煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范_第1頁
煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范_第2頁
煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范_第3頁
煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范_第4頁
煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范_第5頁
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文檔簡介

本規(guī)范用詞說明1為了便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:(1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用”必須”;反面詞采用”嚴禁”;(2)表示嚴格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用”應(yīng)”;反面詞采用”不應(yīng)”或”不得”;(3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用”宜”;反面詞采用”不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這么做的,采用”可”。2規(guī)程中指定應(yīng)按其他有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行時,寫法為”應(yīng)符合……的規(guī)定”或”應(yīng)按……執(zhí)行”。

引用標準名錄1《煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》GB2《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB500073《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ944《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500105《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502046《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ1067《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB503308《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》JGJ/T879《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ12010《露天煤礦巖土工程勘察規(guī)范》GB5077811《建筑工程施工質(zhì)量評價標準》GB/T5037512《工程測量規(guī)范》GB5002613《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8中華人民共和國國家標準GB500××-2014煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物地基處理規(guī)范(條文說明)目錄1總則 13基本規(guī)定 14灌注充填法 44.1一般規(guī)定 44.2設(shè)計 54.3施工 84.4質(zhì)量檢驗 115穿(跨)越法 125.1一般規(guī)定 125.2設(shè)計 125.3施工 136砌筑法 156.1一般規(guī)定 156.2設(shè)計 157剝挖回填法 167.1一般規(guī)定 167.2設(shè)計 167.4質(zhì)量檢驗 178強夯法 178.1一般規(guī)定 178.2設(shè)計 188.3施工 188.4質(zhì)量檢驗 189堆載預(yù)壓法 189.1一般規(guī)定 189.2設(shè)計 199.3施工 199.4質(zhì)量檢驗 2010采動邊坡防治 2010.1一般規(guī)定 2010.2設(shè)計 2011采空區(qū)治理綜合措施 2111.1一般規(guī)定 2112工后檢測與變形監(jiān)測 2212.1一般規(guī)定 2212.2工后檢測 221總則1.0.1隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的擴大與建筑用地減少矛盾日趨激烈,對不良地基的處理使用成為緩和上述矛盾的一個積極有效措施。