采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則Guidelines

for

Design

and

Construction

of

Highway

EngineeringintheMined-outArea2011-07-01

實(shí)施2011-05-27發(fā)布目

錄1總則

………………………

12

術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

………………………………

22.1術(shù)語(yǔ)

…………………

22.2符號(hào)

…………………………………53采空區(qū)勘察

………………73.1一般規(guī)定……………73.2勘察方法……………73.3勘察階段

…………………………103.4采空區(qū)勘察報(bào)告

…………………

143.5原始資料歸檔

……………………

154采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)………………

164.1一般規(guī)定

…………………………164.2采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

…………………………

164.3采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法

…………184.4各勘察階段采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)要求

……………195采空區(qū)公路設(shè)計(jì)…………………………215.1一般規(guī)定……………………………215.2路線設(shè)計(jì)……………………………

215.3路基、路面設(shè)計(jì)……………………

225.4橋梁設(shè)計(jì)……………………………

235.5隧道設(shè)計(jì)……………………………

245.6公路保護(hù)礦柱留設(shè)…………………266采空區(qū)處治設(shè)計(jì)…………276.1一般規(guī)定……………………………

276.2注漿法………………276.3其他處治設(shè)計(jì)方法

…………………

347采空區(qū)處治施工…………397.1一般規(guī)定……………………………

397.2注漿法處治施工……………………397.3其他處治方法施工…………………

448

采空區(qū)處治監(jiān)測(cè)與檢測(cè)…………………47

目

錄—1—8.1一般規(guī)定………………………………478.2采空區(qū)處治監(jiān)測(cè)………………………478.3采空區(qū)處治檢測(cè)………………………

498.4采空區(qū)處治質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)……………50附錄A

采空區(qū)勘察方法有關(guān)表格

…………………………52附錄B采空區(qū)移動(dòng)變形觀測(cè)有關(guān)表格

……………………54附錄

C

采空區(qū)冒落帶、裂隙帶計(jì)算方法……………………61附錄D采空區(qū)地表移動(dòng)變形計(jì)算

…………………………63附錄E公路保護(hù)礦柱留設(shè)

…………………70附錄

F采空區(qū)注漿處治施工

………………

72附錄

G采空區(qū)處治監(jiān)測(cè)

……………………80附錄

H

地表移動(dòng)變形計(jì)算表

………………82本細(xì)則用詞說(shuō)明

………………83附件

《采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/TD31-03—2011)條文說(shuō)明

…………851總

則………………………

873

采空區(qū)勘察………………894采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)………………935采空區(qū)公路設(shè)計(jì)

………………………1006采空區(qū)處治設(shè)計(jì)

………………………1057

采空區(qū)處治施工

………………………

1098采空區(qū)處治監(jiān)測(cè)與檢測(cè)

………………

115采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)—2—1.0.1為指導(dǎo)采空區(qū)公路工程建設(shè)，明確采空區(qū)公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)要

求，保證采空區(qū)公路工程建設(shè)質(zhì)量及運(yùn)營(yíng)安全，制定本細(xì)則。1.0.2本細(xì)則適用于煤礦采空區(qū)新建和改(擴(kuò))建各級(jí)公路。1.0.3公路勘察設(shè)計(jì)應(yīng)避讓采空區(qū)，難以避讓時(shí)，宜以路基方式通過(guò)。1.0.4采空區(qū)公路建設(shè)應(yīng)合理利用礦渣等采礦廢棄物作為筑路材料及處治填充料。1.0.5采空區(qū)公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，應(yīng)貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極采用成熟可靠的新技術(shù)、新材料和新工藝。1.0.

