烏魯木齊繞城高速公路施工圖設(shè)計說明(采空區(qū)專題設(shè)計)

1、烏魯木齊繞城高速公路（東線）施工圖設(shè)計 采空區(qū)治理工程第一合同段專題設(shè)計 第 24 頁 共 24 頁 鐵廠溝煤田采空區(qū)治理工程第一合同段專題設(shè)計1.概述1.1工程概況烏魯木齊繞城高速公路（東線）起自甘泉堡工業(yè)園區(qū)，接吐烏大高速公路（甘泉堡互通），經(jīng)烏魯木齊東，止于吐烏大高速公路烏拉泊互通，路線全長約62.5km，全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度100km/h，路基寬度33.5m。根據(jù)烏魯木齊繞城高速公路（東線）前期研究成果，結(jié)合路線總體走向，第一合同段不可避免的需穿越鐵廠溝煤田采空區(qū)。1.2煤田采空區(qū)分布根據(jù)本次勘察成果，在擬選路線K19+630K22+900自北向南分布有17#-46

2、#煤層，煤層屬侏羅系西山窯組（J2x），以及侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）。煤層走向6570，走向近東西，傾角4586，煤層露頭均與上覆第四系地層，呈角度不整合接觸。線路自北向南依次分布有：沙溝幸福煤礦（K19+630- K19+960）、眾興二礦（K21+220- K21+880）、曙光六礦（K22+280-K22+600）、志強煤礦（原八一煤礦）（K22+600-K22+900）、小窯亂采區(qū)（K23+985- K24+070）。路線利用煤礦企業(yè)工業(yè)廣場預(yù)留煤柱布線。線路經(jīng)過露天煤礦二處，第一處：位于K21+220-K21+320（路右）眾興二礦北側(cè)，開采深度約30-50m。第二處：位于K22

3、+680-K22+880（路線穿越，八一煤礦原預(yù)留煤柱被露天開采，兩側(cè)存在采空區(qū)）。除正規(guī)開采煤礦外，多有小窯開采，形成小規(guī)模采空，工作區(qū)共發(fā)現(xiàn)小窯開采二處。第一處：位于K23+985-K24+005（橫穿）；第二處：位于K24+050-K24+070（橫穿）。以上兩處均屬80年代初期無序開采的小窯，深度50m左右，目前在地表形成較多塌陷坑、洞。采空區(qū)分布路段 表1-1類別里程樁號長度（m）開采深度煤礦名稱煤礦采空區(qū)1、K19+630- K19+960330310m幸福沙溝煤礦2、K21+220- K21+880660200-250m眾興二礦3、K21+880- K22+280400100m兩

4、礦之間采礦變形區(qū) 4、K22+280- K22+600320170m曙光六礦5、K22+600- K22+900300200-250m志強煤礦煤礦采空區(qū)合計2010小窯采空區(qū)1、K23+985-K24+0052020-30m小窯2、K24+050-K24+0702040-50m小窯小窯采空區(qū)合計40露天開采煤礦1、K21+220-K21+32010030m眾興二礦北側(cè)露天礦2、K22+680-K22+88020030m八一煤礦預(yù)留煤柱被露天開采礦露天煤礦合計300路線途經(jīng)采空區(qū)路段里程合計21501.3煤礦開采方式煤礦開采方式：一般在廣場安全煤柱設(shè)置主井及地面采煤設(shè)施，主井一般設(shè)置在煤層的底板

5、。沿煤層傾向設(shè)置石門，沿煤層走向設(shè)置水平運輸巷道。路線經(jīng)過區(qū)域煤礦采煤方法為房柱式采煤法，房柱式采煤法為每隔一定距離先采煤房直至邊界,再后退采出煤房之間煤柱的采煤方法。1.4設(shè)計基本思路采空區(qū)處理方案的確定主要依據(jù)地質(zhì)資料和路線設(shè)計高度與采空區(qū)的關(guān)系而定。最終目的是達到：處治后路基的承載力與變形穩(wěn)定性，能滿足高速公路工程安全使用的要求。目前，在地下采空區(qū)的處治技術(shù)方面，國內(nèi)外尚沒有相對完善的技術(shù)規(guī)程與規(guī)范，但在處治構(gòu)筑物下伏空洞的方面，已有一些成功的實例。如開挖回填法、跨越法、注漿充填加固法等，其中注漿法應(yīng)用較廣。高速公路下伏采空區(qū)加固方案的選擇，不但要考慮采空區(qū)的埋深、規(guī)模、成因、水文地質(zhì)工

6、程地質(zhì)條件、礦的開采方式、開采時間等諸多因素，而且與經(jīng)濟條件、地基條件、道路條件、施工技術(shù)等密切相關(guān)。所以各采空區(qū)處理方法不具通用性和可比性，要根據(jù)采空區(qū)的具體特點，通過現(xiàn)場試驗來確定。對于采空區(qū)的處治，必須堅持的一個重要原則是堅持動態(tài)設(shè)計原則，根據(jù)現(xiàn)場施工時的實際情況，需要我們對采空區(qū)處治措施不斷進行優(yōu)化修正，最終達到采空區(qū)處治效果。1.5采空區(qū)處治標(biāo)段劃分類別里程樁號長度（m）開采深度(m)煤礦名稱處治方案標(biāo)段劃分采空區(qū)K19+630-K19+960330310-330幸福沙溝煤礦注漿治理第一施工標(biāo)段采空區(qū)K21+220-K21+880660200-250眾興二礦注漿治理第二施工標(biāo)段采空區(qū)

7、K21+880-K22+280400100兩礦間的變形區(qū)及亂掘區(qū)注漿治理第三施工標(biāo)段采空區(qū)K22+280-K22+600320170曙光六礦注漿治理第四施工標(biāo)段K22+600-K22+900300200-250志強煤礦（八一）露天開挖部分采用逐層回填分批注漿方案露天開采K22+680-K22+88020030志強煤礦，原八一礦小窯采空區(qū)K23+985-K24+0052020-30小窯注漿治理K24+050-K24+0702040-50小窯注漿治理采空區(qū)治理第一施工標(biāo)段樁號為K19+630-K19+960，主要為幸福沙溝煤礦采空區(qū)治理設(shè)計。1.6采空區(qū)處治方案選擇1.6.1煤礦采空區(qū)本項目所經(jīng)煤