煤礦采空區(qū)場地作為具有典型代表意義的不良建筑場地,其地基處理要求技術(shù)水平高,地基處理費用占工程建設(shè)費用比例大,處理不當(dāng)對環(huán)境負面影響大,因此,煤礦采空區(qū)地基處理的設(shè)計和施工必須認真貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量和保護環(huán)境。1.0.3煤礦采空區(qū)地基處理設(shè)計應(yīng)在煤礦采空區(qū)巖土工程專項勘察的基礎(chǔ)上進行。通過勘察,充分了解、掌握采空區(qū)特征,并對采空區(qū)場地的穩(wěn)定性和建筑適宜性做出評價,結(jié)合擬建建(構(gòu))筑物特征及其變形要求,選擇煤礦采空區(qū)地基處理方法,確定處理目標。同時,煤礦采空區(qū)地基處理設(shè)計過程中,部分計算參數(shù)的選用需由煤礦采空區(qū)巖土工程專項勘察結(jié)論得出。1.0.4本規(guī)范要求采空區(qū)地基處理在地表移動活躍期結(jié)束后進行,對于在地表移動活躍期未結(jié)束而要興建、改(擴)建(構(gòu))筑物永久工程的,應(yīng)先進行專項技術(shù)論證,后實施地基處理。3基本規(guī)定3.0.1煤礦采空區(qū)地面建(構(gòu))筑物地基處理設(shè)計等級,是按照地基基礎(chǔ)設(shè)計的復(fù)雜性、技術(shù)難度和采空區(qū)場地特征確定的,地基處理等級采用三級劃分。位于急傾斜煤層采空區(qū)露頭地段、非正規(guī)開采的小窯煤礦采空區(qū)、復(fù)采及多煤層開采采空區(qū)上的建(構(gòu))筑物,由于上述采空區(qū)地段具有變形不連續(xù),場地穩(wěn)定系差及變形危害大等特點,將上述場地上建(構(gòu))筑物劃分為甲類。移動盆地邊緣區(qū)包括內(nèi)邊緣區(qū)(又稱壓縮區(qū)域)和外邊緣去(又稱拉伸區(qū)域),移動盆地的內(nèi)邊緣區(qū)一般位于采空區(qū)邊界附近到最大下沉點之間。在此區(qū)域內(nèi),地表下沉值不等,地面移動向盆地的中心方向傾斜,呈凹形,產(chǎn)生壓縮變形,一般不出現(xiàn)裂縫;移動盆地的外邊緣區(qū)位于采空區(qū)邊界到盆地邊界之間。在此區(qū)域內(nèi),地表下沉不均勻,地面移動向盆地中心方向傾斜,呈凸形,產(chǎn)生拉伸變形,當(dāng)拉伸變形超過一定數(shù)值后,地面將產(chǎn)生拉伸裂縫,及與煤礦采空區(qū)場地地表移動盆地的上述變形特征,將置于該場地上建(構(gòu))筑物劃分為甲類。塌陷、滑坡、崩塌、地裂縫發(fā)育均具有變形突變性,變形量大,對建(構(gòu))筑物危害大等特點,因此將置于上述場地上建(構(gòu))筑物劃分為甲類。3.0.3采空區(qū)地表移動延續(xù)時間是根據(jù)最大下沉點的下沉與時間關(guān)系曲線和下沉速率曲線求的,下沉量達到10mm為移動期開始的計時時間,當(dāng)連續(xù)六個月下沉值不超過30mm時,可認為地表移動期結(jié)束,從地表移動期開始到結(jié)束的整個時間稱為地表移動的持續(xù)時間。在移動過程的延續(xù)時間內(nèi),地表下沉速率大于50mm/月(1.7mm/d)(煤層傾角小于45°),或大于30mm/月(煤層傾角大于45°)的時間稱為活躍期。從活躍期結(jié)束到移動期結(jié)束的階段稱為衰退期。如圖1所示:圖1地表移動延續(xù)時間的確定及地表移動期的劃分本條要求采空區(qū)地基處理場地必須達到地表變形衰退期結(jié)束主要有如下原因:第一,采空區(qū)地表移動活躍期地表下沉速率大于1.7mm/d,下沉量較大,在衰退期其累計下沉量任然較大,即使在移動期結(jié)束,地表仍有一定變形;第二,在采空區(qū)地表移動衰退期結(jié)束后進行地基處理,可以使采空區(qū)地表移動及變形較為充分,增加場地的安全穩(wěn)定性,減少治理費用;第三,采空區(qū)是一種不良地質(zhì)災(zāi)害,選擇采空區(qū)場地作為建筑場地應(yīng)持十分慎重的態(tài)度,避免由此造成生命財產(chǎn)重大損失。3.0.4本條款所指采空區(qū)地基處理范圍,處理的對象為本條款中所列采空空洞、采煤巷道、廢棄井筒等對上部的建(構(gòu))筑物構(gòu)成影響的巖土體?!安煽諈^(qū)地基”術(shù)語規(guī)定由建筑物基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)的巖土體和其下覆采空影響體共同構(gòu)成采空區(qū)地基。本條款中所列采空空洞、采煤巷道、廢棄井筒等作為引發(fā)建筑場地變形、穩(wěn)定性差的根源,將其列入采空區(qū)地基處理范圍。另外,對建筑場地穩(wěn)定性有影響的地表裂縫、塌陷坑等需進行處理的采空區(qū)地表變形產(chǎn)物也同樣列入采空區(qū)地基處理范圍。3.0.5采空區(qū)處理面積的計算主要通過計算采空區(qū)處理范圍的長度和寬度來確定。采空區(qū)處理深度按照采空區(qū)盆地中間區(qū)與采空區(qū)盆地邊緣區(qū)進行區(qū)別。