说明在采空区地基处理后 施工质量为不合格 裂隙之间的连通性好 处理范围以建筑物投影外边线外扩30m 有一项检测项目未达到设计要求或检测标准时 可选用其他替代材料 4.2.3 当采空区位于高填 成孔过程中应根据前序次注浆孔注浆情况 地下水流速大于200m/h时 当采空区空洞 孔距 充填系数检测除可通过钻探验证主观评价外 Q 工艺及采空区特征等制定施工质量验收标准 并应统计岩石质量指标RQD 4.2.4 1 1 采煤厚2m～4m 可采用一次成孔 增加水流阻力 实际工作中可根据检测方法的可靠度及适用性择优选用 全灌注充填法灌注量在缺乏经验地区可按下式估算 灌注充填法设计施工检测标准应符合表4.2.9的规定 5 顶板垮落带 注 设 (2)波速测试结果 当各矿层冒落带 采空区注浆结石体抗压强度指标的规定适用于基础主要受力层以外的采空区地基处理范围 综合统计 灌注终孔压力宜为注浆压力的1.5倍～2.0倍 灌注孔可采用正三角形布设方式 灌注钻孔开孔直径宜为130mm～150mm 根据材料配比试验研究 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 但仍保持其原有层状的岩层范围 该煤层采空区顶板均为煤系地层泥岩 由于采空区埋深较浅 选用似法兰盘简易止浆法止浆(图3 4.2.1 并根据施工的具体情况 3 即式(4.2.4)中回采率的计算采用采空区治理场地开采煤层的实际开采体积与该煤层在治理范围内的总赋存量的比值 当采空区位于一般场地时 多层采空区矿层间隔较小且各矿层的垮落 并应符合下列规定 岩石无纵向裂隙发育地段 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 对于采空区类型为巷道式小窑开采 结合地层及采空区特征对后次序的孔位 当采空区存在积水时宜取小值 采空区灌注处理设计应根据灌注要求 则应取小值 在大面积灌注施工前 α——煤层倾角(°) 本条所列检测方法均为成熟可靠的质量检验方法 式中 4.2.8 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 采空区灌注成孔和灌注工艺应根据采空区顶板覆岩性质 灌注施工工艺参数应符合下列规定 其取值可按表1的规定确定 在采空区存在地下水流动的情况下 单层采空区 灌注孔间距应根据现场试验确定 灌注材料 对于灌注充填法工后剪切波速检测结果统计 并应采取从深到浅的施工顺序 3个月强度不小于1MPa 2 并应分段灌注施工 浆液中掺入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 并不小于80％ 如图5所示 该值按照《建筑物 以不出现地表隆起为控制标准 对破碎岩石应大于70％ 可取1.2～1.5 裂隙带没有相互贯通时 结合实际工作中 采空区地基处理范围边缘部位应设置帷幕孔 黏性土等材料为主 对存在采空区积水的特殊场地 灌注材料的配比应结合当地经验 1 为了提高采空区处治效果 乙类建筑物注浆结石体强度不小于2.0MPa 4.2.6 帷幕孔总数的3％～5％ 灌注孔宜采用三角形布设 3 压浆试验比小于0.1 随着科技发展 式(4.2.4)中充填系数应按照灌注充填设计选用 3 共布设帷幕孔115个 Q 采空区勘察精度较低 ——覆岩第i分层的法向垂直厚度(m) 灌注充填法地基处理面积及处理深度可按本规范附录A计算 注浆浆液配比与原注浆施工相同 对于缺乏灌注经验或采用新的灌注工艺或灌注材料时 丙类建筑物不小于0.6MPa即可 灌注材料宜以水泥 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 进行挤压排水注浆浆液宜采用低水固比稠浆灌注 并应遵循“分序间隔灌注”的原则 场地压浆试验单孔平均注浆量为41.09m c——浆液结石率(％) 分析确定 煤层的回采率应区别于煤矿整个矿井的回采率 对于前序次钻孔出现煤柱孔较多的位置可适当减少布孔 灌注施工顺序应防止浆液无序扩散 注浆浆液的水固比应取高值 4.2.7 材料 m 间距按照条文规定取值 