概述采空区注浆处理是指在采空区内部注入一定的浆体,使空洞填充,提高围岩的力学性能和整体稳定性。
注浆材料的选择、注浆工艺和方法是决定治理效果的关键。
二、注浆处理方案设计评审意见1.注浆材料选择本次评审建议采用水泥浆作为注浆材料。
水泥浆具有成本低、强度高、凝固时间可调等优点,适用于采空区注浆治理。
2.注浆工艺和方法建议采用帷幕注浆法进行注浆。
帷幕注浆法是在采空区周围形成一道隔水帷幕,防止地下水侵入,确保注浆效果。
同时,采用分段注浆工艺,根据采空区不同地段的特点,调整注浆参数,提高治理效果。
3.工程安全和环保措施在注浆过程中,应加强监测,确保工程安全。
监测内容包括:注浆压力、注浆量、围岩稳定性等。
同时,制定相应的环保措施,降低注浆对环境的影响。
4.经济效益分析采空区注浆处理方案在保证安全生产的前提下,可以提高矿产资源回收率,延长矿山服务年限。
经测算,项目投资回收期约为5年,具有良好的经济效益。
5.方案实施与验收方案实施过程中,应严格按照设计要求进行施工,加强现场管理,确保工程质量。
工程验收时,应对治理效果进行全面评估,确保达到预期目标。
三、结论与建议综上所述,本次采空区注浆处理方案设计合理、可行。
建议相关部门批准该方案,予以实施。
同时,在实施过程中,根据实际情况调整注浆工艺和参数,确保治理效果。
采空区公路工程特殊路基注浆施工方案及工艺方法1、总体施工方案公路工程采空区路基的处治设计应根据采空区的形成时间、埋深、采空厚度、采煤方法、顶板岩性及其力学性质、水文地质、工程地质条件等选择治理方案。
(1)通过施工勘察摸清采空区范围、地质情况和采空区现状,由专业单位进行采空区治理专项设计。
(2)采空区治理常见的是采用钻孔注浆加固处理。
在施工过程中,首先为帷幕孔施工及注浆,之后为注浆孔施工及注浆,最后施工检查孔。
(3)采空区注浆施工程序及施工顺序按采空区的倾斜方向,先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔,再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工,钻孔分二序次进行。
2、采空区路基注浆施工方法(1)注浆工作程序①资料分析记录对受注孔的钻探资料查阅分析,测定孔深、水位,作出注浆情况的初步判断,同时应测定临近孔的孔深、水位,并作好记录。
②水压试验连接孔口管,进行简易压水试验,持续时间约20min,检查泵与管路系统的完好状态,并记录孔口压力变化值,判断孔内地层裂隙、空隙的发育程度及可灌程度,同时,观测并记录邻近孔孔深及水位变化。
要求认真填写简易压水试验成果表。
③注浆方法确定根据钻探资料(岩石破碎程度、耗水量、采空区特征及冒落带高度、是否有掉钻、埋钻等)、压水试验结果、孔深测量结果进行单孔注浆量设计,选择初始浆液浓度、确定注浆方法。
④注浆注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法,注浆开始后,要定时观测泵的吸浆量和泵压,并记录注浆过程中发生的各种现象,收集原始资料,并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。
(2)帷慕孔注浆施工方法①帷慕孔注浆采用定量定压分段注浆方法施工,应先于一般注浆孔。
②浆液的配合比可提高到1:1.3~1:1.5,施工采用间歇式,以控制浆液的扩散半径。
当孔内空洞体积较大时,可在孔口加一漏斗状的投砂器,用浆液将砂或矿渣带入孔内,配合比现场试验确定,砂浆强度等级应设定为M15,孔口管压力应达到3.0MPa以上。
采空区注浆地基处理方案的设计与施工探析摘要:煤矿采空区无法直接作为城镇建筑用地,为有效运用土地资源,可在对采空区采空范围和地质条件深入调查的基础上,采用注浆地基处理方案,本文选取采空区注浆地基处理角度,并展开相应论述。
关键词:采空区;注浆地基;处理方案一、工程概况XX城镇选定的搬迁场地中有煤矿采空区,该采空区有1km²的范围,因上世纪九十年代百姓无序开采而形成,有30个遗留的采煤井硐,虽然已经停止采煤,但这一区域已经出现下沉迹象,且局部区域已经形成地表移动盆地,采空区顶部也可见少量的拉裂缝。
该场地是XX城镇搬迁的最理想区域,但场地内存在下伏采空区,将对上覆盖层和基岩形成破坏,使其无法承受建筑荷载和交通荷载,容易出现不均匀沉降现象,对地面建筑及人员都构成安全隐患。
正因如此,极为有必要选取适合的工程措施,改善场地地质条件,从而保障XXX城镇新址建设的顺利进行。