8、礦采空區(qū)基本為急傾斜煤層（傾角大于55）采空區(qū)，根據(jù)采空區(qū)勘察及分析可知，擬建線路從煤礦預(yù)留安全煤柱上通過，擬建線路大部分處于移動區(qū)和變形區(qū)，必須經(jīng)過處理才能滿足擬建道路工程要求。路基抗變形處理方案是采用一定的處理措施處治預(yù)留安全煤柱上的淺層窯采空區(qū)和固結(jié)淺層巖體裂縫和裂隙，使其不發(fā)生突然的坍塌、冒落。同時對該路段的路基路面采用特殊措施處理，增加路基的整體性，減小局部變形對路基的影響，同時增加擬建道路路面結(jié)構(gòu)剛度，避免路面發(fā)生突然變形。通過比選，推薦對于煤礦采空區(qū)采用注漿充填+網(wǎng)格地梁格柵處治方案。為進一步加強路基抗變形、路面抗裂縫能力，在路床底設(shè)置一層土工格柵。1.6.2井洞處理方案根據(jù)勘察

9、成果，在擬建道路穿越沙溝幸福煤礦礦區(qū)內(nèi)，分布有2個井洞，必須進行處理。對該風(fēng)井進行回填處理，采用不含有機質(zhì)的各類廢土回填，回填后進行注漿處理。2.區(qū)域地質(zhì)概況2.1地形地貌擬建場地位于米東區(qū)鐵廠溝，屬低山丘陵區(qū)，總體地勢南高北低，海撥高程在 778893m之間，現(xiàn)區(qū)域內(nèi)存在四帶西南至東北向煤田采空塌陷區(qū)，局部已回填，可見較多塌陷坑。2.2 地層構(gòu)成礦區(qū)（含井田及周邊地區(qū)）出露的地層主要有侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）、侏羅系下統(tǒng)西山窯組（J2x）、第四系（Q3、Q4）。由老而新分述如下。、侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）八道灣組巖性一般由灰色和深灰色泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂礫

10、巖、炭質(zhì)頁巖夾煤層及菱鐵礦透鏡體組成。地層平均厚度766m。、侏羅系下統(tǒng)三工河組（J1s）三工河組為灰色、灰綠色泥巖、砂巖不均勻互層，夾粗砂巖、粉砂巖，含植物化石。并夾薄煤層。地層平均厚度475m。、侏羅系中統(tǒng)西山窯組（J2x）西山窯組為一套以湖沼相泥炭沼澤相沉積，伴有少量河流相沉積的含煤碎屑巖建造。巖性一般由灰色和深灰色泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖等組成。夾不太穩(wěn)定的中砂巖及粗砂巖。本組為該區(qū)域主要含煤地層，煤層層數(shù)多，厚度大。地層平均厚度765m。根據(jù)含煤情況，巖相、旋徊特征及煤層賦存特點等可劃分為二個含煤段。西山窯組下段（J2x1）巖性一般由灰色、深灰色泥巖、細(xì)砂巖互層出現(xiàn)。下部為

11、灰白色中砂巖夾細(xì)砂巖及粉砂巖，中部夾炭質(zhì)泥巖及煤線。底部為厚層灰白色中砂巖，全區(qū)穩(wěn)定與下伏地層三工河組（J1s）呈整合接觸。本段地層厚度40m。西山窯組上段（J2x2）巖性由灰色、深灰色、灰黑色炭質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖組成。中部夾有薄層中砂巖及菱鐵礦層，較為穩(wěn)定。下部夾薄層炭質(zhì)泥巖及不穩(wěn)定中粒及粗粒砂巖。底部為一套厚層狀灰色粉砂巖、細(xì)砂巖互層及薄層炭質(zhì)泥巖。本段地層厚度525m。第四系（Q3 、Q4）廣泛覆蓋于較老地層之上。可劃分為兩段。上更新統(tǒng)下段（Q31）：為半膠結(jié)及未膠結(jié)的礫石層夾透鏡狀粉砂質(zhì)粘土層。一般厚度7181m。上更新統(tǒng)上段（Q32）：為土黃色的粉砂質(zhì)粘土及粘土質(zhì)砂。厚度5

12、20m。全新統(tǒng)（Q4）：為雜色的采空塌陷區(qū)回填物，主要成分為粉砂質(zhì)粘土、砂礫石，混雜有大量煤矸石、煤灰及建筑、生活垃圾。厚度5100m。根據(jù)探井、鉆孔揭露，擬建場地地層主要由雜填土、黃土狀粉土、卵石土、全風(fēng)化基巖、強風(fēng)化基巖、煤、微-中風(fēng)化基巖構(gòu)成。現(xiàn)分別描述如下：雜填土：黃褐色、灰色、黑色、灰黑色，在擬建整個場地均有分布，厚度變化較大，厚度0.5-6.0m，局部地區(qū)大于10.0m，組成物質(zhì)雜亂。主要回填物以建筑垃圾為主。采空塌陷區(qū)回填物，主要成分為粉砂質(zhì)粘土、砂礫石，混雜有大量煤矸石、煤灰及建筑、生活垃圾。厚度5100m。松散 稍濕黃土狀粉土（低液限粉土）：黃褐色、灰褐色，在場地內(nèi)大部分區(qū)域

13、有分布，埋深0.5-6.0m，厚0-20m，干強度高，韌性低。土體中含有較多白色鈣質(zhì)結(jié)核及小礫石，可見大孔隙。搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)。稍密 稍濕卵石土：青灰色，在場地內(nèi)大部分區(qū)域有分布，埋深0.5-20m，厚0-50m，亞圓狀，一般顆粒2-5cm，最大0.5-1.0m，級配一般，骨架顆粒占60-70%，充填物為中粗砂。母巖主要為變質(zhì)巖碎屑，主要成份為石英、長石。中密-密實 稍濕全風(fēng)化基巖：灰褐色、灰色、灰紅色。整個場地均有揭露，埋深5-70m，以砂巖、泥巖為主，風(fēng)化劇烈呈土狀、碎塊狀，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，巖石質(zhì)量指標(biāo)為極差。強風(fēng)化基巖：灰色、灰綠色、灰黃色。整個場地均有揭露，地

14、質(zhì)年代屬侏羅系西山窯組，巖性為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖、炭質(zhì)泥巖夾煤層，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體破碎，巖石質(zhì)量指標(biāo)為極差。煤：灰黑色、黑色。整個場地均有揭露，受地層產(chǎn)狀影響，埋深及揭露厚度均變化很大，地質(zhì)年代屬侏羅系西山窯組，呈瀝青-弱玻璃光澤，煤巖成份以亮煤為主，次為鏡煤和暗煤，半亮-光亮型，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體破碎，巖石質(zhì)量指標(biāo)為極差。中-微風(fēng)化基巖：灰色、灰綠色、灰黃色，整個場地均有揭露，受地層產(chǎn)狀影響，埋深及揭露厚度均變化很大，地質(zhì)年代屬侏羅系西山窯組，巖性為泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖。結(jié)構(gòu)部分被破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體為切割成巖塊，巖石質(zhì)量指標(biāo)為差。2.