排水设计要求帷幕孔的布设能够预留注浆浆液挤压排水通道 粉煤灰 要求配置浆液室内测试的28d强度不小于0.3MPa 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 可在注浆施工中采用 应先施工边缘帷幕孔 注入浆液采用水泥 对于煤层倾角小且积水的采空区 4.2.7 对材料的细度 仍小范围存在采空区垮落离层空洞 三角形布置 黏土将法兰盘与孔壁之间的孔隙封堵 式中 对于地质条件复杂 4.2.5 灌注材料的规格应按表4.2.3确定 测试结果显示结石体剪切波速最大值为343.5m/s 二次注浆孔共布设施工148个 在场地地面形成了一处塌落洞 材料来源丰富 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) 灌注孔间距取值应根据采空区特征及灌注方法综合确定 终孔直径不宜小于89mm 调整浓度比 当煤层回采率大 采空高度的取值应选用煤矿实际开采厚度 水泥应占固相的15％～35％ 由于选用下沉系数表示地表最大下沉值与开采厚度之比 计 试验段孔数宜为设计灌注孔总数的3％～5％ 还可以根据压浆试验成果与原注浆量进行比较 统计的受注层剪切波速值均可达到300m/s以上 且不宜大于10m 并根据地区经验进行调整 砾石 由于二次注浆施工类似于压浆检测 宜自上而下分段成孔 结石体强度等要求 4.2.9 ＞150的黏性土和粉土 并用套管止浆 在有经验的地区 裂隙带相互贯通时 孔数 采空区剩余空隙率的取值是采用(1－q)计算得到的 回采率取值 有多层采空区分布 二期拟建住宅楼2座 应进行综合分析 对于可能存在的离层空洞进行了补充注浆 垮落带与断裂带裂隙的发育程度 最小值为302.0m/s ——灌注量(m 对于中密 可适当增加水泥的用量 采空区“三带”是指煤矿采空区充分采动条件下形成的垮落带 采空区灌注充填法帷幕孔主要是为了防止灌注浆液扩散而布设 4 帷幕孔的布设应满足注浆挤压排水工艺的要求 中密的砾 孔深进行调整 弯曲带离层裂隙发育 主要目的是通过对地层岩性 倾斜煤层应先施工沿倾向深部采空区边缘孔 主要以充填式注浆为目的 孔内波速测试横波波速的检测标准 4 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 帷幕孔配合布设排水通道 钻孔工作采取结石体样本11个 图4) 并于2002年前后关闭 按表4.2.2确定 砂砾石等粗骨料 可采用上述止浆法或在孔内采用止浆塞止浆 i 计算公式如下 本条规定主要针对采空区灌注充填法质量验收标准 检测结果分述如下 见表2 4.2.8 采空区灌注充填法钻孔施工过程中 可采用正三角形布设 6 其中位于7＃楼附近钻孔基础下4.0m掉钻2.0m 其中q为采空区场地下沉系数 即自上而下分段完成 各项检测项目均符合要求 4.2.9 有一处注浆孔在基础下6.0m又出现掉钻 取芯孔应全孔取芯 2 粉煤灰或水泥 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 场地灌注充填法采空区地基处理工后检测分别采用钻探 注浆效果检测等实际工作中有较多应用的技术手段 断裂带指垮落带上方的岩层产生断裂或裂缝 黏土的比例 可灌注石粉 2 强度要求相对较低 采空区地基处理等级为甲级 取芯孔的数量应为注浆孔 深挖场地或重要建(构)筑物地段时 充水采空区注浆管深度宜深入注浆段 7 起到外排积水的作用 灌注顺序及工艺应符合下列规定 采用全孔一次性注浆法施工时 计 通过注入适当浓度的浆液 止浆位置应选择在孔壁围岩稳定 对于处于建筑地基主要受力层范围的采空空洞 注浆效果满足建设使用要求 其取值通过地质 灌注次序应由采空区中部向外依次灌注 裂隙离层胶结情况 开采技术条件来确定 稍密的碎石土 故建议在场地中间区剩余空隙率取低值 n——采空区剩余空隙率(％) 分布不规律的浅层采空 因此对于不在建筑地基主要受力层范围的采空空洞 更为直接地反映采空区处理效果 进行注浆浆液配比试验时 注浆施工经验较少的地区 q＝0.5(0.9＋P) 对于位于建筑基础主要受力层范围的 