GB 51180-2016 煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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GB 51180-2016 煤矿采空区建(构)筑物地基处理技术规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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C.0.6采动边坡折线形滑移推力可按下式计算:

K= W(A'+P.C)ho+V hw +b cos β, 3sinβ

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”GBT 40916-2021 液化气储运用高强度聚氨酯泡沫塑料.pdf,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合.. 的规定”或“应按·执行”

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合.. 的规定”或“应按执行”

《砌体结构设计规范》GB50003 《建筑地基基础设计规范》GB50007 《建筑结构荷载规范》GB50009 《混凝土结构设计规范》GB50010 《岩土工程勘察规范》GB50021 《.T程测量规范》GB50026 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 《T程岩体试验方法标准》GB/T50266 《建筑边坡工程技术规范》GB50330 《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB50592 《露天煤矿岩土工程勘察规范》GB50778 《煤矿采空区岩土T.程勘察规范》GB51044 《建筑变形测量规范》JGJ8 《建筑地基处理技术规范》JGJ79 《建筑桩基技术规范》JGJ94 《建筑基桩检测技术规范》IGI106

《砌体结构设计规范》GB50003 《建筑地基基础设计规范》GB50007 《建筑结构荷载规范》GB50009 《混凝土结构设计规范》GB50010 《岩土工程勘察规范》GB50021 《工程测量规范》GB50026 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 《T程岩体试验方法标准》GB/T50266 《建筑边坡工程技术规范》GB50330 《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB50592 《露天煤矿岩土工程勘察规范》GB50778 《煤矿采空区岩土T.程勘察规范》GB51044 《建筑变形测量规范》JGJ8 《建筑地基处理技术规范》JGJ79 《建筑桩基技术规范》JGJ94 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106

中华人民共和国国家标准

煤矿采空区建(构)筑物地基处理

则 81 术语和符号 (82) 2.1术语 (82) 3 基本规定 (83) 灌注充填法 (88) 4. 1 一般规定 (88) 4.2 设计 (88) 4.3 施T (97 ) 4. 4 质量检验 (100) 穿越/跨越法 (102) 5. 1 般规定 (102) 5. 2 设计 (102) 5. 3 施工 (104) 5. 4 质量检验 (105) 6 砌筑法 (107) 6. 1 ·般规定 (107) 6. 2 设计 (107) 7 剥挖回填法 (109) 7. 1 一般规定 (109) 7. 2 设计 (109) 7. 4 质量检验 (110) 8 强夯法 (111) 8. 1 一般规定 (111) 8.2 设计 (111)

8.3施工 (111) 8.4 质量检验 (112) 堆载预压法 y (113) 9. 1 一般规定 (113) 9. 2 设计 (113) 9. 3 施工 (114) 9. 4 质量检验 (114) 10 采动边坡防治 (115) 10. 1 般规定 (115) 10.2 设计 (115) 10.3 施工 (116) 11采空区治理综合措施 (118) 11. 1 般规定 (118) 12工后检测与变形监测 (119) 12.1 一般规定 (119) 12.2工后检测 (119) 12. 3变形监测 (120)

11采空区治理综合措施

1.0.1随着我国基础建设规模的扩大与建筑用地减少矛盾日趋 激烈,对不良地基的处理使用成为缓和上述矛盾的一个积极有效 措施。煤矿采空区场地作为具有典型代表意义的不良建筑场地, 其地基处理要求技术水平高,地基处理费用占工程建设费用比例 大,处理不当对环境负面影响大,因此煤矿采空区地基处理的设计 和施工必须认真贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技 术先进、经济合理、确保质量和保护环境

