煤矿采空区贮灰场坝基的岩土工程分析与评价

第一章 特殊性土的勘察

1．1 什么叫特殊性土?

土是覆盖地球表层的物质。自然界的土形形色色，成因类型千差万别。具有特殊的物理、力学、化学性质，并影响丁程地质条件的土称为特殊性土。它主要包括软土、黄土、膨胀土、液化土、盐渍土、多年冻土等。这些天然形成的特殊性土的地理环境分布有一定的规律性和区域性，因此这些特殊性土也称为区域特殊性土。

我国幅员辽阔，公路工程遍布全国各地，从沿海到内地，从平原到山区，由于各个地区的地理位置、地质成因和地层构造、气象条件以及地基土的地质特性差异甚大，一些特殊种类的地基土分布在全国各地。这些特殊性土由于具有不同的地质特点，工程性质差别很大。如软土的低强度和高压缩性，黄土的湿陷性，杂填土的不均匀性，膨胀土的胀缩性以及多年冻土的冻胀变形和融沉性质等。多年来，随着建设事业的发展，对特殊性土地基的处理，除了一些通用的方法以外，在各个行业都有一套专门的处理方法，形成了各自的设计规范和施工技术规程。

改革开放以来，我国公路建设得到突飞猛进的发展。由于公路是一种延伸长度极大的线形建筑物，可能穿越各种不同的特殊性土地区，公路的稳定性和正常营运常受到各种地质因素的影响，往往地质因素成为决定公路工程成本、工期、施工质量及建筑物使用效果和使用寿命的关键问题。如何充分利用地质条件，降低处理难度，减少处治耗资，是设计人员、科研人员和施工人员考虑的一个重要问题。所以，研究特殊性土和不良地质对搞好公路工程有着重要意义。

1．2 什么叫软土?它的成因类型及分布有哪些特点?

软土属了一种特殊性土，它是在静水环境沉积的、高含水量、大孔隙比、高压缩性和低强度的细粒土。但是，在实际工程中，无论是勘察阶段、设计阶段还是施工阶段，由于对软土或是软弱土基本概念的认识不同，导致软土的鉴别标准混乱。所以，有必要统一认识，统一概念。

国内各行业对软土的鉴别标准是有所差异的，就是同一部门在不同时期对软土的鉴别标准也是不尽相同的。就以公路行业为例，1985年颁布的《公路土工试验规程》(JTJ051—日5)对软土的划分规定了五条标准(含水量、孔隙比、压缩系数、饱和度和快剪内摩擦角)，见表1-1。

第15章 黏性土和软土地基的岩土工程评价

15.1黏性土的工程分类及其基本特征

黏性土

塑性指数大于10的土定名为黏性土.

黏性土再根据塑性指数分为粉质黏土和黏土.

塑性指数大于10,且小于或等于17的土定名为粉质黏土,

塑性指数大于17的土定名为黏土.

塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10米米时测定的液限计算而得.

不同沉积年代黏性土的工程地质特征

一、老黏性土

第四系上更新统(Q3)及其以前沉积的黏性土.

一般分布于山麓、山坡、河谷高阶地或伏于现代沉积(Q4)之下.由于它沉积年代较久,因而具有较高的结构强度和较低的压缩性.其承载力标准值一般大于350kPa,压缩模量Es大于15米Pa,标准贯入击数N大于15.

通常,老黏性土的承载能力明显地大于具有相同物理性质指标的一般黏性土.

但应注意,有些年代在Q3及其以前的沉积层由于受所处地形等其

他条件的影响,其工程性质也可能较差.

二、一般黏性土

第四纪全新世(Q4)沉积的工程性质一般的黏性土.

广泛分布于河谷各级阶地(主要在低阶地)、山前及平原地区,厚度变化视成因类型而异.多呈褐黄色或黄褐色,有时含铁锰质粒状结核,但圆度较差,亦较硫松.

承载力标准值一般为120~300kPa,压缩摸量Es为4~15米Pa,标准贯入击数N为3~15.

三、新近沉积黏性土

沉积年代较新的、即在近代文化期沉积的黏性土.

多分布于湖、塘、沟、谷和河漫滩地段以及超河没滩低阶地、古河道、洪积冲积锥(扇)和山前斜地的顶部.一般未经很好的压密固结作用,结构强度较小.

新近沉积黏性土的物理指标与一般黏性土的指标相近,但工程性质与—般黏性土有明显差别.

15.2软土的生成环境与工程特性

软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土.

软土为在静水或缓慢流水的环境中沉积,并经生物化学作用形成的土.

软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等.