15、3煤層分布情況1.侏羅系中統(tǒng)西山窯組侏羅系中統(tǒng)西山窯組（J2x）共含煤29層，編號為17#-46#。井田地表被第四系全新統(tǒng)沖洪積層覆蓋。工程揭露地層劃為侏羅系中統(tǒng)西山窯組，該組總體屬于河湖-沼澤相含煤沉積，總厚684m，細(xì)劃為三個巖性段。西山窯組下段(J2x1)：為主要含煤段，巖性組合以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，夾炭質(zhì)泥巖。含4146號煤層。地層厚度370m。西山窯組中段(J2x2)：巖性組合仍以細(xì)砂巖、粉砂巖為主。含2540號煤層。地層厚度182m。西山窯組上段(J2x3)：巖性組合以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，夾炭質(zhì)泥巖。含1724號煤層。地層厚度132m。2.侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）八道灣組巖性一

16、般由灰色和深灰色泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂礫巖、炭質(zhì)頁巖夾煤層及菱鐵礦透鏡體組成。地層平均厚度766m。工作區(qū)發(fā)現(xiàn)該地層含3道薄煤層。2.4水文地質(zhì)井田內(nèi)無常年河流，在西界外鐵廠溝溪水自南向北流過，常年有水，溪水面標(biāo)高為+765+750m，年均流量134L/s。井田以東柏楊溝河（溪）為一季節(jié)性河溪，大量融雪和雨季時有洪水通過，冬春季有時斷流。平時流量很小僅2449L/s，年均流量32L/s。井田邊界附近有兩條季節(jié)性水流，其中堿泉子溝從井田東界通過、平時無水、僅在雨后和大量融雪時有短暫水流。井田東北角溝底標(biāo)高+754m，為區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面。河床寬4050m，是井田地表洪水和礦井水的主要排泄通

17、道。鐵廠溝東支自南向北流經(jīng)井田西界，溝谷寬可達100150m，平時無水流，春洪和雨季有暫時性地表水通過。河床標(biāo)高+787+780m，它是地表洪水的另一個主要排泄渠道。工作區(qū)主要由松散巖土類和碎屑類組成。根據(jù)礦區(qū)的具體水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)特征，將其劃分為二部分。即第四系松散巖土層和陸源相碎屑巖類。 （1）第四系透水含水層第四系松散半固結(jié)亞砂土和沖洪卵礫石層：上部亞砂土細(xì)而均勻局部含礫石，主要分布于山包階地之上，厚度在3-40m，下段為灰色礫石層，厚度為0100m，一般可達35m，由于其含水，劃分為含水層。（2）碎屑巖類含（隔）水層碎屑巖類包括西山窯組和頭屯河組地層，西山窯組巖性為泥炭沼澤相的灰

18、色、深灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖夾薄層不穩(wěn)定的中-粗砂巖層。構(gòu)成一套細(xì)屑為主、粗細(xì)相間、旋回式韻律沉積，主要含水層為細(xì)砂巖、薄層中粗砂巖的孔隙裂隙水，特別是膠結(jié)不好的砂巖，含水性明顯，在向斜南唯一補給源是現(xiàn)河谷，地層中泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等屬隔水層。目前受煤層采動影響，煤層與含水層導(dǎo)通后，形成降落漏斗，地下水滲入井下，被人工抽排出煤田，但隨著煤礦停采封井，水位將會逐年上升，將對工程構(gòu)成不利影響。3.本標(biāo)段煤田采空區(qū)總體情況3.1沙溝幸福煤礦開采情況煤田簡介井田范圍內(nèi)現(xiàn)有長山子一號礦、長山子二號礦、長山子三號礦三個礦井，始建于1980年后，現(xiàn)三個礦+485m水平以上以全部采空，采煤

19、方法為房柱式采煤法，各井的開采情況如下。一號礦：位于井田東部，東西走向長450530m，南北寬195m，開采43號和45號二個煤層，井型30kt/a?，F(xiàn)生產(chǎn)水平為+485m，采深約300m。該礦于2005年底關(guān)閉。該礦現(xiàn)已停產(chǎn)。二號礦：位于井田中部，始建于1980年，1981年投產(chǎn)。東西走向長300m，南北寬250m，開采43號和45號二個煤層，井型30kt/a。現(xiàn)生產(chǎn)水平為+485m，采深約300m。三號礦：位于井田西部，始建于1993年，1994年投產(chǎn)，東西走向長290346m，南北寬122202m，開采43號和45號二個煤層，井型20kt/a。礦井最終生產(chǎn)水平為+485m，采深約300m

20、。該礦現(xiàn)已停產(chǎn)。煤層分布井田地處七道灣背斜北單斜的東段，總體為一單斜構(gòu)造，巖、煤層走向6570，傾向北西，傾角7686。井田內(nèi)煤層埋藏深度為50m左右，共含煤六層。自上而下分別為41號、42號、43號、44號、45號、46號。井田內(nèi)41號（厚度4.6m）、42號（厚度4.8m）、43號（厚度10.15m）、45號（厚度28.5m）煤層為全區(qū)可采煤層。3.2煤層頂?shù)装鍑鷰r工作區(qū)內(nèi)沙溝煤礦主要可采煤層直接頂?shù)装逯饕獮榉凵皫r，根據(jù)收集礦區(qū)資料綜合分析，43號煤層頂板，其抗壓強度在天然狀態(tài)下單向抗壓強度為4025.2MPa ，飽和狀態(tài)下抗壓強度僅為9.2-2.5MPa，單向抗拉強度為2.62.3MPa