2.1.2、2.1.3本规范中引入“采空区地基”和“采空区地基处理 的概念,是为了区分非采空区场地中建筑地基及地基处理的概念 根据现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中的规定 地基(ground,foundationsoils)的定义为支撑基础的土体或岩体 为建(构)筑物附加应力影响范围内的岩土体,而煤矿采空区地基 范围不仅包括建(构)筑物附加应力的影响范围,也包含了附加应 力影响范围外的下覆采空区。第2.1.3条中采空区地基处理,与 现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79中所提的地基处 理相比,从范围和处理方法上均有不同,设计人员在采空区地基础 处理设计过程中应注意区别。 2.1.11一般的煤层回采率指所开采煤层矿产采出量占工.业储量 的百分比,煤矿采空区建(构)筑物地基处理及采动边坡治理过程 中,涉及的煤层回采率指需处理范围内煤层的实际回采率,与一般 的煤层回采率应有区别。该值的提出是为了在煤矿采空区地基处 理灌注施工法设计时获得更为准确的计算灌注量

3.0.1采空区地面建(构)筑物地基处理设计等级,是按照地基基 础设计的复杂性、技术难度和采空区场地特征确定的,地基处理设 计等级采用三级划分。 位于急倾斜煤层采空区露头地段、非正规开采的小窑煤矿采 空区、复采及多煤层开采采空区上的建(构)筑物,由于上述采空区 地段具有变形不连续,场地稳定性差及变形危害大等特点,将上述 场地上建(构)筑物划分为甲类。 开采煤层倾角α<15°,地表平坦,且达到超充分采动,采动 影响范围内无大型地质构造时,最终形成的静态地表移动盆地 (图1)可划分为移动盆地的中间区域、移动盆地的内边缘区、移 动盆地的外边缘区。移动盆地边缘区包括内边缘区(又称压缩 区域)和外边缘区(又称拉伸区域),移动盆地的内边缘区一般位 于采空区边界附近到最大下沉点之间。在此区域内,地表下沉 值不等,地面移动向盆地的中心方向倾斜,呈凹形,产生压缩变 形,一般不出现裂缝;移动盆地的外边缘区位于采空区边界到盆 地边界之间。在此区域内,地表下沉不均匀,地面移动向盆地中 心方向倾斜,呈凸形,产生拉伸变形,当拉伸变形超过一定数值 后,地面将产生拉伸裂缝,基于煤矿采空区场地地表移动盆地的 上述变形特征,将置于采空区移动盆地外边缘区上建(构)筑物 划分为甲类。 塌陷、滑坡、崩塌、地裂缝发育均具有变形突变性,变形量大 对建(构)筑物危害大等特点,因此将置于上述场地上建(构)筑物 划分为甲类。 考虑到采深采厚比<30的浅层采空区,其垮落带、裂隙带发

育往往位于拟建(构)筑物基础主要持力层范围内,对建筑稳定 性的影响较大,且浅层采空区更易于受到建筑施工过程中爆 破、振动等的影响,发生活化;停采时间1<2.0H或≤1年的 采空区场地,其距离采煤作业结束时间短,采空区变形稳定性 差且更易于活化,故将此类采空区建(构)筑物地基处理等级 划分为甲级

图1地表移动盆地分区示意

3.0.2本条为强制性条文,必须严格执行。煤矿采空区地基处理 设计应在煤矿采空区岩土工程勘察的基础上进行。通过勘察,充 分了解、掌握采空区特征,并对采空区场地的稳定性和建筑适宜性 做出评价,结合拟建建(构)筑物特征及其变形要求,选择适宜的煤 矿采空区地基处理方法,确定处理目标。

3.0.4采空区地表移动延续时间(图2是根据最大下沉点的工

沉与时间天系曲线和下沉速率曲线求得的,下沉量达到0mm为 移动期开始的计时时间,当连续六个月下沉值不超过30mm时, 可认为地表移动期结束,从地表移动期开始到结束的整个时间称 为地表移动的持续时间。在移动过程的延续时间内,地表下沉速 率大于50mm/月(1.7mm/d)(煤层倾角小于45°),或大于30mm/月 (煤层倾角大于45°)的时间称为活跃期。从活跃期结束到移动期 结束的阶段称为衰退期