二、采空区场地工程条件1.地层结构和岩性特征受地层结构和岩性特征影响,煤矿采空区形成自身采空特点,对建筑物形成不同程度影响。
XX城镇新址采空区的地层结构和岩性特征为:(1)采空区出现缓倾。
XX城镇新址内煤矿总体构造单斜,其倾斜角度为17°左右。
(2) 存在开采层差异。
煤矿矿区内的煤层较为集中,且各煤层间的距离不大,一般采取立体多层开采的方式,只有较少的区域开采单层或五层,而大多区域开采三到四层。
该区域煤层开采具有复杂性,这决定了该采空区变形复杂,需要较长的稳定时间。
(3)重复开采的影响。
开采行为会对岩层和地表形成影响,使其发生移动、变形、甚至是破坏,而重复开采行为将对岩层和地表形成更大的影响。
(4)采空区的埋深浅。
XX城镇新址矿区的倾斜角度不大,在煤层的浅层甚至有所露头,地层结构上不为复杂,且采空区的埋深很浅。
(5)地质条件很复杂。
XX城镇新址矿区因为长期的、高强度的排水,水位已经大幅下降,又由于局部区域有大量水砂填充,往往形成高压水势,将给后期注浆治理带来难度。
煤矿采空区场地注浆设计及治理效果检测分析王彦君【摘要】拟建徐州工业园区南湖小学场地下存在多层采空区,对建筑物的影响较大.根据项目规划、煤层开采情况和场地岩土工程条件,在场地稳定性评价的基础上,提出了场地采空区地基注浆治理设计,确定了采空区治理范围、深度、注浆孔平面布置及工作量、注浆施工工艺顺序、注浆主要材料及浆液比级.注浆施工结束后,采用钻孔取心、波速测试、室内单轴抗压强度试验和钻孔压水试验等方法对场地注浆效果进行了综合检测,所得检测结果均达到预期的注浆效果,场地注浆充填治理的质量达到了采空区治理设计要求,可为类似场地注浆治理工程施工提供参考.%Under the proposed Nanhu Primary School site in the Xuzhou Industrial Park have multiple layers of worked -out area under-ground, thus impacted buildings above .Based on project plan , coal mining situation and site geotechnical condition , according to site stability assessment, put forward groundwork governing design .Then determined worked -out area governing range , depth, grouting boreholes layout and workload , grouting operation sequence , main materials and slurryproportioning .After the grouting operation , u-sing borehole coring , wave velocity measurement , laboratory uniaxial compressive strength test and borehole packer permeability test carried out integrated detection to check site grouting effect .All detected results have confirmed the expected grouting effect , achieved worked-out area governing designed requirements .The study can provide reference for similar site grouting governing projects con-struction.【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2017(029)011【总页数】6页(P54-59)【关键词】地基稳定性;帷幕注浆;钻探检测;波速测试;室内分析;压水试验【作者】王彦君【作者单位】江苏地质矿产设计研究院,江苏徐州 221006【正文语种】中文【中图分类】TU47近年来,随着经济快速发展,城市建设用地越来越紧张,采空区内的土地被逐步利用。