21、，直剪切強度為 6.54.0MPa。屬不穩(wěn)定中等穩(wěn)定巖層。3.3采空區(qū)頂板管理井田范圍內(nèi)地表無建筑物，屬丘陵荒地，采空區(qū)頂板管理采用陷落法即隨采隨放方式管理，若工作面頂板放不下來，采用強制放頂或超前預(yù)爆破的措施處理頂板。在地表形成了大小不一的塌陷區(qū)，塌陷區(qū)采取復(fù)墾措施、利用固體廢物填墊塌陷坑，這樣塌陷坑得到治理，同時減少了矸石堆放對井田所在區(qū)域土地資源的占用和破壞。塌陷坑的及時回填對煤柱起到反壓作用，有利于減少安全煤柱凌空面，阻止和減緩安全煤柱側(cè)向垮塌和變形。.煤礦預(yù)留安全煤柱情況通過收集的幸福煤礦安全煤柱資料顯示，該安全煤柱均煤礦工業(yè)廣場，其偷采、超采的可能性較小，安全性較高。通過物探勘察以

22、及鉆孔驗證等地勘手段進一步探明了煤礦安全煤柱的寬度及留設(shè)情況，路線盡量從安全煤柱中心布線，最大限度降低安全隱患。采空區(qū)路線與安全煤柱關(guān)系 表4-1類別里程樁號收集資料反映安全煤柱頂寬度（m）勘察安全煤柱頂寬度（m）路線中線與安全煤柱關(guān)系煤礦名稱煤礦采空區(qū)1、K19+630- K19+960140100120路線左側(cè)50-80m、路線右側(cè)40-70m為安全煤柱。幸福沙溝煤礦辛福沙溝煤礦位于七道灣背斜北翼，巖層產(chǎn)狀北傾，傾角為75-85。覆蓋層巖性以卵漂石為主，厚度為5090m。井田內(nèi)煤層具有煤層厚度大、埋藏深的特點。煤礦采深310m330m。5.巖土工程條件評價5.1 場地穩(wěn)定性評價5.1.1

23、斷裂評價工作區(qū)地處準(zhǔn)南煤田東南部，為天山緯向構(gòu)造體系二級構(gòu)造帶中的次級褶皺、斷裂帶中。由于受燕山運動及喜瑪拉雅運動的強烈影響，致使本區(qū)褶皺斷裂發(fā)育。本區(qū)構(gòu)造應(yīng)力主要來源于南北向的壓應(yīng)力，因而形成了向西傾伏、向東翹起的七道灣背斜和八道灣向斜。背斜北翼被F2大斷裂切割，上盤形成北單斜。F2走向斷層從沙溝煤礦南部邊緣通過，斷層與地層產(chǎn)狀基本相同，傾角75左右。上盤上升，下盤下降，落差約65m，該斷層造成地層松軟、破碎，巖體節(jié)理、裂隙發(fā)育。5.1.2 場地土類型、場地類別劃分根據(jù)現(xiàn)場勘察及波速測試成果，擬建場地地層主要由第四系覆蓋層和下伏侏羅系基巖構(gòu)成，覆蓋層厚度5.0m，等效剪切波速平均值250m/

24、s，綜合判定為中硬場地土，類建筑場地。5.1.3 抗震地段的劃分根據(jù)煤層采空區(qū)穩(wěn)定性評價，在擬建場地內(nèi)，破壞移動區(qū)屬抗震危險地段，移動區(qū)、變形區(qū)屬抗震不利地段，穩(wěn)定區(qū)屬可以進行建設(shè)的一般地段。5.2 場地巖土評價雜填土：場地大部分地區(qū)均有分布，組成物松散、雜亂，采空塌陷區(qū)回填物，主要成分為粉砂質(zhì)粘土、砂礫石，混雜有大量煤矸石、煤灰及建筑、生活垃圾。厚度5100m。力學(xué)性質(zhì)較差，未經(jīng)處理不可作為道路路基，不可作為建（構(gòu)）筑物天然地基。黃土狀粉土（低液限粉土）：整個場地均有分布，層位穩(wěn)定，力學(xué)性質(zhì)一般，經(jīng)處理后可作為道路路基和建（構(gòu)）筑物天然地基。卵石土：大部分場地均有分布，層位較穩(wěn)定，力學(xué)性質(zhì)好

25、，可作為道路路基和建（構(gòu)）筑物天然地基和持力層。全風(fēng)化基巖：整個場地均有揭露，風(fēng)化劇烈，力學(xué)性質(zhì)一般，可作為為道路路基持力層。強風(fēng)化基巖：整個場地均有揭露，風(fēng)化劇烈，力學(xué)性質(zhì)較好，可作為建（構(gòu)）筑物天然地基。煤：整個場地均有揭露，埋深及厚度變化較大，巖體基本質(zhì)量級別為V級，力學(xué)性質(zhì)一般，可作為為道路路基持力層。中-微風(fēng)化基巖：整個場地均有揭露，力學(xué)性質(zhì)良好，為良好的下臥層。6.采空區(qū)治理6.1施工條件及主要材料1.交通：路線穿越幸福沙溝煤礦工業(yè)廣場煤柱，場地南側(cè)為X144（溝通鐵廠溝與柏楊河的三級公路），場地內(nèi)也有一些煤礦企業(yè)的簡易道路可通行各類車輛。2.通訊：有電話電纜經(jīng)過場地，具備安裝電話

26、的條件。3.居住條件：現(xiàn)場有煤礦企業(yè)的房屋可租用，以有空場地可自行建設(shè)臨設(shè)。4.施工用電：場地內(nèi)有煤礦企業(yè)的用電設(shè)施，并建議自備備用電源。5.施工用水：場地內(nèi)水資源緊張，建議與煤礦企業(yè)或地方水務(wù)部門協(xié)調(diào)解決水源問題。6.粉煤灰：經(jīng)對國電紅雁池發(fā)電有限公司二廠粉煤灰灰壩的調(diào)查及現(xiàn)場取樣檢驗，該灰壩粉煤灰的質(zhì)量和存量基本滿足本工程需要，運距約50km。7.水泥：設(shè)計推薦采用32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥，可根據(jù)施工試驗段實際情況調(diào)整，要求水泥標(biāo)號32.5以上。距現(xiàn)場30km左右倉房溝有天山水泥廠。6.2總體要求采空區(qū)處理方案的確定主要依據(jù)地質(zhì)資料（現(xiàn)有的物探、鉆探資料）和路線設(shè)計高度與采空區(qū)的關(guān)系而定。