图2地表移动延续时间的确定及地表移动期的划分

3.0.5本条中所列采空空洞、采煤巷道、废弃井筒等均

(构)筑场地及地基变形、稳定性差的主要根源。另外,地表裂缝、 塌陷坑等采空区地表变形产物也对场地及建(构)筑物变形有影

层采空区为采深小于50m或采深采厚比H/M小于30的采空区。 中深层采空区为采深大于或等于50m且小于或等于200m或采深 采厚H/M大于或等于30且小于或等于60的采空区。深层采空 文为采深大于200m或采深采厚比H/M大于60的采空区 3.0.8~3.0.10对同一采空区场地存在采空区类型和开采深度 差异时,分区、分段采用不同的处理方法或采用相同的处理方法时 选用不同的工艺参数进行采空区处理,以针对不同的采空区特征, 达到采空区地基处理最优效果,并应根据不同处理方法预测场地 的变形特征,采用建筑措施及地基处理措施调节差异变形,满足建 筑使用要求

3.0.11现场试验和试验性施工过程中,当检测的处理结果不符 合设计要求时,应分析查明其原因,并修改设计参数或调整地基处 理方案。施工过程中应加强监测,采用信息法施工和动态设计原 则,及时修正设计参数,优化设计方案。试验性施工成果经验收合 格,可作为场地地基处理施工的一部分。 3.0.14煤矿采空区地基处理施工进行的地表移动变形监测,其 监测内容、频率与采空区勘察阶段的地面变形监测相同,监测内容 主要为地表水平位移、地表垂直位移、地表裂缝监测及建(构)筑物 变形监测、深部位移监测等。其监测与采空区地基处理施工同时 开始.在施工结束后,地表变形趋于稳定且符合场地稳定性标准后 可停止观测。煤矿采空区地基处理施工期地表移动检测应与采空 区勘察期间的监测做好衔接。 3.0.15对于经煤矿采空区地基处理后新建或改(扩)建的建(构 筑物,应按照现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8中的规定 进行变形监测。变形监测的时间包括施工期和使用期两个部分, 并以实测资料作为建筑物地基基础T程质量检验的依据之一。建 筑物施丁期的观测日期及次数,应根据施丁进度确定;建筑物峻工 后的第一年内,每半月观测一次,以后进行适当延长,在建筑变形

合设计要求时,应分析查明其原因,并修改设计参数或调整地基处 理方案。施工过程中应加强监测,采用信息法施工和动态设计原 则,及时修正设计参数,优化设计方案。试验性施工成果经验收合 格,可作为场地地基处理施工的一部分

3.0.14煤矿采空区地基处理施进行的地表移动变形监测,其

监测内容、频率与采空区勘察阶段的地面变形监测相同,监测内容 主要为地表水平位移、地表垂直位移、地表裂缝监测及建(构)筑物 变形监测、深部位移监测等。其监测与采空区地基处理施工同时 开始,在施工结束后,地表变形趋于稳定且符合场地稳定性标准后 可停止观测。煤矿采空区地基处理施工期地表移动检测应与采空 区勘察期间的监测做好衔接

筑物,应按照现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8中的规定 进行变形监测。变形监测的时间包括施工期和使用期两个部分, 并以实测资料作为建筑物地基基础工程质量检验的依据之一。建 筑物施工期的观测日期及次数,应根据施丁进度确定;建筑物峻工 后的第一年内,每半月观测一次,以后进行适当延长,在建筑变形 达到稳定标准后,仍需继续进行观测一年,

空区治理上使用最为广泛的采空区地基处理方法,同时也积累了 较为丰富的经验。选用灌注充填法进行采空区地基处理时,对采 空区地基发育的跨落带空洞、断裂带裂隙及弯曲带离层裂缝均需 加固处理的,可采用全灌注充填法;仅对上述对象进行选择加固 的可采用局部灌注充填法

计要求且无污染的条件下,可选用废弃料、矿渣等工业废料

向下,采空区二带发育、地面变形发育等均有较大的差异,因此宜 在设计的基础上进行采空区现场灌注试验,通过试验效果来确定 采空区灌注设计参数、灌注工法和灌注设备

4.2.2灌注孔可采用正三角形布设方式,其排距、间距按照条文 规定取值,当煤层回采率大、顶板坚硬、冒落带和裂隙带的空隙、裂 隙之间的连通性好,可取大值;反之应取小值。当采空区位于一般 场地时,可取大值;当采空区位于高填、深挖场地或重要建(构)筑 物地段时,则应取小值。 采空区“三带”是指煤矿采空区充分采动条件下形成的落 带、断裂带和弯曲带,其中跨落带指由采煤引起的上覆岩层破裂并 向采空区跨落的范围。断裂带指跨落带上方的岩层产生断裂或裂