6

采空區(qū)公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，必須符合國(guó)家在安全生產(chǎn)方面的有

關(guān)規(guī)定，采取完備的安全生產(chǎn)措施，保障人員和設(shè)施安全。1.0.7采空區(qū)公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，必須符合國(guó)家在環(huán)境保護(hù)方面的有關(guān)規(guī)定。1.0.8采空區(qū)公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，除應(yīng)符合本細(xì)則的規(guī)定外，尚應(yīng)符合

國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1

總則總

則—1—2.1

術(shù)語(yǔ)2.1.1

基本術(shù)語(yǔ)1

采空區(qū)

mined-out

area地下固體礦床開采后的空間，及其圍巖失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落，直到上覆巖

層整體下沉、彎曲所引起的地表變形和破壞的地區(qū)或范圍。狹義的采空區(qū)指開采空間。2

回采率

miningrate礦產(chǎn)采出量占工業(yè)儲(chǔ)量的百分比。3采深采厚比

ratio

of

mining

depth

and

working

thickness礦層開采深度與法向開采厚度的比值，簡(jiǎn)稱深厚比。4堅(jiān)硬覆巖

hard

overburden巖體完整，抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，天然單軸抗壓強(qiáng)度大于60MPa的上覆巖層。5軟弱覆巖

soft

overburden巖體破碎，抗擾動(dòng)能力弱，天然單軸抗壓強(qiáng)度小于30MPa的上覆巖層。6中硬覆巖

medium

overburden介于堅(jiān)硬覆巖與軟弱覆巖之間，天然單軸抗壓強(qiáng)度介于30～60MPa

之間的上覆

巖層。7礦層頂板

mine

seam

roof位于礦層上面的巖層。礦層頂板由下而上可分為偽頂、直接頂和老頂。8井巷工程

roadway

engineering在地層內(nèi)開鑿的井巷和洞室等工程。9礦柱

mine

pillar在礦井內(nèi)特定部位為確保井巷、建筑物以及生產(chǎn)安全保留不予開采的部分礦層。礦

柱主要有井巷保護(hù)礦柱、建(構(gòu))筑物保護(hù)礦柱、礦井邊界礦柱以及防水(沙)安全隔離礦

柱等幾大類。10

自然垮落

spontaneouscollapse讓采空區(qū)頂板自然塌落的一種頂板管理方法。11

覆巖破壞三帶

three

zone

of

deformation

of

strata

above

an

extracted

area礦層采出后，其覆巖在垂直方向上的破壞可分為冒落帶、裂隙帶、彎曲帶，簡(jiǎn)稱“三帶”?！?/p>

—2

術(shù)語(yǔ)和符號(hào)采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)212冒落帶

zone

of

shattered直接位于采空區(qū)上方的頂板巖層，在自重和上覆巖層重力作用下，所受應(yīng)力超過(guò)本身

強(qiáng)度時(shí)，斷裂、破碎、塌落的巖層。13

裂隙帶

zone

of

fracture冒落帶上部的巖層在重力作用下，所受應(yīng)力超過(guò)本身的強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生裂隙、離層及斷裂，但未塌落的巖層。14彎曲帶

zone

of

curve裂隙帶上部的巖層在重力作用下，所受應(yīng)力尚未超過(guò)巖層本身的強(qiáng)度，產(chǎn)生微小變

形，但整體性未遭破壞，也未產(chǎn)生斷裂，僅出現(xiàn)連續(xù)平緩的彎曲變形帶。15

地表松散層沉陷變形帶

zone

of

subsidence

deformation

of

surface

overburden地下礦層大面積采出后，礦層上部巖層失去支撐，平衡條件被破壞，使巖層彎曲、塌落，引起地表松散層下沉變形或裂縫的區(qū)域。2.1.2

采空區(qū)類型、開采方式有關(guān)術(shù)語(yǔ)1

長(zhǎng)壁式開采

long-wallmining工作面較長(zhǎng)的壁式開采方式，工作面長(zhǎng)度一般為100～300m,

分走向長(zhǎng)壁和傾向

長(zhǎng)壁。2房柱式開采

room

and

pillar

mining從區(qū)段平巷每隔一定距離掘出礦房進(jìn)行采礦至區(qū)段上部邊界，后退擴(kuò)采礦房?jī)蓚?cè)煤

柱的開采方式。3短壁式開采

short-wall

mining為長(zhǎng)壁式開采和房柱式開采的結(jié)合。采用房柱式開采出煤柱，煤柱的回采是靠沿其

一側(cè)的長(zhǎng)壁式開采方式進(jìn)行。4巷柱式開采

roadway

and

pillar

mining在區(qū)段范圍內(nèi)，每隔10～30m

沿煤層切割成10～30m

的方形或矩形煤柱，然后按區(qū)