27、采空區(qū)處理設(shè)計總原則為：處治后路基的承載力與變形穩(wěn)定性，應(yīng)能滿足高速公路工程施工的要求，且保證在公路設(shè)計使用年限內(nèi)，不發(fā)生超過高速公路規(guī)定的允許地基變形界限值和強度破壞。對于采空區(qū)的處治，必須堅持的一個重要原則是堅持動態(tài)設(shè)計原則，根據(jù)現(xiàn)場施工時的實際情況，需要我們對采空區(qū)處治措施不斷進行優(yōu)化修正，最終達到采空區(qū)處治效果。1. 充填固結(jié)注漿主要針對路基加固范圍內(nèi)的采空區(qū)、巖體裂隙進行處理；2. 帷幕注漿主要針對路基加固邊界的采空區(qū)、巖體裂隙進行處理，形成帷幕；3. 鉆孔作業(yè)包括先導(dǎo)孔、注漿孔、檢查孔的鉆孔，以及鉆孔和注漿所必需進行的鉆取巖芯和試驗、鉆孔沖洗、注漿前下套管等全部鉆孔作業(yè)。4. 注漿

28、漿液類型采用配制的穩(wěn)定漿液。注漿方式一般采用上行式，即自下向上分段純壓式注漿和孔口封閉純壓式注漿相結(jié)合的綜合注漿法；5. 總體要求涉及的試驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照公路、水利等有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。6.3治理目的注漿的主要目的是固結(jié)由于基巖變形引起的裂縫和空隙，同時充填局部地段小窯采空造成的空洞。鐵廠溝煤礦預(yù)留煤柱巖性為泥巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖，結(jié)構(gòu)部分被破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊，巖石質(zhì)量指標(biāo)為差。通過注漿，封堵巖體不連續(xù)面（主要包括裂隙、巖層層面、斷層等），注漿后，依靠漿液的滲透力把巖體結(jié)構(gòu)面黏結(jié)在一起，使巖體完整性增加；同時，漿液在化學(xué)反應(yīng)進程中，某些化學(xué)劑與巖土中的元素進行離子交換形

29、成新的物質(zhì)，增加固結(jié)巖土的結(jié)構(gòu)強度。提高路基的整體性和穩(wěn)定性，確保公路安全使用。6.4設(shè)計依據(jù)（1）烏魯木齊繞城高速公路（東線）鐵廠溝煤田采空區(qū)施工圖設(shè)計階段專門巖土工程勘察報告；（2）水工建筑物水泥注漿施工技術(shù)規(guī)范(DL/T5148-2001)；（3）注漿技術(shù)規(guī)程(YBJ44-92)；（4）水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GB/T50448-2008)；（5）公路路基設(shè)計規(guī)范(JTJ D30-2004)；（6）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTJ 024-85)；（7）公路工程抗震設(shè)計規(guī)范(JTJ004-89)；（8）大壩巖土基礎(chǔ)注漿施工水利電力出版社；（9）錨固與注漿技術(shù)手冊(中國巖石力學(xué)與工程

30、學(xué)會巖石錨固與注漿技術(shù)專業(yè)委員會)；（10）地下建筑注漿簡明手冊科學(xué)出版社；（11）地基處理手冊(第三版)；（12）建筑物、水體、鐵路及主要并巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程(煤炭工業(yè)出版社)；（13）工程巖體試驗方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50266-1999)；（14）硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB175-1999；（15）水工混凝土施工規(guī)范(DL/T5144-2001)；（16）水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程(DL/T5100-1999)；（17）工業(yè)硅酸鈉(GB/T4209-2008)；（18）水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法(GB/T1346-2001)；（19）水工混凝土試驗規(guī)范(DL/T5

31、150-2001)。（20）采空區(qū)公路設(shè)計與施工技術(shù)細(xì)則（JTG/T D31-03-2011）。6.5參考資料高速公路采空區(qū)（空洞）勘察設(shè)計與施工治理手冊 （山西省交通廳、中交通力公路勘察設(shè)計工程有限公司）大壩巖土基礎(chǔ)注漿施工水利電力出版社錨固與注漿技術(shù)手冊（中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會巖石錨固與注漿技術(shù)專業(yè)委員會）地下建筑注漿簡明手冊科學(xué)出版社地基處理手冊（第三版）建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程煤炭工業(yè)出版社6.6注漿治理方案設(shè)計6.6.1設(shè)計原則功能性原則；針對工程目的和要求，注漿方案的可用性，可靠性等功能要求。適用性原則：注漿工程適應(yīng)工程性質(zhì)、條件、外部環(huán)境及其變化的程度。

32、以及注漿的工程規(guī)模、有關(guān)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)，在目前的技術(shù)水平條件下的可行性。經(jīng)濟性原則：注漿方案通過技術(shù)經(jīng)濟比較，投入產(chǎn)出分析，在滿足功能性要求的前提下，工程費用較低，投資能夠承受，在確定采用后，尚應(yīng)采用先進技術(shù)，優(yōu)化注漿方案，合理使用材料。環(huán)境原則：避免污染環(huán)境或最大限度減少污染，包括避免或減少材料的毒性、粉塵、有害氣體及析出物、固化物，降低施工過程中的噪音。安全性原則：注漿方案能夠保障擬建建（構(gòu)）筑物和相鄰建筑物的安全，保證施工人員的安全。根據(jù)上述設(shè)計原則，結(jié)合本工程的重要性、注漿加固目的、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)的性質(zhì)與類型、荷載及變形特性、時效性、進度等，以使注漿加固能滿足上述各方面的要求和條件，充

33、分發(fā)揮其功能。6.6.2預(yù)留安全煤柱各區(qū)劃邊界的確定根據(jù)有關(guān)理論，結(jié)合同類工程經(jīng)驗以及長觀資料，對采空區(qū)各區(qū)劃邊界進行確定。根據(jù)煤層走向，煤柱破壞角為85、移動破裂角為70，走向穩(wěn)定角為67，煤柱破壞移動區(qū)、變形區(qū)、穩(wěn)定區(qū)在現(xiàn)有斷面上的分布情況見下圖。沙溝煤礦煤柱破壞移動區(qū)、變形區(qū)、穩(wěn)定區(qū)示意圖經(jīng)分析判定道路路面全部或部分位于工業(yè)廣場安全煤柱變形區(qū)，需做地基加固處理。6.6.3采空區(qū)注漿治理范圍的確定采空區(qū)治理范圍包括沿公路軸線方向上的治理長度、垂直軸線方向上的治理寬度及地下治理深度和注漿段的高度。注漿范圍與空洞的分布、埋藏深度、上覆巖性及路基類型（挖方、填方）等因素有關(guān)。參照目前國內(nèi)已實施工