缝,但仍保持其原有层状的岩层范围。弯曲带指断裂带上方直至 地表产生弯曲的岩层范围。 表4.2.2为具有明显三带”特征的煤矿采空区灌注孔布设间 距取值范围;对于无明显“三带”特征的房柱式开采形成的采空区 其灌注孔间距可按该表中覆岩类型、回采率取值;对于巷道式开采 的小窑采空区,灌注孔间距取值应根据采空区特征及灌注方法综 合确定,且不宜大于10m。 对于采空区积水场地,注浆根据工况需要进行挤压排水设计 排水设计要求雌幕孔的布设能够预留注浆浆液挤压排水通道。进 行挤压排水注浆浆液宜采用低水固比稠浆灌注。 在灌注施工中取3%~5%的钻孔取芯,主要目的是通过对地 会岩性、厚度,岩芯取芯率,采空区埋深及厚度等进行鉴别,结合煤 矿采空区岩土T程勘察报告对煤矿采空区特征进行分析、验证,确 保彩空区处理方注及设 有数的治班

地表产生弯曲的岩层范围。 表4.2.2为具有明显三带”特征的煤矿采空区灌注孔布设间 距取值范围;对于无明显“三带”特征的房柱式开采形成的采空区, 其灌注孔间距可按该表中覆岩类型、回采率取值;对于巷道式开采 的小窑采空区,灌注孔间距取值应根据采空区特征及灌注方法综 合确定,且不宜大于10m。 对于采空区积水场地,注浆根据工况需要进行挤压排水设计, 排水设计要求雌幕孔的布设能够预留注浆浆液挤压排水通道。进 行挤压排水注浆浆液宜采用低水固比稠浆灌注。 在灌注施工中取3%~5%的钻孔取芯,主要目的是通过对地 层岩性、厚度,岩芯取芯率,采空区埋深及厚度等进行鉴别,结合煤 矿采空区岩土T.程勘察报告对煤矿采空区特征进行分析、验证,确 保采空区处理方法及设计参数能对采空区地基进行有效的治理。 4.2.3采空区灌注充填法以充填采空区及其覆岩中的空洞和裂 隙为主,对材料的细度、强度要求相对较低,主要以充填式注浆为 自的。水泥粉煤灰、水泥黏土类浆液结石体具有一定的强度,且造 价低廉、材料来源丰富、浆液配置方便、操作简单,目前在工程中得 到广泛的运用。 根据材料配比试验研究,水固比(质量比)取1:1.0~1:1.3 时,浆液的可注性良好,可在注浆施下中采用。浆液的浓度使用应 由稀到浓,并根据施工的具体情况,调整浓度比。在采空区存在地 下水流动的情况下,注浆浆液的水固比应取高值,并应根据地下水 的流速添加适量的速凝剂,浆液中掺人的适量减水剂和注浆添加 剂应能使浆液流动性满足设备可注性要求,浆液扩散性满足治理 范围要求。 采空区注浆可根据设计中对浆液凝结时间指标、结石体强度 等要求,确定水泥、粉煤灰或水泥、黏土的比例。为了提高采空区 处治效果,在处治重要建(构)筑物下覆采空区时,可适当增加水泥

4.2.3采空区灌注充填法以充填采空区及其覆岩中的空洞和裂

的用量。 当采空区空洞和裂隙发育,地下水流速大于200m/h时,为节 省注浆材料,通常先灌注砂、砾石、石屑、矿渣等集料,以此充填大 的空洞和裂隙,减少过水断面,增加水流阻力,为有效注浆创造条 件。

4.2.4对于薄煤层采煤,煤层开采高度可能大于煤层赋存厚度

90.5(0.9+P)

其中P为覆岩综合评价系数,其取值通过地质、开采技术条件来 确定,取决于覆岩岩性及其厚度,可用下式计算:

对于采空区类型为巷道式小窑开采,采空区剩余空隙率应结合采空区勘察钻孔钻进情况确定。表1分层岩性评价系数单轴抗压初次采动重复采动岩性强度君石名称(Q)(MPa)(Q:)(Q2)≥90很硬的砂岩、石灰岩和黏土贞岩、0. 00.00. 180石英矿脉,很硬的铁矿石、致密花岗0. 00. 10. 4坚硬70岩、角闪岩、辉绿岩,硬的石灰岩、硬0.050. 20.5砂岩、硬大理石,不硬的花岗岩600. 10. 30. 6500. 20.450. 7较硬的石灰岩、砂岩和大理石40普通砂岩、铁矿石0. 40. 70.95中硬30砂质页岩、片状砂岩0. 60. 81. 020硬黏土质片岩、不硬的砂岩和石灰0. 80. 91. 0岩、软砾岩>100. 91. 01. 1各种页岩(不坚硬的)、致密泥灰岩软页岩、很软石灰岩、无烟煤、普通泥灰岩软弱≤10破碎页岩、烟煤、硬表土一粒质土1. 01. 11. 1壤、致密黏土软砂质黏土、黄土、腐殖土、松散砂层4.2.5单层采空区,采用全孔一次性注浆法施工时,选用似法兰盘简易止浆法止浆(图3、图4),简单易行,经济适用。其具体的操作方式为采用直径不小于50mm的钢管作为注浆管,将端焊接一个大小与开孔孔径相接近的法兰盘到设计止浆位置,用少量碎石、黏土将法兰盘与孔壁之间的孔隙封堵,然后采用水固比(质量比)为1:2的水泥浆或P.042.5级快凝水泥稠浆将注浆管与孔壁胶结在起,水泥浆灌注高度不应小于5.0m。.91.

图3注浆孔结构示意图

图4似法兰盘简易止浆法示意图

不力仪水, 止水玺 浆,充水采空区注浆管深度宜深注浆段,中、深层采空区宜在注 浆段采空区跨落裂隙带上方较完整岩体段设置孔内止浆塞 4.2.6注浆压力宜通过现场注浆试验确定。一般灌注压力不宜超 过有效止浆段上覆岩土体自重的1.0倍,终孔压力不宜超过1.2倍~ 1.5倍。

4.2.6注浆压力宜通过现场注浆试验确定。一般灌注压力

过有效止浆段上覆岩土体自重的1.0倍,终孔压力不宜超过1.2倍 1.5倍。

4.2.7灌注充填法惟幕孔的布设主要针对灌注施工过程中防治

灌注浆液的扩散流失或需要隔离注浆区域时使用。通常情况下, 采空区灌注充填法惟幕孔主要是为了防止灌注浆液扩散而布设。

对于煤层倾角小积水的采空区,灌注注浆管应置采空区 积水底部,雄幕孔配合布设排水通道,灌注次序应由采空区中部向 外依次灌注,通过注入适当浓度的浆液,起到外排积水的作用。 采空区灌注充填法钻孔施丁过程中,可根据前序次的注浆孔 揭露的采空区理深、厚度情况调整后序次成孔数量及成孔深度,对 于前序次钻孔出现煤柱孔较多的位置可适当减少布孔,对前序次 钻孔揭露采空区理深与原设计孔深有较大出入的情况,后序次钻 孔需在分析验证后,调整钻孔深度,避免因采空巷道、复采及多煤 层开采等影响对处治采空区埋深的判别

处治多层采空区,当各矿层间冒落带、裂隙带相互贯通时,宜 采用上行式注浆法,即灌注过程自下而上一次完成;当各矿层冒落 带、裂隙带没有相互贯通时,矿层间隔大,宜采用下行式分段注浆 即自上而下分段完成,并用套管止浆