淤泥:天然含水量大于液限、且天然孔隙比大于或等于1.5

《采空区的勘察设计与治理技术》规范

一、引言

采煤是我国能源资源开发的重要方式之一，但同时也会产生大量的采空区。采空区是指在煤炭开采过程中，当一个或多个煤层被全部开采后，形成的地下空洞区域。采空区的存在会给地质环境和生态环境带来严重影响，因此，对采空区的勘察、设计和治理技术进行规范十分必要。

二、勘察设计

1.采空区的勘察应根据地质条件、矿坑布置和采煤方法等因素进行综合分析，确定采空区的范围、形态和特征。

2.采空区的勘察应采取多种手段，包括地面测量、地下射孔、地质钻探、地下水位监测等，以充分了解采空区的地质情况、地下水位变化及对周边环境的影响。

3.勘察应详细记录采空区的范围、形态、深度、倾斜度、地下水位等参数，并编制采空区地质分布图和勘察报告。报告中应包括对勘察结果的分析和评价，并提出针对性的治理措施建议。

三、治理技术

1.采空区治理应根据采空区的特征和周边环境要求，制定科学、可行的治理方案。

2.采空区治理可以采用地质填充、水封、导流和加固等多种技术手段。地质填充是最常用的方法，可以利用矿尾砂、矿石尾砂等填充材料对采空区进行填充，增加地下密实度。水封是在采空区上部开挖一段水封段，使采空区底部处于水下，从而减少大气氧气的进入，起到安全防爆和温度降低的作用。导流可以通过开挖导流隧道引导地下水流入采空区，以降低采空区周边地下水位，减少地面沉降和塌陷的风险。加固则是对采空区周围的支护和加固，以防止地面塌陷和建筑物沉降。

3.采空区治理的技术选择和实施应严格按照相关规范和标准进行，确保治理效果符合要求。

四、验收与评价

1.采空区治理完成后，应进行验收和评价，以验证治理效果是否达到预期。

2.验收应包括对采空区治理后的地质情况、地下水位变化、地面沉降和建筑物偏移等进行测量和监测，确保治理达到设计要求。

3.采空区治理的评价应包括工程效果评价和环境效果评价。工程效果评价主要考虑治理工程的稳定性、经济性和可操作性等方面；环境效果评价主要考虑采空区治理对水环境、地表覆盖和生态环境等方面的影响。

２０１０年Ｏ４月　第３８卷　第２期（总第２０７期）　Ａｐｒ。２０１０　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．２（Ｓｅｒ．Ｎｏ．２０７）　

贮灰场坝基防渗措施　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ａｎｔｉ—ｓｅｅｐａｇｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　Ｄａｍ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｓｈ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｙａｒｄ　

高　岚，陈德智　

（东北电力设计院，长春１３００２１）　

摘　要：针对贮灰场坝基渗漏问题，介绍了包括上游防渗铺盖、基底截渗槽、防渗墙、灌浆帷幕等坝基防渗堵漏措　施，并对其适用条件、防渗标准、施工条件、施工工艺、材料选择、施工机具、工程造价等方面进行了较详尽论述，对　贮灰场坝基防渗堵漏设计有一定的借鉴意义。　关键词：贮灰场；坝基；防渗　中图分类号：ＴＵ２７９．７２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００９—５３０６（２０１０）０２—００３０—０３　

贮灰场坝体除考虑地基强度和变形外，还要特　

别考虑水的渗漏。坝基的渗漏往往对坝体安全构成　

严重危害。土石坝发生渗流破坏主要有２种形式，即　

渗流量过大造成的冲刷破坏；孔隙水压力过高造成　

的滑塌破坏。防止发生渗透破坏采取的防渗堵漏方　

法有多种，本文主要介绍可用于散粒状地层的堵漏　

措施，包括上游防渗铺盖、基底截渗槽、各种防渗墙、　

灌浆帷幕等。可依据工程的具体条件、对要求达到的　

防渗标准、施工条件、施工设备及工程造价等综合分　

析后确定适宜的方法。　

１渗透指标与防渗标准　

地层透水性大小是确定防渗方案的重要依据。　

当地层透水性大于防渗标准时应采取防渗堵漏措　

施。目前用来表征地层透水性大小的方式有２种：一　

种是“速度”型单位，用ｍ／ｄ或ｃｍ／ｓ来表征水在地　

层中流动的快慢，称作渗透系数，用Ｋ表示；另一种　

是“数量　型单位，用Ｌｕ（吕荣值）来表征水在１Ｏ个　

大气压力（约１　ＭＰａ）作用下，每米钻孔长度内每分　

钟透过水量的多少，透过ｌ　Ｌ，即为１个吕荣单位，　

记作ｌ　Ｌｕ。利用Ｋ值可以直接对经过一定厚度的地　

层和防渗体的渗透流量进行计算，使用方便。但工程