段后退式開采順序陸續(xù)回采的開采方式。5條帶式開采

partial

mining復(fù)雜地質(zhì)條件下將采區(qū)分成條帶進(jìn)行開采的方式，分充填條帶和非充填條帶兩大類。6充填式開采filledmining邊開采邊在采空區(qū)進(jìn)行充填的開采工藝。7充分采動(dòng)

full

mining地下煤層采出后，地表下沉值達(dá)到該地質(zhì)采礦條件下應(yīng)有的最大值的采動(dòng)。

8非充分采動(dòng)

insufficiencymining采空區(qū)的尺寸沒(méi)有達(dá)到充分采動(dòng)的臨界值，地表下沉也未達(dá)到該地質(zhì)采礦條件下應(yīng)

有的最大下沉值時(shí)的采動(dòng)。9超充分采動(dòng)

ultra

full

mining采空區(qū)的尺寸超過(guò)充分采動(dòng)的臨界值，地表下沉也達(dá)到該地質(zhì)采礦條件下應(yīng)有的最—

—術(shù)語(yǔ)和符號(hào)3大下沉值并且形成平底下沉盆地時(shí)的采動(dòng)。10

淺層采空區(qū)

shallowmined-outarea采深采厚比不大于40的采空區(qū)。11中深層采空區(qū)

middle-deep

mined-out

area采深采厚比介于40～120

的采空區(qū)。12深層采空區(qū)

deep

mined-out

area采深采厚比不小于120

的采空區(qū)。13準(zhǔn)采區(qū)

preparatory

mining

area已經(jīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，尚未開采的采區(qū)。14新采空區(qū)

new

mined-out

area正在開采或停采時(shí)間少于一年的采空區(qū)。15老采空區(qū)

old

mined-out

area已停止開采且停采時(shí)間超過(guò)一年的采空區(qū)。16水平(緩傾斜)采空區(qū)

level

mined-out

area礦層水平或傾角不大于15°的采空區(qū)。17傾斜采空區(qū)

inclined

mined-out

area礦層傾角介于15°~75°的采空區(qū)。18急傾采空區(qū)acute

inclined

mined-out

area礦層傾角不小于75°的采空區(qū)。2.1.3

地表移動(dòng)變形有關(guān)術(shù)語(yǔ)1

地表移動(dòng)

groundmovement地下礦層開采引起上覆巖層自下而上直至地表產(chǎn)生移動(dòng)、變形和破裂，導(dǎo)致地表產(chǎn)生

的位移。2地表移動(dòng)盆地

ground

subsidence

basin地下礦層開采引起地表下沉，從而在采空區(qū)上方地面形成比采空區(qū)范圍大的洼地。3移動(dòng)盆地主剖面

main

profile

of

movement

basin通過(guò)地表移動(dòng)盆地的最大范圍和最大下沉點(diǎn)所做的沿礦層走向方向或傾斜方向的垂

直剖面。4地表下沉

surface

subsidence地表移動(dòng)盆地內(nèi)地表點(diǎn)移動(dòng)矢量的垂直分量。5地表水平移動(dòng)

surfacehorizontalmovement地表移動(dòng)盆地內(nèi)地表點(diǎn)移動(dòng)矢量的水平分量。6地表傾斜變形

surface

inclined

movement由于地表相鄰兩點(diǎn)的不均勻下沉而產(chǎn)生的相對(duì)垂直位移。7地表水平變形surfacehorizontaldeformation由于地表相鄰兩點(diǎn)的不均勻水平移動(dòng)而產(chǎn)生的相對(duì)水平位移?！?/p>