较低、注浆施工经验较少的地区,或采用新的注浆工艺或新的注浆

技发展,许多新的技术可以在采空区灌注充填法检测中更好、更为 直接地反映采空区处理效果,因此本条规定对检测方法不做限制, 买际工作中可根据检测方法的可靠度及适用性择优选用。本条所 列孔内电视(成像)、红外视频探测等技术措施,均为在采空区勘 察、注浆效果检测等实际工作中有较多应用的技术手段,可直观判 别采空区灌注后空洞充填、裂隙离层胶结情况,是较为先进可靠的 注浆效果检测手段。 本条规定主要针对采空区灌注充填法质量验收标准,对于采空 区灌注充填法,其主要目的是为了对采空空洞、裂隙离层进行充填, 因此对于不在建筑地基主要受力层范围的采空空洞,采空区地基处 理设计等级甲、乙类建筑物注浆结石体强度不小于2.0MPa,丙类建 筑物不小于0.6MPa即可,对于处于建筑地基主要受力层范围的采 空空洞,其充填结石体强度应根据建筑荷载影响结合充填位置计算 确定。对于在采空区灌注充填法注浆设计阶段,进行注浆浆液配比 试验时,要求配置浆液室内测试的28d强度不小于0.3MPa,3个月 强度不小于1MPa,室内养护试块单轴抗压强度不宜小于2MPa。 孔内波速测试横波波速的检测标准,根据现行国家标准《建筑 抗震设计规范》GB50011,对于中密、稍密的碎石土,密实、中密的 砾、粗、中砂,f>150的黏性土和粉土、坚硬黄土其剪切波速范围 500m/s≥V>250m/s,结合实际工作中,对于灌注充填法工后剪 切波速检测结果统计,在施工满足设计要求的条件下,统计的受注

层剪切波速值均可达到300m/s以上,故综合考虑取剪切波速检 测标准为300m/s。 充填系数检测除可通过钻探验证主观评价外,还可以根据压浆 试验成果与原注浆量进行比较,分析确定,压浆试验的评价指标称 为压浆试验比,其计算方法为同一评价范围内压浆量与压浆量和注 浆量之和的比值,压浆试验比小于0.1,视为其充填达到90%以上。 煤炭工业太原设计研究院对山西省普城市北岩地块限价商品 住房项目灌注充填法采空区地基处理进行了检测,该项目一期拟 建29层住宅楼7座,3层幼儿园一座,二期拟建住宅楼2座,采空 区地基处理等级为甲级。建筑分布如图5所示

场地主要可采煤层为3井煤层,煤层埋深距离建筑基础下 20m~30m不等。该场地煤层在20世纪90年代进行过开采,并 于2002年前后关闭,采煤方式以房柱式开采为主,采煤厚2m~ 4m,在拟建建设场地内形成了埋深较浅、分布不规律的浅层采空。 根据采空区勘察结论,该煤层采空区顶板均为煤系地层泥岩、泥质 砂岩,顶板跨落带、弯曲带离层裂隙发育,在场地地面形成了一处 塌落洞,除此之外未在场地地表发现明显的变形。建设单位于 2013年11月~2014年3月组织注浆施工单位对场地采用灌注充 填法进行采空区地基处理,处理范围以建筑物投影外边线外扩 30m;幕孔布设沿处理外边界线按照孔间距10m布设,共布设 唯幕孔115个,在处理范围内按照孔距15m、排距15m梅花形满 堂布设注浆孔300个;注人浆液采用水泥、粉煤灰浆液,浆液水固 比幕孔取1:1.2~1:1.3,注浆孔取1:1.1,水泥占固相总质 量的30%;总注浆量19.8万m3。T后检测工作结束后,由于采 空区埋深较浅,钻探工作在基础直接持力层范围内检查到存在离 层空洞(图5检测钻孔于基础下4.0m处掉钻2.0m),检测报告建 议在建筑基础下沿建筑外围轮廓线布设二次注浆孔,二次注浆孔 共布设施工148个,如图5所示,注浆浆液配比与原注浆施工相 司,二次注浆共注入浆液5949.8m",二次注浆施工过程中,有一处 主浆孔在基础下6.0m又出现掉钻,也验证了钻探验证孔揭露的 基础直接持力层下存在离层空洞。 场地灌注充填法采空区地基处理工后检测分别采用钻探、波 速测试、压浆检测等进行,检测结果分述如下: (1)钻探结果: 该项目工后检测评价钻探工作共布设钻孔25个,主要目的是 为了采取注浆结石体样本进行无侧限抗压强度测试,并可对采空 区充填效果进行直观判别。钻孔工作采取结石体样本11个,统计 得到的结石体无侧限抗压强度2.2MPa~12.4MPa不等,平均无 侧限抗压强度为7.64MPa,选用值为5.90MPa,