34、程及相關(guān)規(guī)范，采空區(qū)治理范圍為：1.采空區(qū)注漿治理長度采空區(qū)治理的長度為公路路線走向上采空區(qū)實際分布長度，并考慮增加覆巖移動角影響范圍內(nèi)的治理長度。根據(jù)煤礦多年沉降觀測資料，通過數(shù)值計算，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗，對采空區(qū)治理長度進行了綜合確定。擬建道路場地沙溝煤礦內(nèi)，加固長度范圍為K19+630K19+960；采空區(qū)注漿治理總長為：330m。2.采空區(qū)注漿治理寬度對于路基下采空區(qū)，治理寬度選取設(shè)計原則是確保周圍未治理的采空區(qū)塌陷時對擬建高速公路的路基、路面不引起開裂、下沉等變形。根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范中對采空區(qū)路基的相關(guān)規(guī)定，并參考已建的高速公路上對煤礦采空區(qū)設(shè)計和采空區(qū)治理經(jīng)驗，結(jié)合本工程的具體特點

35、, 對采空區(qū)治理寬度進行了綜合確定。L=D+2d+2(hcot+Hcot)其中：D公路路基底面寬度；d路基維護帶一側(cè)寬度，取10m；H采空區(qū)上覆基巖厚度；松散層移動角；走向方向采空區(qū)上覆基巖移動角；h松散層厚度。根據(jù)計算結(jié)果，設(shè)計中考慮了富余寬度，確定處置寬度為：K19+630K19+960段沙溝煤礦，加固寬度為沿路線中心兩側(cè)各105m。3.采空區(qū)治理深度根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范以及以往的工程處治經(jīng)驗，采空區(qū)處治深度為地面至采空區(qū)（或煤層）底板以下不小于3m。本項目為路線沿安全煤柱布設(shè)，結(jié)合類似工程經(jīng)驗，充分利用現(xiàn)有的安全煤柱，處理深度為地面至安全煤柱穩(wěn)定區(qū)以下3.0m。K19+630K19+960段

36、沙溝煤礦，注漿加固最大深度為300m，最小深度為50m。6.6.4注漿孔間距及布置根據(jù)本地區(qū)相似工程注漿實踐成果，本標(biāo)段沙溝幸福煤礦采空區(qū)處治工程注漿孔距設(shè)計推薦孔距、排距為15.0m，采用梅花形布置；最外側(cè)為帷幕注漿孔，其余為充填、固結(jié)注漿孔。帷幕注漿孔孔距確定為5m，用于封堵漿液不至于注入外側(cè)采空區(qū)或非加固區(qū)。具體間距亦可結(jié)合現(xiàn)場試驗段的試驗情況進行優(yōu)化調(diào)整。6.6.5注漿漿液選擇根據(jù)已建成的高速公路煤礦采空區(qū)治理的經(jīng)驗，確定注漿漿液為：K19+630K19+960段沙溝煤礦，注漿孔漿液為水泥粉煤灰漿。對于帷幕孔中有較大空洞的地段可結(jié)合施工過程中的實際情況，采用預(yù)填骨料注漿法。具體處治方案

37、需根據(jù)現(xiàn)場試驗及實際施工情況進行優(yōu)化調(diào)整。6.6.6采空區(qū)注漿量預(yù)測設(shè)計由于采空區(qū)勘察手段的局限性, 采空區(qū)的實際采空體積難以精確計算, 加之注漿時，漿液充填覆巖裂隙的量難以精確計算，因此，采空區(qū)注漿量只能是預(yù)測。主要包括兩個部分, 一是安全煤柱邊緣淺部采空區(qū)殘留空洞注漿量，第二是巖土裂隙注漿量。具體計算由以上各點綜合考慮, 采用下式計算。采空區(qū)空洞體積指采空區(qū)治理范圍內(nèi)的采出煤層體積，扣除采空區(qū)因頂板冒落而已發(fā)生的變形。注漿漿液的結(jié)石率按80%計算，漿液對采空區(qū)及上覆巖層中的裂隙、裂縫的充填率要求為75%，考慮在注漿過程中漿液損失，注漿量按公式： Q總=AV/c式中：A漿液損耗系數(shù)，取值1.

38、1；V采空區(qū)剩余空隙體積(m3)；漿液充填率，取值0.75； C漿液結(jié)石率，取值80%。根據(jù)預(yù)測計算，本標(biāo)段注漿范圍K19+630K19+960段共需注漿133071m3，預(yù)填砂礫骨料5630 m3。采空區(qū)空洞體積及注漿量 表6-1采空區(qū)名稱樁號影響路線范圍采煤厚度（m）回采率（%）剩余空洞體積（m3）注漿量（m3）長度（m）寬度（m）幸福沙溝煤礦K19+630-K19+96033021038.6530129039 133071 6.6.7注漿施工順序 1)先帷幕孔施工，后充填、固結(jié)孔施工。 2)帷幕孔按“分序加密、隔孔灌注”原則實施，共分二序施工。 3)固結(jié)孔按“分序加密、隔排隔孔灌注”的原

39、則實施，即間隔排灌注，同一排的孔與孔之間隔孔灌注，共分四序施工。 4)同一次序的孔可以同時施工：不同次序的孔，在前一次序的孔全部注漿完成后，方可進行后一次序孔的鉆孔施工。注漿孔鉆探應(yīng)分序次間隔進行，1序孔對采空區(qū)可以起到補勘的作用，根據(jù)實際地層及采空區(qū)情況對后序的孔位、孔距、孔數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整，以彌補均勻布孔設(shè)計的不足；注漿工作也應(yīng)間隔式分序次進行，1序次孔漿液可能擴散范圍較大，2序次孔注漿將使前序次未充填的空地得到再次充填，從而提高充填率。6.6.8注漿設(shè)計參數(shù)注漿設(shè)計參數(shù)為設(shè)計推薦參考值，具體設(shè)計參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場試驗段試驗情況進行優(yōu)化調(diào)整。 1.注漿壓力有效注漿壓力按下式計算：P=P1+P2-

40、P3P4 式中：P注漿壓力(簡稱全壓力)，MPa；P1孔口壓力表指示壓力(簡稱表壓力)，MPa；P2一孔口壓力表中心至注漿段中心的漿液柱自重壓力，MPa；P3一地下水對注漿段的壓力，MPa；P4漿液在注漿管和鉆孔中流動的壓力損失，MPa；P2、P3可用下式計算：P2=hg P3=hww 式中：h孔口壓力表中心至注漿段中心的高度，m；hw地下水位至注漿段中心的高度，m：g漿液的重度，N/cm3；w 水的重度，N/cm3；對注漿壓力的規(guī)定如下：1)注漿壓力以安裝在進漿管路孔口處的注漿壓力表的中值控制。 2)串漿孔(組)或多孔并聯(lián)注漿時，應(yīng)分別控制注漿壓力，同時應(yīng)加強抬動監(jiān)測，防止發(fā)生抬動破壞。根據(jù)