石屑 止浆位置设计应根据注浆工艺确定 浆液的可注性良好 并可对采空区充填效果进行直观判别 以试验或地区经验确定 矿渣等粗骨料 在注浆施工前应进行现场注浆试验 因此本条规定对检测方法不做限制 均为在采空区勘察 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 是较为先进可靠的注浆效果检测手段 其中P为覆岩综合评价系数 石屑 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 并应根据地下水的流速添加适量的速凝剂 M——采出煤层法向厚度(m) f 按采空区地基处理设计等级并通过现场试验确定 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 当各矿层间冒落带 该项目一期拟建29层住宅楼7座 故综合考虑取剪切波速检测标准为300m/s 单层采空区且采厚小于2m的 取决于覆岩岩性及其厚度 g 对于采用全灌注充填法处理的采空区 处治多层采空区 i 断裂带互相贯通时 地基处理设计等级为甲级或乙级时宜取高值 每回次岩芯采取率对完整 经济适用 在处治重要建(构)筑物下覆采空区时 或采用低压浓浆灌注 (4.2.4) 然后采用水固比(质量比)为1:2的水泥浆或P.O 避免因采空巷道 许多新的技术可以在采空区灌注充填法检测中更好 水固比(质量比)取1:1.0～1:1.3时 宜采用上行式注浆法 水泥粉煤灰 弯曲带指断裂带上方直至地表产生弯曲的岩层范围 煤层埋深距离建筑基础下20m～30m不等 煤层开采高度可能大于煤层赋存厚度(即可能包含煤层顶底板岩石) 也可根据覆岩地层结构及岩性 设 根据采空区勘察结论 在场地边缘区取高值 可用下式计算 在满足设计要求的条件下 治理方案应进行专项技术论证 当采空区空洞和裂隙发育 s 浆液扩散性满足治理范围要求 4.2.6 在处理范围内按照孔距15m 水体 在布设的25个钻孔中共有两个钻孔发生掉钻 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 2 建筑分布如图5所示 灌注充填法帷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 (3)压浆检测结果 或采用新的注浆工艺或新的注浆材料时 平均值为322.9m/s 煤炭工业太原设计研究院对山西省晋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 评价该项目采空区经灌注充填法地基处理后 除此之外未在场地地表发现明显的变形 对前序次钻孔揭露采空区埋深与原设计孔深有较大出入的情况 粉煤灰浆液 浆液水固比宜取1:1.0～1:1.3 1 4.2.3 对于在采空区灌注充填法注浆设计阶段 视为其充填达到90％以上 3 通过工后检测 断裂带和弯曲带 1 4.2.5 即灌注过程自下而上一次完成 可取大值 为节省注浆材料 通常先灌注砂 4.2.2 注浆根据工况需要进行挤压排水设计 对于充水采空区 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》采用 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 τ——灌注量损耗系数 采取分段注浆时 复采及多煤层开采等影响对处治采空区埋深的判别 其主要目的是为了对采空空洞 密实 矿渣等集料 该项目工后检测评价钻探工作共布设钻孔25个 中 对于薄煤层采煤 3 42.5级快凝水泥稠浆将注浆管与孔壁胶结在一起 采煤方式以房柱式开采为主 采空区埋深及厚度等进行鉴别 单位灌注量小于50L/min且稳定15min以上作为结束灌注控制标准 注浆压力宜通过现场注浆试验确定 平均无侧限抗压强度为7.64MPa 波速测试 并应制定整治和补救方案 注浆孔取1:1.1 施工质量为合格 可采用全孔一次性灌注施工 50011 坚硬黄土其剪切波速范围500m/s≥V 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 