3.0.6本條目表3.0.9-1中覆巖類型的劃分按照巖石的完整程度,抗擾動能力及天然單軸抗壓強度劃分為堅硬覆巖,中硬覆巖和軟弱覆巖三類。其中巖體完整,抗擾動能力強,天然單軸抗壓強度大于60MPa的上覆巖層定義為堅硬覆巖;巖體破碎,抗擾動能力弱,天然單軸抗壓強度小于30MPa的上覆巖層定義為軟弱覆巖,介于堅硬覆巖與軟弱覆巖之間,天然單軸抗壓強度介于30~60MPa之間的上覆巖層定義為中硬覆巖。其中局部堅硬覆巖指采空區(qū)上部一定高度賦存有一定厚度的堅硬覆巖,當(dāng)采空區(qū)上覆巖土體中存在有60%以上堅硬覆巖時,可視為主要為堅硬覆巖。本條目表3.0.6-2中采空區(qū)的劃分按照采空區(qū)埋藏深度及采深采厚比劃分為淺層采空區(qū),中層采空區(qū)和深層采空區(qū)三類,其中淺層采空區(qū)為采深小于50m或采深采厚比H/M小于30的采空區(qū)。中深層采空區(qū)為采深大于等于50m且小于等于200m或采深采厚H/M大于等于30且小于等于60的采空區(qū)。深層采空區(qū)為采深大于200m或采深采厚比H/M大于60的采空區(qū)。煤礦采空區(qū)開采方式主要包括房柱式開采,條帶式開采,壁式開采和充填開采等,其中長壁式開采指采煤工作面長度一般在60m以上,分走向長壁和傾斜長壁。走向長壁采煤法指長壁工作面沿礦層走向推進的采煤方法;傾斜長壁采煤法指長壁工作面沿礦層傾向傾斜推進的采煤方法;短壁采煤法指采煤工作面長度一般在60m以下的采煤方法。房柱式采煤法在煤層中開掘一系列煤房,采煤在煤房中進行,保留煤柱支撐上覆巖層的一種開采方式。條帶開采將開采區(qū)域劃分成規(guī)則條帶,采一條、留一條,以保留煤柱支撐上覆巖層的一種開采方式,分充填條帶和非充填條帶兩大類。充填開采指在采空區(qū)內(nèi)充填水、砂、矸石、粉煤灰等充填物的一種開采方式。3.0.8對同一采空區(qū)場地存在采空區(qū)類型和開采深度差異時,分區(qū)、分段采用不同的處理方法或采用相同的處理方法時選用不同的工藝參數(shù)進行采空區(qū)處理,以到達采空區(qū)地基處理效果,滿足建筑要求。3.04灌注充填法4.1一般規(guī)定4.1.1對采空區(qū)地基發(fā)育的垮落帶空洞、斷裂帶裂隙及彎曲帶離層裂縫均需加固處理的,可采用全灌注充填法,僅對上述對象進行選擇加固的,可采用局部灌注充填法。4.1.2采用灌注充填法進行采空區(qū)地基處理,灌注材料在符合設(shè)計要求且無污染的條件下,可選用廢棄料、礦渣等工業(yè)廢料,也可就地取材,如在沙漠地區(qū)可選用沙漠砂作為輔助灌注材料。4.1.3在不同的采煤方式、頂板管理方式、頂板巖性等條件的影響下,采空區(qū)三帶發(fā)育、地面變形發(fā)育等均有較大的差異,因此必須在設(shè)計的基礎(chǔ)上進行采空區(qū)現(xiàn)場灌注試驗,通過試驗效果來確定采空區(qū)灌注設(shè)計參數(shù)、灌注工法和灌注設(shè)備的適宜性。4.1.5本規(guī)范附錄B中規(guī)定的煤礦采空區(qū)建(構(gòu))筑物場地變形允許值與地基變形允許值的規(guī)定適用于所有煤礦采空區(qū)地基處理方法處理后的采空區(qū)檢測評價。4.2設(shè)計4.2.1急傾斜煤層(傾角大于55°)采空區(qū)治理范圍與煤層的走向垂直方向,則采空區(qū)在傾向上治理區(qū)為危險移動邊界范圍內(nèi)(見圖2),圖中:分別為走向邊界角、移動角和裂縫角;分別為急傾角煤層底板邊界角、移動角和裂縫角圖2急傾斜煤層采空區(qū)傾向方向影響長度示意圖計算公式為l=H-h·1式中:——縱向治理長度,(m);H——煤層法線厚度或采厚,(m);h——第四系覆蓋層厚度,(m);α——煤層傾角,(°);φ——第四系移動角,(°)。橫向治理寬度計算見圖3,計算公式為B≥b+2b圖3急傾斜煤層采空區(qū)橫向影響寬度示意圖4.2.2注漿孔宜采用梅花形布設(shè)方式,其排距間距按照條文規(guī)定取值,當(dāng)煤層回采率大、頂板堅硬、冒落帶和裂隙帶的空隙、裂隙之間的連通性好,可取大值;反之應(yīng)取小值。當(dāng)采空區(qū)位于一般路段時,可取大值;當(dāng)采空區(qū)位于高填、深挖路段或橋梁、隧道燈建構(gòu)筑物地段時,則應(yīng)取小值。表中所給為壁式開采,具有明顯“三帶”特征的煤礦采空區(qū)灌注孔布設(shè)間距取值范圍;對于現(xiàn)代無明顯“三帶”特征的房柱式開采形成的采空區(qū),其灌注孔間距可參照該表中覆巖類型、回采率取值;對于巷道式開采的小窯采空區(qū),灌注孔間距取值應(yīng)根據(jù)采空區(qū)特征及灌注方法綜合確定,且不宜大于10m。4.2.3采空區(qū)注漿以充填采空區(qū)及其覆巖中的空洞和裂隙為主,對材料的細度、強度要求相對較低,以充填式注漿為主。水泥粉煤灰、水泥粘土類漿液結(jié)實體具有一定的強度,且造價低廉、材料來源豐富、漿液配置方便、操作簡單,目前在工程中得到廣泛的運用。根據(jù)材料配比試驗研究,水固比(質(zhì)量比)取1:1.0~1:1.3時,漿液的可注性良好,可在注漿施工中采用。