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)48

地表曲率變形

surface

curvature

deformation由于地表相鄰點(diǎn)間的傾斜變形不均勻而產(chǎn)生的地表彎曲。9

下沉系數(shù)

subsidence

coefficient在充分采動(dòng)條件下，開采近水平礦層時(shí)地表最大下沉值與開采厚度之比。

10邊界角

boundary

angle在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)情況下；地表移動(dòng)盆地主剖面上盆地邊界點(diǎn)(下沉值為

10mm)至采空區(qū)邊界的連線與水平線在礦柱一側(cè)的夾角?？紤]松散層時(shí)，尚應(yīng)根據(jù)松散

層移動(dòng)角確定。11移動(dòng)角displacementangle在充分采動(dòng)情況下，移動(dòng)盆地主剖面上臨界變形值的點(diǎn)和采空區(qū)邊界連線在礦柱一

側(cè)與水平線之間所夾的銳角。2.2

符號(hào)2.2.1采空區(qū)地表移動(dòng)變形有關(guān)符號(hào)W——下沉值(mm);i——

傾斜值(mm/m);K——曲率值(mm/m2);U

水平移動(dòng)值(mm);ε——水平變形值(mm/m);q——

下沉系數(shù)；M——礦層采出厚度(m);r——

主要影響半徑(m);b

水平移動(dòng)系數(shù)；L

、l——采空區(qū)走向、傾向計(jì)算長(zhǎng)度(m);θ——開采影響傳播角(°);T——

移動(dòng)延續(xù)期；T?！苿?dòng)初始期；T?——

移動(dòng)活躍期；T,——

移動(dòng)衰退期；△T——剩余移動(dòng)期；Hm——冒落帶高度(m);H?——裂隙帶高度(m);H?——建筑物基礎(chǔ)深度(m);H?——

建筑物加載對(duì)地基的擾動(dòng)深度(m);△

W——剩余下沉值(mm);△i——剩余傾斜變形值(mm/m);—

—術(shù)語(yǔ)和符號(hào)5△K——剩余曲率變形值(mm/m2);

△U——

剩余水平移動(dòng)值(mm);△ε——剩余水平變形值(mm/m)

。2.2.2

注漿技術(shù)參數(shù)有關(guān)符號(hào)

A——注漿漿液損耗系數(shù)；C——注漿漿液結(jié)石率；η——注漿漿液充填系數(shù)；△V——采空區(qū)剩余空隙率；

V?——漿液結(jié)石體體積。采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)6—

—3.1

一般規(guī)定3.1.1

采空區(qū)公路工程地質(zhì)勘察必須根據(jù)公路基本建設(shè)程序分階段并按各階段深度

的要求開展工作。施工過(guò)程中發(fā)生新采或復(fù)采時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。3.1.2采空區(qū)勘察應(yīng)滿足采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)的要求，且應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)條

件、工程結(jié)構(gòu)設(shè)置、勘察手段的適用條件等，選擇適宜的勘察方法。3.1.3采空區(qū)勘察應(yīng)充分收集礦產(chǎn)及其采掘資料，以及壓覆資源、地災(zāi)評(píng)估報(bào)告等資

料，且應(yīng)對(duì)收集到的資料的完整性、可靠性進(jìn)行分析和驗(yàn)證。3.1.4采空區(qū)勘察報(bào)告應(yīng)由文字說(shuō)明和圖件資料組成，并附有必要的影像資料。文字

說(shuō)明應(yīng)按任務(wù)要求、勘察階段和工程項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行編寫，內(nèi)容應(yīng)符合勘察報(bào)告的要求。3.1.5采空區(qū)有害氣體的專項(xiàng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)，應(yīng)委托具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。3.1.6對(duì)破壞嚴(yán)重的大型、復(fù)雜、多層開采的采空區(qū)，應(yīng)進(jìn)行專題研究。3.2