采空区地基注浆处理施工工法一、前言采空区地基注浆处理施工工法是在采空区地基处理中常用的方法之一。
由于开采煤矿时,地下煤矿采空区会导致地基沉降和固结,进而引起地面的下沉和沉降裂缝的产生。
为了解决采空区地基的问题,采空区地基注浆处理施工工法应运而生。
二、工法特点采空区地基注浆处理施工工法特点如下:1. 有效解决问题:采用注浆处理方法能够有效改善地基的稳定性,防止地面沉降和裂缝的产生。
2. 灵活可调控:注浆处理过程中,可以根据不同地基状况和处理要求,调整注浆材料和注浆方法,使得处理效果更加理想。
3. 施工周期短:采用采空区地基注浆处理施工工法,可以缩短施工周期,提高工程效率。
三、适应范围采空区地基注浆处理施工工法适用于以下地基情况:1. 采空区地基的沉降和固结较为明显的地区。
2. 需要改善地基稳定性、防止地面沉降和裂缝产生的工程。
3. 地基处理时间紧迫,需要快速解决地基问题的工程。
四、工艺原理1.施工工法与实际工程之间的联系:采空区地基注浆处理施工工法是基于对煤矿采空区地基的实际状况进行分析和研究的结果,通过注浆处理来改善地基的稳定性。
2.采取的技术措施:采取的技术措施包括确定注浆材料的类型和比例、确定注浆施工的步骤和方法、确定注浆施工的参数和要求等。
五、施工工艺采空区地基注浆处理施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 前期准备:包括施工图纸的编制、材料的准备和机具设备的调配等。
2. 地基处理:包括清理采空区地基、填充注浆材料、进行注浆处理等。
3. 后期整理:包括对施工现场进行清理、整理和搬运等。
六、劳动组织劳动组织是保证施工工法的顺利进行的重要一环,包括施工人员的数量、分工和职责、工期的安排等。
七、机具设备采空区地基注浆处理施工所需的机具设备包括注浆设备、清理设备、填充设备等。
八、质量控制为了保证施工过程中的质量,需要采取一系列的质量控制措施,包括材料的质量检验、施工过程的监测和检查等。
九、安全措施施工过程中要注意安全事项,特别是施工工法的安全要求,如穿戴防护装备、严格遵守操作规程等。
采空区灌浆施工方案一、引言采空区灌浆是煤矿开采过程中的一项重要工程,旨在填充煤矿开采后留下的空洞,防止地质灾害的发生。
本文档旨在介绍采空区灌浆的施工方案,包括施工前准备工作、灌浆材料的选择、施工方法和施工注意事项等内容。
二、施工前准备1.调查分析:在施工前,应进行采空区的调查分析,确定采空区的形状、规模和深度,以便合理选择施工方法和灌浆材料。
2.施工方案设计:根据调查分析的结果,设计合理的施工方案,包括灌浆工艺流程、灌浆点的选取和灌浆材料的用量等。
3.施工人员培训:培训施工人员,使其了解施工方案和操作流程,并掌握相应的安全要求和操作技能。
三、灌浆材料的选择采空区灌浆的材料选择应满足以下几个要求: 1. 抗压强度高:灌浆材料应具有较高的抗压强度,以保证填充的空洞能够承受地质应力。
2. 抗渗透性好:灌浆材料应具有良好的抗渗透性,以防止地下水的渗入和影响灌浆效果。
3. 与岩体相容性好:灌浆材料应与周围的岩体相容性好,不会引起岩体破碎和其它不良反应。
4. 施工性能好:灌浆材料应具备较好的流动性和自流平性,以便在施工过程中能够顺利灌注到位。
常用的灌浆材料包括水泥灌浆、膨胀材料灌浆和聚合物灌浆等,根据具体情况选择合适的材料进行灌浆。
四、施工方法1.钻孔准备:根据设计要求,在采空区周围的岩体上钻孔,用以灌浆。
2.灌浆设备准备:准备好灌浆设备,包括灌浆车、灌浆管和灌浆泵等。
3.灌浆进程:将灌浆材料通过灌浆泵从灌浆车输送至灌浆点,利用灌浆管将材料注入钻孔中,直至灌浆点处出现材料溢出为止。
4.灌浆参数控制:在施工过程中,应控制好灌浆的参数,如灌浆速度、灌浆压力和灌浆量等,以保证灌浆效果的质量和安全。
五、施工注意事项1.安全防护:施工过程中,严格按照安全操作规程进行,做好个人防护工作,避免发生安全事故。
2.环境保护:施工过程中,应注意保护环境,避免污染土壤和地下水资源。
3.质量控制:对灌浆材料的质量进行严格把控,确保灌浆效果符合设计要求。
采空区加固注浆施工方法
在矿区的新建建筑物荷载可能会引起地下老采空区的“活化”,为了保证工程安全,有必要对采空区进行地基加固处理,彻底消除采空区“活化”的潜在威胁。
具体加注浆固施工方法如下。
1钻孔施工:钻孔采用Φ146mm钻头开孔,进入基岩后下入Φ110mm的套管,用水灰比0.6:1或水灰比0.8:1水泥浆固结套管,待水泥凝固后,用Φ89mm钻头向下钻进,直到发生漏浆、落钻现象,即进入采空区,继续钻至采空区底板1-2m后终孔。