41、本地區(qū)相似工程注漿試驗成果，注漿孔各深度段注漿壓力設(shè)計推薦值見下表。具體注漿壓力值應(yīng)結(jié)合本項目現(xiàn)場試驗段試驗情況進行優(yōu)化調(diào)整。注漿孔各深度段孔口注漿壓力設(shè)計推薦參考值 表6-2注漿深度巖體自重應(yīng)力孔口進漿管控制壓力P1漿柱壓力P2注漿壓力P帷幕孔充填、固結(jié)孔帷幕孔充填、固結(jié)孔（m）（MPa）（MPa）（MPa）（MPa）（MPa）5.0 0.00.3 0.4 0.1 0.2 0.2 10.0 0.30.4 0.5 0.1 0.3 0.5 15.0 0.40.5 0.7 0.2 0.5 0.7 20.0 0.5 0.6 0.8 0.3 0.7 0.9 25.0 0.6 0.7 1.0 0.4 0

42、.8 1.1 30.0 0.8 0.7 1.1 0.4 1.0 1.4 35.0 0.9 0.8 1.3 0.5 1.1 1.6 40.0 1.0 0.9 1.4 0.6 1.3 1.8 45.0 1.1 1.0 1.6 0.7 1.5 2.0 50.0 1.31.11.70.71.62.355.0 1.41.21.90.81.82.560.0 1.51.32.00.92.02.765.0 1.61.42.20.92.12.980.0 2.01.52.31.22.43.3100.0 2.51.62.51.52.83.7120.0 3.01.72.61.73.24.2140.0 3.51.82.

43、82.03.64.6160.0 4.01.92.92.34.05.1180.0 4.52.03.12.64.45.5200.05.02.13.32.94.86.0220.05.52.13.43.25.16.4240.06.02.23.63.55.56.8260.06.52.33.73.85.97.3280.07.02.43.94.16.37.7備注：1. 注漿壓力P為設(shè)計壓力值，在施工過程中，按孔口進漿管壓力P1控制。2. P3地下水對注漿段的壓力，取0.0MPa；P4漿液在注漿管和鉆孔中流動的壓力損失，取0.2MPa。3.巖石重度=25.0kN/m3；水泥粉煤灰漿液重度=14.25kN/m3

44、；使巖體抬動的臨界壓力Pc=1.8*h。2.注漿流量本工程注漿流量(注入率)初步推薦按50150L/min控制。3.鉆進方法為保持孔壁的光滑、穩(wěn)定，宜采用清水鉆進，成孔困難孔段也可采用泥漿擴壁鉆進或套管跟管鉆進，但套管不得隔離擬加固注漿段地層。4.鉆孔結(jié)構(gòu)（1)開孔直徑不小于130mm，宜控制在130150mm之間，經(jīng)過一次或兩次變徑后，終孔孔徑不應(yīng)小于91mm，設(shè)計推薦110mm。（2)穿透第四系進入基巖穩(wěn)定地段46m后，下入套管，套管內(nèi)徑以能夠確保下部鉆孔順利施工為原則，并用水泥漿液封閉套管與地層之間的間隙。換用110mm口徑鉆頭繼續(xù)鉆進，直至設(shè)計孔深。注漿管注漿管宜選用直徑不小于50mm

45、的鋼管,需投入集料時管徑不應(yīng)小于89mm。6取芯孔數(shù)量應(yīng)為注漿孔、帷幕孔總數(shù)的3%5%，采空區(qū)部位巖芯采取率不應(yīng)小于30%，其他部位巖芯采取率不應(yīng)小于60%。7.注漿段長度1)設(shè)計推薦注漿段長度選用30.0m、40.0m、50.0m進行比選，通過現(xiàn)場試驗情況確定適宜的注漿段長度。2)如遇繞塞返漿、巖體及煤層破碎致使注漿塞在規(guī)定位置卡塞不住等特殊情況時，合并注漿段，直至最后段注漿采用孔口封閉純壓式注漿。 8.注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)1)對帷幕注漿孔，注入率控制為70Lmin，各注漿段的孔口注漿壓力達到表6-2設(shè)計壓力并維持10min，結(jié)束該段注漿。2)對充填、固結(jié)注漿孔，注入率控制為70Lmin，各注漿段的

46、孔口注漿壓力達到表6-2設(shè)計壓力并維持15min，結(jié)束該段注漿。3)距注漿孔口3.0m范圍冒漿，結(jié)束注漿。4)各類注漿孔，注入率控制為50-150Lmin，當(dāng)注漿段孔口注漿壓力陡升，超過表6-2設(shè)計壓力值后，難以維持穩(wěn)定，繼續(xù)上升，可直接結(jié)束該段注漿。最終標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)現(xiàn)場試驗段的情況優(yōu)化調(diào)整。6.7 采空區(qū)注漿工程施工6.7.1注漿材料和穩(wěn)定漿液6.7.1.1 注漿材料 本次注漿采用水泥粉煤灰漿加適量外加劑作為注漿材料。材料具體要求如下：1.水泥 1)本工程選用32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥。 2)注漿用的水泥必須符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使剛受潮結(jié)塊的水泥。水泥不應(yīng)存放過久，出廠期超過3個月的水泥嚴(yán)禁

47、使用。3)在注漿施工過程中，應(yīng)對水泥的強度、安定性、凝結(jié)時間等進行每批次和每300噸均需抽樣檢查。2.粉煤灰粉煤灰為電廠初排產(chǎn)品，滿足用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB1596-2005）規(guī)定的級技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)。 3.水 應(yīng)符合拌制混凝土用水要求，pH值大于4。 4.外加劑根據(jù)本地區(qū)相似工程注漿試驗成果，選用模數(shù)為2.43.4的水玻璃溶液作為注漿材料外加劑，濃度宜大于50波美度，摻量占水泥量的3.0。按每批次和每100噸均需抽樣檢查。水玻璃性能指標(biāo) 表6-3密度g/cm3)Na2O(%)SiO2(%)模數(shù)鐵(%)水不溶物(%)1.318-1.5999.427.83.10.050.8結(jié)論符合國標(biāo)GB