漿液的濃度使用,應(yīng)由稀到濃,一般根據(jù)工程目的。施工現(xiàn)場的具體情況,適用適當(dāng)?shù)臐舛缺龋嗫烧{(diào)整為20%,或更高。采空區(qū)注漿可根據(jù)設(shè)計中對漿液凝結(jié)時間指標、結(jié)石體強度等要求,確定水泥、粉煤灰或水泥、粘土的比例。為了提高采空區(qū)處治效果,在處治重要建(構(gòu))筑物下覆采空區(qū)時,可適當(dāng)增加水泥的用量。當(dāng)采空區(qū)空洞和裂隙發(fā)育,地下水流速大于200m/h,為節(jié)省注漿材料,通常先灌注砂、礫石、石屑、礦渣等集料,以此充填大的空洞和裂隙,減少過水?dāng)嗝?,增加水流阻力。為有效注漿創(chuàng)造條件。4.2.4對于薄煤層采煤,煤層開采高度可能大于煤層賦存厚度(即可能包含煤層頂?shù)装鍘r石),因此,在計算薄煤層煤礦采空區(qū)注漿量時,采空高度的取值應(yīng)選用煤礦實際開采厚度。煤層的回采率應(yīng)區(qū)別于煤礦整個礦井的回采率,即本公式中回采率的計算采用采空區(qū)治理場地開采煤層的實際開采體積與該煤層在治理方位內(nèi)的總賦存量的比值。公式中充填系數(shù)應(yīng)按照灌注充填設(shè)計選用,對于采用全灌注充填法處理的采空區(qū),其充填系數(shù)須達到0.80以上。公式中采空區(qū)剩余空隙率的確定應(yīng)以實測為主;無條件實測時可采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。本表中采空區(qū)剩余空隙率的取值是采用公式1-q計算的到的,并根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗進行調(diào)整,其中q為采空區(qū)場地下沉系數(shù),該值按照《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》選取。由于選用下沉系數(shù)表示地表最大下沉值與開采厚度之比,故建議在場地中間區(qū)剩余空隙率取低值,在場地邊緣區(qū)取高值。對于采空區(qū)類型為巷道式小窯開采,采空區(qū)剩余空隙率應(yīng)結(jié)合采空區(qū)勘察鉆孔取樣情況確定。對于房柱式開采的采空區(qū),剩余空隙率的取值可參照表.5單層采空區(qū),采用全孔一次注漿法施工時,選用似法蘭盤簡易止?jié){法止?jié){(圖4、圖5),簡單易行,經(jīng)濟適用。采用直徑不小于50mm的鋼管作為注漿管,將一端焊接一個大小與開孔孔徑相接近的法蘭盤下入設(shè)計止?jié){位置,用少量碎石、粘土將法蘭盤與孔壁之間的孔隙封堵,然后采用水固比為1:2的水泥漿或42.5級快凝水泥稠漿將注漿管與孔壁膠結(jié)在一起,水泥灌注高度不應(yīng)小于8m。圖4注漿孔結(jié)構(gòu)示意圖圖5似法蘭盤簡易止?jié){法示意圖4.2.6注漿壓力宜通過現(xiàn)場注漿試驗確定,本規(guī)范規(guī)定的甲級、乙級場地注漿壓力宜控制在2~3MPa,丙級注漿壓力宜控制在1.0~1.5MPa。4.2.7處治多層采空區(qū),當(dāng)各礦層間冒落帶、裂隙帶相互貫通時,宜采用上行式注漿法;當(dāng)各礦層冒落帶、裂隙帶沒有相互貫通時,礦層間隔大,宜采用下行式分段注漿,用套管止?jié){。4.2.8對于地質(zhì)條件復(fù)雜、有多層采空區(qū)分布、采空區(qū)勘察精度較低、注漿施工經(jīng)驗較少的地區(qū),在注漿施工前應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗;對于地質(zhì)條件簡單、采空區(qū)勘察精度較高、區(qū)域注漿施工經(jīng)驗較多、注漿工藝較為成熟的地區(qū),可不進行現(xiàn)場注漿試驗,直接進行注漿施工。4.3施工4.3.1注漿站的布置可參照圖6和圖7布置。鉆孔注漿前對注漿孔進行壓水沖洗的目的是檢查注漿管路是否通暢及漏水,沖洗堵塞的巖層裂隙。圖6注漿站水泥粉煤灰制漿池平面示意圖圖7水泥粉煤灰漿制漿池立面示意圖4.3.2止?jié){設(shè)備或裝置的選型應(yīng)盡量簡單、操作方便、止?jié){可靠。常用的止?jié){設(shè)備為自制的似法蘭盤止?jié){器,法蘭盤直徑大小應(yīng)與注漿孔徑相匹配。采用其它止?jié){塞時,應(yīng)具有良好的膨脹和耐壓性能,易于安裝和拆卸。止?jié){塞制作的方法是在托盤之上投入高度0.5m的礫石,注漿稠水泥漿制作止?jié){塞,水泥漿中可摻入適量的速凝劑加速固結(jié)。套管止?jié){施工的做法是:以開孔孔徑進入完整巖石5.0m后,注漿1:2或更稠的水泥漿,水泥漿柱的高度不小于5.0m,然后立即下入孔口管(兼作護壁管、注漿管),待水泥漿初凝或24h后變徑鉆至上部第一個煤層采空區(qū)的注漿孔的設(shè)計深度,洗孔后在孔口安裝注漿裝置進行注漿,注漿結(jié)束后卸掉孔口注漿裝置,掃孔并鉆至第二個煤層采空區(qū)的注漿孔的設(shè)計深度,再次安裝孔口注漿裝置進行注漿,直至完成最下層采空區(qū)的注漿施工。