2孔距、孔序及布孔方式:孔距按3-5m考虑,具体通过灌浆试验来确定最好。
钻孔分Ⅰ、Ⅱ两序施工,先Ⅰ序,后Ⅱ序,场区钻孔按梅花形布置。
3灌浆方式:首先,采用注浆投沙法。
在孔口安装三通漏斗状注浆器,用0.6:1或水灰比0.8:1水泥浆液冲沙或石子,直接混合冲入钻孔,当加入石子时,最大粒径不大于30mm,并尽可能采取措施扩大投放量和灌注范围,其注浆压力为0.3-0.5MPa。
其次,为了保证采空区充填密实,可采用加密孔注浆措施,增加充填密实度和注浆投沙法未充填到的空洞的回填,其水灰比0.8:1、注浆压力1-1.5MPa;是否进行加密孔施工和灌浆压力也可通过灌浆试验来确定。
4效果检查:注浆结束1个月后,可采用检查孔抽验,检查孔数量不少于5%。
具体方法如下。
①钻孔取芯检查,要求采空区充填率大于75%。
②孔内波速测试,通过波速变化已充填砂浆的波速值来判断注浆效果。
③采用钻孔单点压水法,当压水试验吕荣值小于10Lu时,认为合格。
5施工单价:钻孔120元/m,水泥和沙混合投注850元/m3,纯水泥注浆1200元/t,具体要通过市场价格核算。
1、治理方案选择依据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下"采煤经验,结合国内多个采空区治理工程实践,通常采用条带式注浆法和全胶结注浆法.条带式注浆法是在采空区影响范围内,在采空区形成类似煤炭系统的“保安煤柱”,起着支撑采空区及上覆岩层的作用,该方法材料用量较小,但施工相对复杂。
全胶结注浆法是在采空区影响范围内,按一定孔距和排列方式,布设足量的注浆孔,用钻机成孔,通过注浆泵、注浆管,将水泥粉煤灰浆注入采空区及上覆岩体裂隙中,浆液经过固化,胶结岩层裂隙带,同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用,阻止上覆岩层的进一步冒落塌陷.全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验,该方法施工相对简单,安全性高,施工工艺成熟,施工易于管理,但缺点是材料用量较大。
两种方法比较,本次注浆采用全胶结法。
2、采空区注浆治理范围2。
1采空区治理长度治理长度为铁路路线走向上采空区(空洞)实际分布长度。
当采空区煤层较厚,地表变形破坏严重,采空区治理长度应考虑增加覆岩移动角影响范围内的治理长度。
2。
2采空区治理宽度采空区治理宽度可按如下公式计算:①倾斜岩层时路线与岩层走向平行或者斜交:L=D+2B+(2h ctgφ+H下ctgβ‘+ H上ctgγ’)②水平岩层时:L=D+2B+2(h ctgφ+H ctgδ)式中:L-—垂直铁路中线的水平方向宽度(m);D——铁路路基底面宽度(m);B——路基维护带一侧的宽度(一般为10m);h——上覆松散层厚度(m);H-—采空区上覆基基岩厚度(m);φ——松散移动角(°),一般取45°;δ——走向方向采空区上覆基岩移动角(°);β‘——下山方向采空区上覆基岩移动角(°);γ’——上山方向采空区上覆基岩移动角(°);2。
3采空区治理深度采空区治理深度一般不小于采空区底板深度.4、采空区注浆体积与注浆量采空区空隙体积为拟处理采空区范围内的矿层体积乘以回采率,并扣除采空区因顶板冒落已经产生的变形。
公路隧道穿越采空区处治技术探讨公路隧道的建设和维护是保障交通运输顺利进行的重要举措。
然而,在公路隧道建设中,采空区的处治一直是一个难题。
采空区是指矿山开采后形成的空洞或裂隙,常常存在不稳定性和安全隐患。
因此,在公路隧道穿越采空区处治技术方面,需要进行深入的研究和探讨。
一、采空区处治技术的选择1.填补法:通过将水泥浆等材料注入采空区,填补空洞,增强地基的稳定性。
这种方法成本较低,施工简单,但填补效果难以控制,且硬化后的填充物可能出现收缩、开裂等问题。
2.桩基法:在采空区的周围埋设桩基,通过桩基的承载能力来增强地基的稳定性。
这种方法适用于地质条件较差的采空区,但施工难度较大,且对于较大跨度的采空区效果不佳。
3.加固法:通过在采空区内安装加固设施,如钢梁、钢筋网等,增强地基的稳定性。
这种方法可以根据具体情况进行灵活设计,但施工复杂,工期长,成本较高。
二、采空区处治技术的应用实例1.铁路隧道穿越采空区的处治:对于铁路隧道穿越采空区,我们可以采用填补法,将水泥浆注入空洞,填补空洞,并通过监测手段对填补效果进行实时监测。