勘察方法3.2.1

采空區(qū)勘察應(yīng)收集以下資料：1區(qū)域地質(zhì)勘察報(bào)告、區(qū)域水文地質(zhì)報(bào)告、項(xiàng)目壓覆資源和地災(zāi)評(píng)估報(bào)告及其相應(yīng)的圖紙資料。2

礦區(qū)地質(zhì)報(bào)告，包括礦產(chǎn)的種類、分布、厚度、儲(chǔ)量、深度和埋藏特征。3

礦產(chǎn)采掘工程平面圖、井上井下對(duì)照?qǐng)D、采區(qū)平面布置圖、開采規(guī)劃圖以及相關(guān)

的文字資料。4

采空區(qū)的覆巖破壞和地表移動(dòng)、變形觀測(cè)資料。5采空區(qū)公路已有的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)與檢測(cè)資料。3

采空區(qū)勘察采空區(qū)勘察—7—3.2.2

采空區(qū)調(diào)查與測(cè)繪應(yīng)符合下列規(guī)定：1區(qū)域工程地質(zhì)調(diào)繪應(yīng)查明下列主要內(nèi)容：1)地形地貌，地質(zhì)構(gòu)造，地層的時(shí)代、成因、巖性、產(chǎn)狀及厚度分布。

2)地下水的埋深及動(dòng)態(tài)變化，地表水和地下水水質(zhì)及其腐蝕性。3)不良地質(zhì)的類型、分布范圍、基本特征及其與采空區(qū)的相互關(guān)系。

2采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1)礦產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)性質(zhì)、開采礦種、開采規(guī)模、開采層位、開采方式、回采率、頂板管

理方式及開采的起始、終止時(shí)間。2)采空區(qū)的埋深、采高、開采范圍、空間形態(tài)、頂板支護(hù)方式、頂板垮落情況(冒落帶、裂隙帶高度和垮落物充填情況)。3)采空區(qū)地下水賦存、水質(zhì)和補(bǔ)給狀況。4)礦渣堆放的位置、規(guī)模及其對(duì)公路工程的影響。5)礦區(qū)突水、冒頂和有害氣體等災(zāi)害性事故情況。6)采空區(qū)地表變形程度、影響范圍和地表移動(dòng)盆地特征。7)采空區(qū)地表建(構(gòu))筑物的類型、基礎(chǔ)形式、變形破壞情況及其原因。

3采空區(qū)地表測(cè)繪和井下測(cè)繪應(yīng)符合下列規(guī)定：1)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪和描述等手段，對(duì)礦井口、巷道口及地表塌陷裂縫的形狀、走向、

寬度、深度等變形要素進(jìn)行標(biāo)定和編錄，確定采空區(qū)的地表變形范圍及程度。2)有條件的礦區(qū)，應(yīng)深入井下，對(duì)巷道和采空區(qū)內(nèi)部進(jìn)行測(cè)繪，并描述巷道的斷面及其支護(hù)襯砌情況和采空區(qū)頂板的垮落狀況。3.2.3移動(dòng)變形觀測(cè)應(yīng)符合下列要求：1觀測(cè)線宜平行和垂直路線布設(shè)，長(zhǎng)度應(yīng)大于采空區(qū)的地表移動(dòng)變形范圍。2觀測(cè)點(diǎn)宜等間距布置，其間距可按表3.2.3-1

確定。表3.2.3-1

觀測(cè)點(diǎn)間距開采深度H(m)≤5050～100100~200200～300300～400≥400觀測(cè)點(diǎn)間距L(m)1010～2020～3030～4040～5050開采深度H(m)≤5050～100100～150150~200≥200觀測(cè)周期(d)10～2020～3030～6060～90903對(duì)于長(zhǎng)壁陷落法采空區(qū)，觀測(cè)周期可按表3.2.3-2確定。其他非長(zhǎng)壁陷落法采空