已有的采空區(qū)處治工程實踐,單層采空區(qū)注漿采用法蘭盤簡易止?jié){法止?jié){簡單易行。此法不完善之處在于:當(dāng)法蘭盤止?jié){裝置安裝完成,在注漿前發(fā)生塌孔或堵孔事故需進行掃孔時,法蘭盤裝置難于起拔,掃孔十分困難。處治兩層以上采空區(qū)時,止?jié){需多次完成,下行法注漿宜選用套管止?jié){,上行法注漿宜用止?jié){塞止?jié){。自上而下式注漿又稱為下行法注漿,其要點是:以開孔孔徑進入完整基巖6m,注漿1:2或更濃的加水玻璃的水泥漿。水泥漿柱高度不小于6m,然后立即下入護壁管(也是孔口管和注漿管),待水泥漿初凝或24h后再變徑鉆至第一個煤層采空區(qū)的設(shè)計深度。在孔口管上端安裝注漿用的三通管即可注漿。該段注漿結(jié)束后卸掉上端注漿裝置,掃孔并鉆至第二個注漿段深度,重新安裝孔口三通管注漿。直至完成最下層采空區(qū)的注漿施工。下行法注漿簡單易行,且工程質(zhì)量好,缺點是工期較長。上行式分段注漿法宜簡易用止?jié){塞止?jié){。此法要求止?jié){塞下置在裂隙不發(fā)育的完整基巖內(nèi)。如遇多層采空區(qū)塌落,巖石破碎,空隙、裂隙發(fā)育,則不宜采用此法。4.3.4漿液的配比及性能指標,應(yīng)嚴格按設(shè)計文件及現(xiàn)場試驗結(jié)果執(zhí)行,確保漿液質(zhì)量滿足設(shè)計要求,施工中應(yīng)按規(guī)定檢測頻率檢驗漿液的各項性能技術(shù)指標。注漿材料的配合比應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定。4.3.5灌注孔鉆至設(shè)計深度后,應(yīng)對鉆孔進行清水沖洗。沖洗壓力宜為灌注壓力的80%,且不大于1MPa。沖洗時間應(yīng)不小于5~10min,漏水量大于100L.84.4質(zhì)量檢驗4.4.1當(dāng)采空區(qū)無水時,漿液結(jié)石體試塊應(yīng)按采空區(qū)的溫度和無水條件養(yǎng)護,對脫模試塊應(yīng)每天灑水一次,使試塊保持潮濕;當(dāng)采空區(qū)充水時,漿液的結(jié)石體試塊應(yīng)在采空區(qū)的溫度和有水條件進行養(yǎng)護,試塊制作完成后應(yīng)迅速置于養(yǎng)護池內(nèi),脫模后應(yīng)在同條件養(yǎng)護池內(nèi)養(yǎng)護。4.4.5~4.4.6為了滿足對注漿段的巖芯采取率及提高取芯質(zhì)量,可采用多重管取芯或繩索取芯。鉆探是最直觀、最有效的檢測方法,是定量評價處置效果的必要手段。檢查孔宜隨機布設(shè),以重要建(構(gòu))筑物及注漿異常區(qū)為布設(shè)重點對象。4.4.7采空區(qū)處治后受注層平均剪切(橫波)速的確定,是參照現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011)關(guān)于剪切波速劃分場地土類型標準。介質(zhì)的縱波波速與橫波波速之比,與介質(zhì)的泊松比有關(guān)??v波與橫波的關(guān)系表達式為:vp式中:vpvs可得到vp/v跨孔彈性波CT檢測包括地震波和大功率跨孔聲波,通過處治前后縱、橫波波速的差異,可評價巖體完整性提高程度和巖體彈性模量提高情況。5穿(跨)越法5.1一般規(guī)定5.1.1采用穿越法處理的采空區(qū)地基,要求其在場地達到穩(wěn)定場地標準后,方可進行處理。5.1.2由于煤礦采空區(qū)地基處理原理的不同,采用穿越法、跨越法進行采空區(qū)地基處理時,其處理范圍可不考慮建筑基礎(chǔ)及圍護帶總寬度下沿巖層移動影響角外擴的范圍??缭椒ㄔO(shè)計時,對尚屬穩(wěn)定的巷道或帶狀采空區(qū),應(yīng)考慮巷道或帶狀采空區(qū)變形的時間效應(yīng)。對缺乏穿越/跨越法處理采空區(qū)地基經(jīng)驗的地區(qū),在處理設(shè)計方案實施前,應(yīng)選擇有代表的采空區(qū)場地進行現(xiàn)場試驗,并根據(jù)試驗檢測結(jié)果調(diào)整設(shè)計參數(shù)和施工工藝,再確定施工方案。5.2設(shè)計5.2.1采用穿越法、跨越法進行處理的煤礦采空區(qū)場地,其處理面積與處理深度與其他方法不同。采用樁基穿越和采用梁板跨越處理的采空區(qū)場地,其處理原則是將建筑物荷載直接穿越采空區(qū)傳遞到采空區(qū)底板巖石上或跨越采空區(qū)傳遞到采空區(qū)場地兩側(cè)穩(wěn)定地層。5.2.2采用穿越法進行采空區(qū)地基處理,需考慮采空區(qū)空洞范圍對成樁的影響;采空區(qū)頂板管理方式及其三帶發(fā)育情況對樁體摩阻力的影響;采空區(qū)地下水賦存、徑流狀態(tài)對樁體的腐蝕性及成樁的影響,以及建筑物特征對變形的要求是否適合采用樁基穿越進行地基處理。