48、/T4209-1996液-2優(yōu)等品指標(biāo)要求。6.7.1.2 穩(wěn)定漿液穩(wěn)定漿液需滿足流動性、穩(wěn)定性、結(jié)石抗壓強度、凝結(jié)時間等多種性能要求。因此，制漿完成以后需進行各種試驗測定其性能指標(biāo)，以確保工程質(zhì)量。1.漿液性能指標(biāo)測試方法1)流動度在無擾動條件下，采用截錐圓模，測定注漿材料自由流動的最大擴散直徑及與其垂直方向的直徑，計算其平均值。2)結(jié)石率將新配置的漿液注入量筒中靜置。記錄2h漿體析水體積。漿液結(jié)石體積與漿液總體積的百分比即為結(jié)石率。3)比重漿體的質(zhì)量與其體積的比值。采用泥漿比重計測定積液密度。4)凝結(jié)時間在一定溫度下，從參加反應(yīng)的組分全部混合時起，直到凝結(jié)發(fā)生而漿液不再流動為止的一段時間。

49、可采用試錐稠度儀來測定水泥漿的初凝和終凝時間。5)結(jié)石抗壓強度用70.7mm70.7mm70.7mm的成型試模，在205水中養(yǎng)護或標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，測定28d齡期的結(jié)石抗壓強度，每組取3塊測其平均值。2.水灰比注漿漿液為水泥粉煤灰漿，其水固比為1:1.0，1:1.1，1:1.2，1:1.3。水泥占固相20%，粉煤灰占固相80%。帷幕孔注漿施工時，應(yīng)在漿液中摻加水泥重量3%的速凝劑，使灌入采空區(qū)的漿液盡快凝固形成帷幕，減少流出治理區(qū)的漿液損失。當(dāng)注漿孔注漿量較大，除采取其它施工措施（投骨料）外，可在漿液中摻加水泥重量3%的速凝劑，使灌入采空區(qū)的漿液盡快凝固，控制漿液的流動。在施工前，應(yīng)按施工時使用的水泥

50、、粉煤灰，在試驗室作漿液配比試驗（配比分別為1：1.0，1：1.1，1：1.2，1：1.3），試驗內(nèi)容應(yīng)包括每立方米漿液干料含量、漿液密度、初終凝時間、結(jié)石率、試塊結(jié)石體無側(cè)限抗壓強度，試塊結(jié)石體最終強度應(yīng)0.6MPa。設(shè)計推薦水泥粉煤灰漿配合比為水固比為1:1.3，水：水泥：粉煤灰=1:0.26:1.04。具體配合比可根據(jù)現(xiàn)場試驗段情況進行優(yōu)化調(diào)整。6.7.1.3穩(wěn)定漿液配合比試驗1.室內(nèi)試驗根據(jù)室內(nèi)試驗，結(jié)合地區(qū)建筑經(jīng)驗，固相比按2:8，水固比按1：1.0，1：1.1，1：1.2，1：1.3，試配20組漿液。先在水中養(yǎng)護，拆模后，按標(biāo)準(zhǔn)條件進行養(yǎng)護。具體漿液中各材料的用量分別理論計算見下表

51、。 水泥-粉煤灰漿液理論配置表 表6-5水固比固相比水：水泥：粉煤灰水 泥粉煤灰水速凝劑制成漿液(Kg)(Kg)(Kg)(Kg)（m3）1:1.02:81:0.2:0.81485907374.4411:1.12:81:0.22:0.881586327184.7411:1.22:81:0.24:0.961686727005.0411:1.32:81:0.26:1.041787106835.3412.漿液的拌制拌制漿液的材料應(yīng)當(dāng)進行稱量，水泥、粉煤灰等干料采用重量稱量法；水、外加劑溶液可采用體積稱量法。不論何種方法稱量誤差均應(yīng)小于2%。拌制漿液時，應(yīng)根據(jù)拌制材料的成分和形態(tài)，確定向攪拌機內(nèi)加料的次

52、序。配置水泥基漿液時，應(yīng)先加水，而后加入水泥，基本攪拌均勻后再加入粉煤灰，外加劑等最后加入。漿液需用的攪拌時間，應(yīng)根據(jù)漿液的種類和攪拌機性能而定，其基本原則是在達到充分?jǐn)嚢?、混合均勻和高度分散的前提下時間最短，并便于施工。6.7.2施工準(zhǔn)備6.7.2.1鉆孔設(shè)備1.鉆孔設(shè)備要求1）鉆機性能應(yīng)滿足注漿對鉆孔的技術(shù)要求。鉆進方法宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機鉆進，也可采用沖擊式或沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機鉆進。當(dāng)采用后者鉆進方法時，應(yīng)保證孔壁光滑、順直，并加強鉆孔沖洗。2）使用的鉆孔沖洗設(shè)備應(yīng)保證在所有壓力下都有足夠的供水量。3）鉆具應(yīng)適合于本工程硬度的巖石中鉆孔，有較高的鉆進效率，鉆進時鉆機平穩(wěn)，成本低，孔壁圓整，能滿足

53、注漿孔的技術(shù)要求。4）應(yīng)準(zhǔn)備足夠的壓力表、壓力軟管、供水管及閥門等。2.鉆孔設(shè)備1）鉆機注漿工程的鉆孔機具包括鉆機和鉆進工具。本次工程，根據(jù)施工環(huán)境、巖石性質(zhì)、鉆孔深度、鉆孔方向、鉆孔直徑和注漿方法等因素選擇高效率的鉆孔方法和鉆機。具體如下。(1)回轉(zhuǎn)式鉆機回轉(zhuǎn)式鉆機是目前使用最多的一種鉆孔設(shè)備。其中，立軸式液壓鉆機由于分檔較多，轉(zhuǎn)速高，機體較輕，操作簡便、能耗較低，是注漿鉆孔的主要設(shè)備。(2)潛孔錘鉆機潛孔錘鉆機是以回轉(zhuǎn)式鉆機為基礎(chǔ)，在鉆頭上部連接一個專門的沖擊器，與回轉(zhuǎn)鉆進相比，它鉆孔速度快，機動靈活，鉆孔費用較低。2）鉆具即鉆進工具，它由主動鉆桿、鉆桿、鉆鋌、巖芯管、沉淀管、各種連接接頭、接箍以及鉆頭組成。處治工程中，根據(jù)地層、鉆進情況，合理地選擇和使用鉆具。6.7.2.2注漿設(shè)備和