同时,可以在采空区周围埋设桩基,增强地基的稳定性。
2.公路隧道穿越采空区的处治:对于公路隧道穿越采空区,可以采用加固法,通过在采空区内安装钢梁、钢筋网等加固设施,增强地基的稳定性。
同时,可以在采空区周围埋设桩基,增加地基的承载能力。
三、采空区处治技术的发展趋势随着科技的不断发展,采空区处治技术也在不断创新和进步。
1.多学科交叉应用:将土木工程、地质工程、材料科学等多学科的知识和技术相结合,共同解决采空区处治问题。
2.智能化监测与控制:通过无线传感器、物联网等技术手段,实时监测采空区的变形、应力等参数,并进行灵活控制和调节。
3.环境友好性:在选择处治技术时,要注重对环境的保护,尽量减少对生态环境的破坏。
四、结论公路隧道穿越采空区的处治技术是一个复杂而重要的问题。
在选择采空区处治技术时,需要根据具体情况进行综合考虑,并且随着科技的发展,不断进行创新和探索。
采空区注浆处理方案设计评审意见【实用版】目录1.前言2.设计背景与目的3.采空区注浆处理方案4.评审意见及建议5.总结正文【前言】随着我国矿业经济的快速发展,矿区地表沉降问题日益严重,给矿区生态环境和居民生活带来很大影响。
其中,采空区地表沉降是矿区地表沉降的主要原因之一。
采空区地表沉降处理方法有很多,注浆处理是其中一种有效方法。
本文主要介绍了采空区注浆处理方案的设计及评审意见。
【设计背景与目的】采空区地表沉降是由于地下矿产开采后,地表结构破坏,形成空洞,导致地表沉降。
采空区注浆处理方案旨在通过注浆填充空洞,增强地表结构的支撑能力,从而减缓地表沉降速度,恢复地表形态。
本方案设计旨在提高采空区地表沉降处理效果,降低处理成本,提高土地资源利用率。
【采空区注浆处理方案】1.浆液选择:根据采空区的地质条件、空洞大小、分布及地表沉降情况,选择合适的浆液。
浆液要求具有良好的流动性、充填性、凝固性和抗压强度。
2.注浆方式:采用压力注浆法,利用注浆泵将浆液输送至采空区,通过压力使浆液填充空洞。
注浆过程中,应控制注浆压力、速度和浆液浓度,以保证浆液充分填充空洞。
3.注浆孔布置:根据采空区地表沉降情况,布置适当密度的注浆孔,以保证浆液充分覆盖沉降区域。
4.浆液固化:注浆后,等待浆液固化,以增强地表结构的支撑能力。
固化过程中,应注意控制温度和湿度,以保证浆液充分固化。
【评审意见及建议】1.进一步完善浆液性能试验,优化浆液配方,提高浆液的填充性能和抗压强度。
2.注浆过程中,应加强监测,确保注浆效果满足设计要求。
3.对采空区地表沉降情况进行详细调查,合理布置注浆孔,提高注浆效果。
4.在设计方案中,应充分考虑环境保护和生态恢复,降低对周边环境的影响。
【总结】采空区注浆处理方案是一种有效的地表沉降处理方法。
通过合理的浆液选择、注浆方式、孔布置及浆液固化,可以提高地表沉降处理效果,降低处理成本,提高土地资源利用率。
公路项目采空区注浆施工方案目录1.1施工方式 (2)1.2注浆孔设计 (2)1.2.1、帷幕注浆孔布设 (2)1.2.2、注浆孔布设 (2)1.3注浆材料的配置及浆液配合比设计 (2)1.3.1、注浆材料的配置 (2)1.3.2、浆液配合比设计 (2)1.4采空区注浆量设计 (3)1.5注浆系统准备部署 (4)1.5.1、注浆系统构成 (4)1.5.2、注浆系统配置要求 (4)1.6注浆施工工艺及要求 (6)1.6.1、钻探施工顺序 (7)1.6.2、钻探流程 (7)1.6.3、浇铸孔口管 (8)1.6.4、注浆材料的配制 (8)1.6.5、注浆工艺及技术要求 (9)1.7工程质量检测 (10)1.7.1注浆质量检测方法及技术要求 (11)1.7.2、钻探检测 (11)1.7.3、物探检测法 (12)1.7.4、变形监测法 (12)公路项目采空区注浆施工方案1.1施工方式在地表施工钻孔,钻孔深度达到一1煤层采空区底板下2m,将注浆管密封在煤矿采空区上覆岩层中,采用泥浆泵,将浆液注入煤矿采空塌陷区和其上覆的岩层裂隙带中,浆液的结石体阻止上覆岩层及地表的进一步沉降、塌陷和变形,从而达到治理采空区之目的。
浆液类型采用水泥粉煤灰浆。
1.2注浆孔设计注浆管选用直径不小于50mm的钢管,需投入集料时,管径不应小于89mm,注浆管长度为地面上0.5m至法兰盘下1.0m处。
采空区注浆孔的设计深度原则为地表至一1煤采空区底板以下2.0m(或地表至见到一1煤层采空区底板下的铁铝岩系止)。
每百米孔斜应小于1°。
平面按帷幕注浆孔和注浆孔分别布设。