5.2.4關(guān)于樁基承載力計算及穩(wěn)定性驗算的內(nèi)容,應(yīng)爭對采空區(qū)類型、頂板管理形式、停采時間、頂?shù)装迓裆罴皫r性、覆巖特征、冒落物性狀;水文地質(zhì)條件;建筑規(guī)模、功能及荷載特征、對差異變形的適應(yīng)性、施工技術(shù)條件與環(huán)境等因素綜合分析,進行計算或驗算。5.2.7采用預(yù)灌注處理后的采空區(qū)場地,后進行樁基穿越時,樁體周圍垮落裂隙帶松散巖土體均按照膠結(jié)情況良好的地層考慮,在場地已達到穩(wěn)定的條件下,該部分巖土體將不再產(chǎn)生負摩阻,可按照摩擦端承樁進行設(shè)計。5.2.8場地為進行預(yù)灌注充填處理的條件下進行樁基穿越處理,雖然地表變形已達到穩(wěn)定性場地要求,當(dāng)巖層垮落裂隙帶松散體仍在進一步固結(jié)下沉,會給工程樁體帶來負摩阻力影響。5.2.9樁端持力層的選擇與嵌入巖體深度均對工程樁穩(wěn)定性有重要意義。樁體樁端持力層不僅對樁體端阻力的發(fā)揮有影響,而且制約著樁體側(cè)阻力的發(fā)揮。應(yīng)保證進入樁端持力層的深度以有效發(fā)揮端阻力,減小采空區(qū)垮落裂隙帶負摩阻力對樁體的影響。并且可以在樁端持力層及嵌巖深度滿足設(shè)計要求的前提下,采用預(yù)灌注、后壓漿,或成樁后對樁周巖土體進行注漿加固等方式進行處理,以增強樁端巖體的強度,有效發(fā)揮工程樁作用。施工5.3.1勘探鉆探地質(zhì)描述除應(yīng)符合現(xiàn)行標準《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》JGJ/T87要求外,尚應(yīng)重點描述反映采空區(qū)“三帶”特征要素的沖洗液耗損、地下水動水位及巖芯采取率等動態(tài)參數(shù);5.3.2~5.3.4采空區(qū)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,不可預(yù)見和突發(fā)事件較多,因此不建議采用人工挖孔樁工藝。為使設(shè)計更切近實際情況,保證施工順利進行,應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場施工實際情況進行,優(yōu)化設(shè)計。5.3.6對于泥漿護壁成孔灌注樁,當(dāng)穿越采空區(qū)鉆進過程中,遇到破碎及孔壁嚴重坍塌的地層時,可采用優(yōu)質(zhì)泥漿、水泥漿或化學(xué)漿液護壁;泥漿嚴重漏失時,應(yīng)采取提高泥漿相對密度、摻入鋸末、增黏劑提高泥漿黏度等維持孔壁穩(wěn)定的措施,必要時可采用早強水泥進行封堵。對于尚未完全垮落的采空區(qū),鉆進過程中在揭露采空區(qū)頂板時,應(yīng)根據(jù)采空空洞發(fā)育、是否充水、冒落物特點等,確定適宜的鉆進方法和鉆具;采空內(nèi)有冒落物時,應(yīng)采用充填、封閉等堵漏措施鉆進;5.3.9灌注樁后注漿工法主要適用于各類鉆、挖、沖灌注樁的沉渣、泥皮和樁側(cè)一定范圍土體的加固,穿越采空區(qū)的樁基宜采用樁端樁側(cè)復(fù)式注漿工藝。后注漿導(dǎo)管應(yīng)采用鋼管,且應(yīng)與鋼筋籠加勁筋綁扎固定和焊接;設(shè)置數(shù)量宜根據(jù)樁徑大小確定,對于樁直徑小于1200mm時,宜對稱設(shè)置2根;對于樁直徑1200㎜至2500㎜時,宜對稱設(shè)置3根。鋼筋籠吊裝完畢后,應(yīng)安放導(dǎo)管和氣泵管再次清孔,并對孔位、孔徑、垂直度、孔深、沉渣厚度等成孔質(zhì)量檢驗,檢驗合格后應(yīng)立即澆灌樁身混凝土。5.3.10水下灌注混凝土必須具有良好的和易性,配合比應(yīng)由室內(nèi)試驗確定;塌落度宜為180~220mm;水泥用量不應(yīng)少于360kg/m3(對外摻粉煤灰時水泥用量可進行適當(dāng)調(diào)整);混凝土的含砂率宜為40%~50%,并宜選用水洗中粗砂;粗骨料可選用卵石或碎石,其粒徑不得大于鋼筋間最小凈距的1/3,并確保最大粒徑不大于40㎜;混凝土宜摻外加劑。水下混凝土灌注前,應(yīng)保證導(dǎo)管底部至孔底留有300~500mm的凈距離;導(dǎo)管一次埋入混凝土土灌注面下不得少于0.8m,并應(yīng)有足夠的混凝土儲備量;導(dǎo)管埋入混凝土的深度宜控制為2~6m,嚴禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面,并應(yīng)嚴格控制導(dǎo)管提拔速度;灌注混凝土必須連續(xù)作業(yè),應(yīng)按初盤混凝土初凝時間控制每根樁的灌注時間,對灌注過程的異常情況應(yīng)有專人紀錄備案;控制最后一次超灌量宜為0.8~1.0m,必須保證鑿除泛漿后暴露的樁頂混凝土強度達到設(shè)計等級。6砌筑法6.1一般規(guī)定6.1.1~6.1.2采用砌筑法進行采空區(qū)場地地基處理時,施工人員人身安全必須首先進行考慮,其也是該方法是否合適的限制性條件之一。6.2設(shè)計6.2.3對于砌筑材料的選用,需根據(jù)采空區(qū)上覆荷載的大小計算確定,不建議使用毛石、片石作為砌筑材料。