ak 添加速凝剂 灌注注浆管应置于采空区积水底部 对于采空区灌注充填法 泥质砂岩 目前在工程中得到广泛的运用 N——煤层回采率(％) 因此在计算薄煤层煤矿采空区注浆量时 全部检测项目达到设计要求及检测标准时 验证 结合煤矿采空区岩土工程勘察报告对煤矿采空区特征进行分析 应根据采空区特征选择代表性区段进行钻孔工艺性成孔试验和灌注试验 2 厚度 工后检测工作结束后 采空区注浆可根据设计中对浆液凝结时间指标 室内养护试块单轴抗压强度不宜小于2MPa 后序次钻孔需在分析验证后 操作简单 回采率及采空区“三带”连通性 浆液水固比帷幕孔取1:1.2～1:1.3 深层采空区宜在注浆段采空区垮落裂隙带上方较完整岩体段设置孔内止浆塞 冒落带和裂隙带的空隙 选用值为5.90MPa 应满足建筑荷载使用要求 间距可取灌注孔间距的1/2～2/3 统计得到的结石体无侧限抗压强度2.2MPa～12.4MPa不等 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 多层采空区矿层间隔较大 以此充填大的空洞和裂隙 为有效注浆创造条件 ) 厚度情况调整后序次成孔数量及成孔深度 二次注浆共注入浆液5949.8m 8 采空区地基处理设计等级甲 可根据前序次的注浆孔揭露的采空区埋深 自下而上分段灌注施工 粗 灌注压力应通过现场灌注试验确定 场地注浆施工单孔平均注浆量为442.63m 浆液的浓度使用应由稀到浓 压浆检测等进行 间歇灌注及疏排水等措施保障灌注效果 ＞250m/s 帷幕孔布设沿处理外边界线按照孔间距10m布设 3层幼儿园一座 水泥浆灌注高度不应小于5.0m 根据钻探结果 可直观判别采空区灌注后空洞充填 3 水泥黏土类浆液结石体具有一定的强度 二次注浆施工过程中 注浆压力达到灌注终孔压力后 钻孔直径 粗骨料粒径的控制标准以满足可灌注施工为准 砾石 3 较完整岩石应大于80％ 总注浆量19.8万m g 压浆试验的评价指标称为压浆试验比 裂隙离层进行充填 排距15m梅花形满堂布设注浆孔300个 4.2 在灌注施工中取3％～5％的钻孔取芯 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 后施工中间灌注孔 简单易行 3 以形成有效的止浆帷幕 对于巷道式开采的小窑采空区 采空区剩余空隙率应结合采空区勘察钻孔钻进情况确定 裂隙发育或存在采空区积水时 其充填系数要达到0.85以上 1 通常情况下 ——覆岩第i分层的岩性评价系数 本条所列孔内电视(成像) η——充填系数 钻孔应按次序间隔成孔 顶板坚硬 需投入骨料时终孔直径不应小于110mm 4.2.2 其中垮落带指由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的范围 将一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 浆液配置方便 该场地煤层在20世纪90年代进行过开采 反之应取小值 对于采空区积水场地 场地主要可采煤层为3＃煤层 宜采用下行式分段注浆 ＝(τ·S·M·N·n·η)/(c·cosα) 终孔压力不宜超过1.2倍～1.5倍 可配合灌注砂 矿层间隔大 对于无明显“三带”特征的房柱式开采形成的采空区 压浆试验比为0.0856 2 ) 连通性与透水性确定 中砂 并宜按多排 用少量碎石 调整钻孔深度 减少过水断面 且造价低廉 (1) 水泥占固相总质量的30％ 可以说明整个场地注浆实际充填系数满足要求 4.2.4 其灌注孔间距可按该表中覆岩类型 Q 且不宜大于10m 配比应符合下列要求 2 可取大值 S——采空区地基处理面积(m (1)钻探结果 灌注孔布设应符合下列规定 根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 并可掺入适量减水剂 其排距 对于水平或近水平煤层采空区 4.2 在施工满足设计要求的条件下 在拟建建设场地内形成了埋深较浅 岩芯取芯率 红外视频探测等技术措施 确定水泥 5