采空区注浆孔孔位坐标采用2000国家大地坐标系,高程采用1985年国家高程基准。
1.2.1、帷幕注浆孔布设帷幕注浆孔为治理区最边缘一排孔,孔距为10m。
1.2.2、注浆孔布设注浆孔梅花型布设,先沿公路中心线布设,桥梁宽度范围内:孔距10m、排距10m,路基(桥梁宽)外孔距15m、排距10m;路基巷道治理区范围内:孔距15m、排距15m。
采空区注浆治理工程设计及施工浅析2.河北建研建筑设计有限公司河北石家庄 050021摘要:由于我国在工程建设中经常遇到对工程建设不利的采空区,因此有关采空区治理的问题也倍受重视。
通过对多个采空区注浆治理工程的总结,对工程中普遍关注的问题,如注浆孔的布置、注浆材料的选择、注浆量的设计、注浆压力的计算、浆液配合比设计、钻孔和注浆施工工艺、工程质量检测等,进行了比较系统的分析。
由于是对多个工程的总结,因此所有的分析理论是建立在一般条件下采空区注浆治理的基础上的。
旨在为类似的工程在方案设计、施工组织设计时提供参考。
关键词:采空区,注浆,钻孔,注浆压力1.引言我国是煤炭开采大国,存在范围广泛的煤层采空区。
随着我国工程建设的快速发展,很多工程建设项目要坐落在采空区上,尤其是高速公路经常要经过采空区。
为满足工程建设场地地基的承载力要求,通常对采空区进行注浆治理,并针对其特点及地质条件等设计合理的施工方案。
通过对类似工程的总结,本文仅对一般条件下的采空区注浆治理工程中的设计及施工问题进行探讨和分析。
2.场地的稳定性评价2.1.理论分析当建筑物建在影响范围以内时,可按下式验算地基的稳定性。
设拟建建筑物基底单位压力为P0,则作用在采空区顶板上的压力Q为:式中:G——巷道单位长度顶板上岩层所受的总重力(kN/m)B——巷道宽度(m)f——巷道单位长度侧壁的摩阻力(kN/m)H——巷道顶板的埋藏深度(m)γ——岩层的重度φ——岩体的内摩擦角当H增大到一定深度,是顶板岩层恰好保持自然平衡(即Q=0),此时的H 称为临界深度H0,则当H<H0时,地基不稳定;H0<H<1.5H0时,地基稳定性差;H>1.5H0时,地基稳定。
2.2.工程分析根据已有工程实例分析可知,采空区对地基的影响可通过煤层开采深厚比和煤层开采宽深比作简单地定性分析。
①煤层开采深厚比深厚比=H/M ,H为煤层开采深度,M为煤层厚度根据经验,深厚比必须大于150,地面才稳定;深厚比小于20,地面为连续变形,可能出现坍塌陷坑。
注浆填充技术在采空区地基处理中的应用
注浆填充技术是采空区地基处理中常用的技术之一,它可以解决采空
区地基不均匀沉降的问题,有效提高地基的承载能力,保障采空区上
部工程的安全性。
注浆填充技术的原理是在采空区内注入特定比例的水泥、砂浆或其他
材料,填充采空区的空洞,形成一种新的地基结构。
这种新的地基结
构具有较高的强度和稳定性,能够实现采空区上部工程的平稳运行。
注浆填充技术的应用范围非常广泛,可以用于各种采空区地基处理工
程中。
例如,在煤炭开采中,为了避免采空区突水和坍塌,需要对采
空区进行填充处理。
在城市建设中,由于地下铁道和地下通道的建设,也需要对采空区进行处理,以保障上部工程的稳定性和安全性。
注浆填充技术的优点在于施工周期短,效果显著。
其施工过程比较简单,只需将混凝土浆液通过钢管注入采空区内即可完成填充。
此外,
注浆填充技术填充后的采空区,可以有效地减少地面沉降,提高地基
的承载力,保障上部工程的安全性。
在采空区地基处理工程中,注浆填充技术也存在一些局限性。
例如,
在采空区地质情况较为复杂的情况下,该技术的应用需要更加谨慎。
此外,注浆填充技术的施工成本较高,需要根据现场情况进行合理的规划和设计。
总之,注浆填充技术是一种非常有效的采空区地基处理技术,具有显著的施工效果和应用优势。
在实际工程应用中,需要根据具体情况进行合理的规划设计,以达到最佳的效果。
采空区治理注浆研究论文摘要:以红柠铁路小窑采空区注浆为实例,分析了采空区注浆的种类、特征和技术参数。
在此基础上分析得出采用全充填法对采空区进行治理的方案和对策,并实施了治理工程。
关键词:采空区注浆;技术参数;施工方案;对策研究小型采空区的特点一般都是人工开挖、采空范围较窄、开采深度较浅、无规划且少支撑。
地下矿层被开采后,其上部岩层失去支撑,平衡条件被破坏,随之产生弯曲、塌落,以至于地表下沉变形,且变形常常突然发生,这是铁路运营中的隐患所在。
现如今,采空区的治理成为新的课题,采空区注浆是比较关键的工序。
1 国内采空区注浆浆液使用现状我国在治理采空区注浆中一般以单液水泥类浆液为主,添加一定量的附加剂。