按照本規(guī)范要求,采用MU20、新鮮、耐風(fēng)化的毛料石,M7.5砂漿,其抗壓強度設(shè)計值可達到2.42MPa;采用MU15磚,M7.5砂漿,其砌體抗壓強度設(shè)計值為2.07MPa??蓾M足一般情況下砌筑抗壓要求,對于特殊情況,建議按照實際荷載計算結(jié)果,參照現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003)相關(guān)規(guī)定選用。6.2.4砌筑體間距的設(shè)計除應(yīng)滿足支撐上覆荷載要求外,尚應(yīng)考慮采空區(qū)上覆頂板裂隙發(fā)育程度,計算覆巖荷載大、頂板裂隙發(fā)育的區(qū)域,應(yīng)取小值;計算覆巖荷載小、頂板裂隙發(fā)育程度小的區(qū)域,可取大值。6.2.5采用毛石、片石砌筑時,取砂漿試塊(邊長70.7mm立方體)標準養(yǎng)護28d的立方體抗壓強度平均值;采用混凝土砌筑時,取混凝土試塊(邊長150mm)標準養(yǎng)護28d或設(shè)計規(guī)定齡期以標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度值。7剝挖回填法7.1一般規(guī)定7.1.1對于采空區(qū)埋深超過15m的場地,相比較于其他采空區(qū)地基處理方法,剝挖回填法施工難度大且不經(jīng)濟,過厚的回填地基施工質(zhì)量無法保證,且采空區(qū)開挖后,基坑周圍需設(shè)置防火墻,同時應(yīng)考慮因取土土方量過大造成新的地質(zhì)環(huán)境破壞。對建筑基地壓力小于200kPa的要求,限制場地作為普通的工業(yè)與民用建(構(gòu))筑物。對基底壓力大于200kPa的建(構(gòu))筑物,則不適于用剝挖回填法進行采空區(qū)地基處理。7.2設(shè)計7.2.3殘留煤柱作為礦產(chǎn)資源應(yīng)進行回收,同時,也是消除火患的一種措施,回收煤柱應(yīng)符合國家對礦產(chǎn)資源的管理規(guī)定。7.2.4淺部采空區(qū)殘留煤柱易與大氣接觸而自然,在基坑周邊設(shè)置防火墻,以對基坑外側(cè)的自燃和有自燃傾向的煤柱區(qū)域進行封閉處理,防止與大氣聯(lián)通?;踊靥罘譃榛讘?yīng)力影響范圍內(nèi)、外兩種情況,回填碾壓區(qū)別對待是合理的。同時,因設(shè)置防火墻,剝挖基坑往往大于一般基坑。按細粗韻律搭配回填,可按分層統(tǒng)一進行,并注意與封底黏性土層和防火墻有機搭接。7.2.5本條款主要對采用剝挖回填處理后的采空區(qū)場地,需進行二次回填施工的,應(yīng)選用易于二次施工的材料進行回填。由于進行剝挖回填后一般選用樁基施工的較多,因此回填材料應(yīng)能滿足樁基施工相關(guān)要求。7.2.6砂石宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂和石屑,并應(yīng)級配良好,不含植物殘體。垃圾等雜質(zhì)。除條文中規(guī)定的回填材料外,還可以使用粉煤灰、礦渣、其他工業(yè)廢渣等材料進行回填。土工合成材料加筋墊層所選用土工合成材料品種與性能及填料,應(yīng)根據(jù)采空區(qū)特征及工程要求,按照現(xiàn)行國家標準《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50290要求選用。7.2.7~7.2.8剝挖基坑往往大于普通建筑基坑,按照細——粗韻律搭配回填,可按分層統(tǒng)一進行,并注意與封底黏性土層和防火墻有機搭接。根據(jù)實際工作經(jīng)驗,密實度達到一定量值時,承載力也能達到表中相應(yīng)值的要求。7.2.9本表中數(shù)據(jù)為根據(jù)實際工作中的經(jīng)驗總結(jié),回填材料密實度達到一定值時,其承載力也能達到相應(yīng)水平。7.4質(zhì)量檢驗7.4.1壓實土體質(zhì)量檢驗方法有多種,核心是檢驗壓實巖土體的密實程度,本條文中僅提供了實際工作中易于操作的幾種方法。有經(jīng)驗的地區(qū)也可以用其它適用辦法。檢驗點的數(shù)量,因要求大范圍機械化施工,人為影響較少,試驗數(shù)量取《建筑地基基礎(chǔ)工程施工驗收規(guī)范》(GB50202)的上限值。剪切波速檢驗是一種無損檢驗的好方法,但少有人對剪切波速指標與密實度和承載力建立對應(yīng)關(guān)系研究,所以,本條中只提出了有經(jīng)驗時可采用剪切波速檢驗。8強夯法8.1一般規(guī)定8.1.1~8.1.4采空區(qū)地基處理強夯法是在沖擊動荷載反復(fù)作用下,采空區(qū)頂板巖體達到疲勞損傷強度而沖切破壞,并進一步垮落、夯實、壓密的過程。其目的為加速、促進采空區(qū)塌陷,提高地基承載力,減小或消除地基沉降?!叭龓汀薄ⅰ俺槊靶汀辈煽諈^(qū)均可采用強夯法進行采空區(qū)地基處理,采空區(qū)強夯必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。爆破或開挖采空區(qū)頂板再回填強夯,則強夯設(shè)計、施工、檢驗同一般建筑場地強夯要求。