根据钻探结果,在布设的25个钻孔中共有两个钻孔发生掉 钻,其中位于7#楼附近钻孔基础下4.0m掉钻2.0m,说明在采空 区地基处理后,仍小范围存在采空区垮落离层空洞。 (2)波速测试结果: 该项目共对3#煤采空区地基处理段进行了15个钻孔单孔剪 切波速测试,测试结果显示结石体剪切波速最大值为343.5m/s, 最小值为302.0m/s,平均值为322.9m/s。 (3)压浆检测结果: 由于二次注浆施工类似于压浆检测,因此可用二次注浆数据 作为压浆检测进行采空区注浆效果检测。各楼座下单孔平均注浆 量与压浆试验注浆量对比如图6所示

注浆施工单孔平均注浆量 ■压浆检测单孔平均注浆量

图6场地建筑基础下平均注浆量对比图

综合统计,场地压浆试验单孔平均注浆量为41.09m3,场地注 浆施工单孔平均注浆量为442.63m3,压浆试验比为0.0856,可以 说明整个场地注浆实际充填系数满足要求,注浆结束后的场地采 空区及其顶板垮落带剩余空隙率小于0.1,见表2。

表2场地建筑基础下单孔平均注浆量对比分析表

通过工后检测,评价该项目采空区经灌注充填法地基处理后 各项检测项自均符合要求,对于可能存在的离层空洞进行了补充 注浆,注浆效果满足建设使用要求

4.3.1注浆站的布置可按图7和图8布置。

莲花大桥桩基施工方案图7注浆站水泥粉煤灰制浆池平面示意

图8水泥粉煤灰浆制浆池立面示意图

4.3.2止浆设备或装置的选型应尽量简单、操作方便、止浆可靠。

4.3.2正求设备蚁衣直的边 作力使、正永可菲 常用的止浆设备为自制的似法兰盘止浆器,法兰盘直径大小应与 注浆孔径相匹配。采用其他止浆塞时,应具有良好的膨胀和耐压 生能,易于安装和拆卸。 根据已有的采空区处治工程实践经验,单层采空区注浆采用 法兰盘简易止浆法止浆简单易行。此法不完善之处在于:当法兰 盘止浆装置安装完成,在注浆前发生塌孔或堵孔事故需进行扫孔 时,法兰盘装置难于起拔,扫孔十分困难。 自上而下式注浆文称为下行法注浆,其要点是:以开孔孔径进 完整基岩5m,注浆1:2或更浓的加水玻璃的水泥浆。水泥浆 柱高度不小于5m,然后立即下入护壁管(也是孔口管和注浆管): 待水泥浆初凝或24h后再变径钻至第一个煤层采空区的设计深 度。在孔口管上端安装注浆用的三通管即可注浆。该段注浆结束 后卸掉上端注浆装置,扫孔并钻至第二个注浆段深度,重新安装孔 口三通管注浆。直至完成最下层采空区的注浆施工。下行法注浆 简单易行,且工程质量好,缺点是工期较长。上行式分段注浆法宜 简易用止浆塞止浆。此法要求止浆塞下置在裂隙不发育的完整基

岩内。如遇多层采空区塌落,岩石破碎,空隙、裂隙发育园林绿化施工方案(含园路),则不宜采 用此法。 处治两层以上采空区时,止浆需多次完成,下行法注浆宜选用 套管止浆,上行法注浆宜用止浆塞止浆

4.3.4浆液的配比及性能指标应严格按设计文件及现场试验结

4.3.4浆液的配比及性能指标应严格按设计文件及现场试验结 果执行,确保浆液质量满足设计要求,施工中应按规定检测频率检 验浆液的各项性能技术指标,

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