由于附加剂的加入量比水泥的使用量要多,所以需单列分类。
地域不同,附加剂的经济性也不相同,主要分为三类,即水泥粉煤灰浆液、水泥黏土浆液和水泥砂浆浆液。
根据设计要求,红柠铁路小煤窑采空区需采用水泥砂浆进行灌注处理。
2 采空区治理常用的注浆方法及特征采空区治理常用的注浆方法有三种,分别是托盘钢管法、套管浇筑法和裸孔法。
托盘钢管法和套管浇筑法适用于有覆盖层的地层,裸孔法一般适宜用在基岩地层。
套管浇筑法一般是在钻至完整基岩3~5 m以下后使用。
首先要提升钻具,经验收合格后,迅速下入直径为127 mm的套管,然后将1∶1.5的稠水泥浆注入孔中约5 m。
为使浆液快速将套管和孔壁固结,需在浆液中加入体积分数为3%~5%(水泥重)的速凝剂。
固管完成后,变径为¢110 mm或¢91 mm钻具钻进至成孔。
这种方法的优点是:在成孔阶段实施,隔离覆盖层,降低成孔事故率,骨料投入粒径的选择性增大;缺点是:如遇实孔,套管不能重复利用,投入成本较高。
托盘钢管法一般在成孔后进行使用。
经验收合格后,将下部带有托盘的钢管下入基岩3~5 m的孔中,先在托盘上部浇筑一些较干的砂浆,用以封闭托盘和孔壁间隙,再用稠水泥浆封孔。
注浆时,只需将泥浆泵管路与孔口管路对接便可执行工艺方案。
采空区注浆地基处理方案的设计与施工探析
采空区注浆地基处理方案的设计与施工探析
摘要:煤矿采空区无法直接作为城镇建筑用地,为有效运用土地资源,可在对采空区采空范围和地质条件深入调查的基础上,采用注浆地基处理方案,本文选取采空区注浆地基处理角度,并展开相应论述。
关键词:采空区;注浆地基;处理方案
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:
一、工程概况
XX城镇选定的搬迁场地中有煤矿采空区,该采空区有1km²的范围,因上世纪九十年代百姓无序开采而形成,有30个遗留的采煤井硐,虽然已经停止采煤,但这一区域已经出现下沉迹象,且局部区域已经形成地表移动盆地,采空区顶部也可见少量的拉裂缝。
该场地是XX城镇搬迁的最理想区域,但场地内存在下伏采空区,将对上覆盖层和基岩形成破坏,使其无法承受建筑荷载和交通荷载,容易出现不均匀沉降现象,对地面建筑及人员都构成安全隐患。
正因如此,极为有必要选取适合的工程措施,改善场地地质条件,从而保障XXX 城镇新址建设的顺利进行。
二、采空区场地工程条件
1.地层结构和岩性特征
受地层结构和岩性特征影响,煤矿采空区形成自身采空特点,对建筑物形成不同程度影响。
XX城镇新址采空区的地层结构和岩性特征为:
(1)采空区出现缓倾。
XX城镇新址内煤矿总体构造单斜,其倾斜角度为17°左右。
(2) 存在开采层差异。
煤矿矿区内的煤层较为集中,且各煤层间的距离不大,一般采取立体多层开采的方式,只有较少的区域开采单层或五层,而大多区域开采三到四层。
该区域煤层开采具有复杂性,这决定了该采空区变形复杂,需要较长的稳定时间。
(3)重复开采的影响。
开采行为会对岩层和地表形成影响,使其发生移动、变形、甚至是破坏,而重复开采行为将对岩层和地表形成更大的影响。
(4)采空区的埋深浅。
XX城镇新址矿区的倾斜角度不大,在煤层的浅层甚至有所露头,地层结构上不为复杂,且采空区的埋深很浅。
(5)地质条件很复杂。
XX城镇新址矿区因为长期的、高强度的排水,水位已经大幅下降,又由于局部区域有大量水砂填充,往往形成高压水势,将给后期注浆治理带来难度。
2.简要概述采空区塌陷原理
(1)浅部出现塌陷坑。
当煤矿开采深度不大时,煤层尚不稳定,可能出现上覆岩层局部受破坏的现象,导致地表出现分布不均匀的塌陷坑。
(2)地表大面积下沉。
地下煤层因被采出而形成采空区,致使采空区顶板变形,出现弯曲、移动或破碎掉落现象,而这种变动将波及到地表,导致地表地面大面积下沉。
XXX城镇新址采空区受多层、反复、长期煤矿开采的影响,地表地面下沉情况严重,治理难度较大。
(3)复采活化的不利影响。
当煤矿上部煤层被开采后,将对该煤层下一工作面或下部煤层进行开采,导致矿区地表和岩层的移动范围增大,而总体稳定时间也有所增长。
复采活化不利影响加剧了煤矿岩层和地表的移动变化。
(4)对松散层的冲蚀。
在煤矿矿区开采范围内,某些区域因为煤层埋深较浅而出现裂隙带或冒落带,在水流动力的作用之下,大量水砂涌入采空区,也能引起该区域地表的塌陷。
三、采空区的注浆处理方法
1.可行性治理方案