8.2設(shè)計8.2.4采空區(qū)強夯應(yīng)根據(jù)采空區(qū)覆巖厚度、巖性、完整程度選取單擊夯擊能,單擊夯擊能越大,越易夯塌。當(dāng)試夯多次采空區(qū)頂板仍未夯塌時,可提高單擊夯擊能,或先爆破、開挖采空區(qū)頂板再回填強夯。8.2.7強夯回填量的計算考慮了采空區(qū)剩余空隙率的影響,以與《煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》相協(xié)調(diào)。8.3施工8.3.2根據(jù)天津大學(xué)王成華教授關(guān)于強夯加固的研究,圓形夯錘下等效擬靜壓力與錘底靜接地壓力正相關(guān),與夯錘直徑成反相關(guān);而等效擬靜壓力越大,采空區(qū)頂板越易夯塌。因此對夯錘形狀及錘底靜接地壓力值做出此條要求。8.3.4為防止產(chǎn)生夯錘落入空洞及夯機翻車而規(guī)定此施工措施,采空區(qū)處于地表移動變形衰退期或已經(jīng)結(jié)束時,強夯時采空區(qū)一般不會突然夯垮。8.3.5規(guī)定詞條施工順序的目的是為了達到強夯的處理效果。8.4質(zhì)量檢驗8.4.2采空區(qū)強夯檢驗除按一般地基強夯檢驗要求外,還應(yīng)檢驗采空區(qū)夯塌及充填密實情況,以檢驗采空區(qū)強夯處理效果。9堆載預(yù)壓法9.1一般規(guī)定9.1.1堆載預(yù)壓法作為一種采空區(qū)地基處理方法,主要針對小規(guī)模、埋深淺、建筑地基要求水平低的場地。其處理采空區(qū)場地除符合采空區(qū)場地已達到衰退期結(jié)束的條件外,采空區(qū)頂板必須完全垮落,未完全垮落的符合本方法處理其他條件的,可考慮與強夯法配套使用,先夯塌后堆載預(yù)壓。9.1.2對采用堆載預(yù)壓法作為采空區(qū)地基處理方法的場地,建議在較為重要的工程項目或無同類型堆載預(yù)壓處理經(jīng)驗的地區(qū),預(yù)先選擇場地進行堆載預(yù)壓試驗。9.1.3采用堆載預(yù)壓法進行地基處理的關(guān)鍵因素之一為卸載的條件。設(shè)計應(yīng)使卸載后的殘余變形滿足建(構(gòu))筑物變形要求,從而確定預(yù)壓期應(yīng)完成的變形量,按照工期要求,合理安排施工順序,在預(yù)定工期內(nèi)通過預(yù)壓完成設(shè)計所要求完成的變形量。由于預(yù)壓加固地基的范圍一般較大,其沉降對周邊有一定影響,應(yīng)有一定安全距離;距離較近時應(yīng)采取保護措施。超載預(yù)壓的設(shè)計要在保證整體穩(wěn)定性的條件下進行。9.2設(shè)計9.2.7排水豎井分為普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。排水豎井間距可根據(jù)地基土的固結(jié)特性和預(yù)定時間內(nèi)所要求達到的固結(jié)度確定。排水豎井設(shè)計深度應(yīng)根據(jù)建筑物對地基的穩(wěn)定性、變形要求和工期確定,對以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程,豎井深度應(yīng)深入到最危險滑動面一下2.0m,對以變形控制的建筑工程,豎井深度應(yīng)根據(jù)在限定的預(yù)壓時間內(nèi)需完成的變形來9.3施工9.3.4堆載預(yù)壓施工過程中,加載速率控制不當(dāng),可能導(dǎo)致地基發(fā)生剪切破壞或產(chǎn)生過大的塑性變形,危及相鄰建(構(gòu))筑物的安全。因此,應(yīng)嚴格控制加載速率,一般9.4質(zhì)量檢驗9.4.2本條主要針對采用堆載預(yù)壓法處理的采空區(qū)地基竣工驗收的要求。檢驗預(yù)壓所完成的豎向變形和平均固結(jié)度是否滿足設(shè)計要求;原位試驗檢驗和室內(nèi)土工試驗預(yù)壓后的地基強度是否滿足設(shè)計要求。10采動邊坡防治10.1一般規(guī)定10.1.1采動邊(滑)坡體指在采空區(qū)影響范圍內(nèi)的邊坡及滑坡體,由于采空區(qū)地表移動變形發(fā)育而引發(fā)的覆巖坡體滑動崩塌。采動邊坡破壞誘因及破壞特征也不同于一般的滑坡崩塌。因此本規(guī)范專設(shè)了采空邊坡防治章節(jié)。10.1.2本條提出了避開采動邊坡的原則,難以避開時應(yīng)進行專項防治設(shè)計。設(shè)計之前應(yīng)有專項勘察,為設(shè)計提供詳細的地質(zhì)依據(jù)。進行采動邊坡治理設(shè)計的基礎(chǔ)工作為邊坡勘察,采動邊坡除查明邊坡自身特征外,尚應(yīng)查明邊坡與采空區(qū)“三帶發(fā)育”及地表移動盆地關(guān)系,對滑坡、崩塌勘察應(yīng)查明滑坡體位置、滑動面、古滑動面與采空區(qū)“三帶發(fā)育”及地表移動盆地間關(guān)系。10.1.4邊坡工程的安全等級

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