依据煤矿采井公式计算,该矿区所存采空区有沉降中心,以垂向下沉为主,倾斜角度偏小,更多的是水平位移;但盆地边缘和外缘裂隙拉伸带却存在水平位移和倾斜位移,并以这两种位移为主。
鉴于采空区地质对建筑工程的影响,需要采取特定措施加以规避,针对XXX 城镇矿区采空区状况,有如下两种方案可供选择:
A方案:在保留采空区原有保安煤柱的前提下,依据煤硐距地表
的不同而采取不同策略。
对于距地表较深的煤硐,可沿巷道按特定间距与规格设置灌浆孔,然后实施灌浆加固工序,从而实现对煤硐上覆变形岩体的加固;对于距地表较低的煤硐,可以用块石混凝土加以填充。
B方案:在矿区未从事开采活动的情形下,可先将地表居民迁移,再从地表注孔,实施孔内爆破,以此来实现对煤硐采空区的填充。
2.注浆方案的选定
A方案具体设计:对于采空区已然直接穿越的煤硐,可根据其与地表的距离采用不同的手段。
首先是针对浅层煤硐的治理,在穿越煤硐长度1.5倍的场地范围内,可以用煤硐内现存的块石混凝土进行回填充实处理。
其次是针对深层煤硐的治理,因为与地表间距离较大,受治理工程费用及治理效果的双重影响,不能采用和浅层煤硐相同的治理办法。
在采空区顶板岩体质量及安全厚度均不能达到要求的情形下,可以选用灌浆治理方案,从而实现对岩体裂隙的填充和加固,这在极大程度上减轻了采空区岩体变形状况,也有效增强了采空区上覆的荷载能力。
XX城镇新址采空区注浆治理工程中,所采用的注浆孔径为
120mm,间距为4m。
该注浆治理工程中共涉及到主干道地段废弃煤硐12个,压实处理长度共为270m,灌浆处理长度为150m,共有28个注浆孔。
根据当地现有消费水平,需要支付100.36万元的费用。
B方案具体设计:需搬迁12家住户,拆毁住房2458?,通过地表爆破方法来填充煤硐采空区,以实现对主干道地段废弃煤硐的治理。
其中,共处理爆破填充长度301.5m,需要支付180.95万元的费用。
上述两种采空区治理方案皆能解决该地地质灾害,都有利于采空区地表建筑工程的实施,但结合所用经费、施工难度和地表建设等诸多因素,A方案都优于B方案,应选用A方案,即选用采空区注浆治理方案。
四、注浆施工、质量控制方法
选取注浆治理方案后,应注重注浆施工和质量控制,从而保证注浆施工的顺利进行。
1.实施注浆工艺
(1)配制浆液。
可用的材料为粉煤灰、水、325普通硅酸盐水泥。
浆液配制具有一定比例,其中,水泥与粉煤灰比例为0.3:0.7;水与固体比例为l:1.5;速凝剂水玻璃与水泥比例为1:50。
(2)注浆顺序。
先对外围注浆,后对采空区进行集中加压注浆,从而实现对路基下空间的尽数填充,确保重要地段获得主要工程量。
(3)实施复灌。
受诸多因素影响,井下巷道和采空区间可能未实现连通,面对这一现状,在实施一次注浆后,可将采空区和可疑地段爆破,爆破所产生的冲击波能将受堵孔道冲开,可以在此基础上实施复灌举措。
2.应特别关注的环节
(1)应设置观察孔,以便随时观察注浆情况。
(2)实施注浆工艺时,应将输浆钻杆通过注浆孔深达采空区底部,实现注浆排水,也有效避免积水稀释浆液。
(3)应保障泵送的连续性,即使出现中断情况,中断时间也应确保在浆液初凝时限之内。
(4)在注浆孔孔口设置阻塞器和加压套管,从而实现顺利加压。
(5)应计算好注浆与复灌间的时间,以实现浆液的完全固化,实施炸裂爆破工艺之后,掌握好加压复灌量,从而获得良好的复灌效果。
3.检验注浆效果
(1)实施效果探测。
一方面采用物探手段探测采空区是否完全治理好;另一方面采用声波波速测试手段,检测灌浆效果和区域岩体特性。
(2)进行钻孔取芯。
检测采空区治理效果可以采用“钻孔取芯”策略,在两个注浆孔间钻孔取芯,以钻孔过程中的芯样和掉钻情形来观测治理功效。
(3)观测沉降情况。
观测已治理采空区的沉降情况,将观测结果和正常路基加以比对,对治理效果欠佳的采空区予以重新治理,从而保障对采空区的治理效果。
除上述三个方面外,鉴于地质体存在不均一性和不连续性,可在工程实施前开展注浆试验,将计算及试验结果相比较,从而对设计、
投资和施工各环节形成有利引导。
五、结语
现存采空区成为制约当下矿区城镇建设的重要难题,本文以XXX 城镇新址采空区治理为例,结合矿区开采特点和采空区塌陷原理,制定可行性方案,在比较分析的基础上选定注浆加固治理方案,实现了治理采空区和保障地表建筑物安全的目的。
该采空区注浆治理方案的成功实施,是对采空区治理经验的有益总结,也是对社会经济发展的有效推动。
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