區(qū)，其觀測(cè)周期可根據(jù)開采方式和回采率適當(dāng)延長(zhǎng)。表3.2.3-2

觀測(cè)周期取值4觀測(cè)控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受采空區(qū)影響的穩(wěn)定區(qū)域。凍土地區(qū)控制點(diǎn)基底應(yīng)在冰凍

線以下不小于0.5m。采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)—8—2在有鉆孔的工作區(qū)，應(yīng)采用綜合測(cè)井、孔內(nèi)電視及跨孔物探等方法進(jìn)行井中物探。3.2.5

工程鉆探應(yīng)符合下列要求：1

工程鉆探應(yīng)對(duì)收集、調(diào)查的資料、測(cè)繪及工程物探成果進(jìn)行驗(yàn)證，并查明以下內(nèi)容：1)采空區(qū)覆巖巖性、結(jié)構(gòu)特征以及采空區(qū)的分布范圍、空間形態(tài)和頂?shù)装甯叱獭?)采空區(qū)引起的冒落帶、裂隙帶和彎曲帶的分布、埋深和發(fā)育狀況。3)采空區(qū)中是否賦存瓦斯等有害、有毒氣體。4)采空區(qū)頂板、上覆巖層的巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)。5)采空區(qū)的水文地質(zhì)條件，包括地下水位、水化學(xué)類型及其對(duì)混凝土的腐蝕性。2

鉆孔應(yīng)綜合考慮下列情況進(jìn)行布置：1)資料收集的完整性、有效性及調(diào)繪成果；2)工程物探異常區(qū)域；3)地表變形觀測(cè)資料；4)綜合測(cè)井和跨孔物探的需要；5)采空區(qū)上覆工程類型的重要程度。3

鉆孔地質(zhì)描述除應(yīng)滿足一般工程地質(zhì)地層描述的要求外，尚應(yīng)重點(diǎn)描述采空區(qū)三

帶特征。4

鉆探施工要點(diǎn)與技術(shù)要求及三帶判定依據(jù)應(yīng)分別符合表3.2.5-1和表3.2.5-2的

規(guī)定?！?/p>

—5

變形觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)、觀測(cè)等方法和精度應(yīng)參照現(xiàn)行《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026)

變形測(cè)量部分的相關(guān)要求執(zhí)行。3.2.4

物探可采用電法、電磁法、地震法、測(cè)井法、重力法、放射性等方法。各物探方法

的適用條件可按本細(xì)則附錄表

A.0.2

的規(guī)定采用。1物探應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)條件、采空區(qū)埋深及分布情況。當(dāng)采用兩種以上物

探方法時(shí)，宜按表3.2.4選用，先選擇一種物探方法進(jìn)行大面積掃面，再用第二種方法在

異常區(qū)加密探測(cè)。表3.2.4

物探組合方法地形情況地形平坦，較平坦地形起伏較大采空區(qū)埋深(m)≤1010～3030～100≥100第一種方法地質(zhì)雷達(dá)法高密度電法瞬變電磁法地震反射波法瞬變電磁法第二種方法高密度電法瞬變電磁法地震反射波法瞬變電磁法地震反射波法第三種方法瞬態(tài)面波法瞬態(tài)面波法可控源音頻大地電磁法采空區(qū)勘察93.3

勘察階段3.3.1

預(yù)可階段勘察應(yīng)符合下列要求：1

應(yīng)了解公路建設(shè)范圍內(nèi)地質(zhì)條件、礦產(chǎn)分布、采掘及壓覆資源情況，研究項(xiàng)目區(qū)內(nèi)

各路線方案采空區(qū)的分布范圍及工程地質(zhì)特征，分析評(píng)價(jià)采空區(qū)對(duì)路線方案及工程方案

的影響程度，依據(jù)工程地質(zhì)條件論證路線方案的可行性與合理性，為編制預(yù)可行性研究報(bào)告提供資料。2

本階段應(yīng)以收集資料和采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查為主，勘察區(qū)域應(yīng)滿足預(yù)可研究要求，勘

察成果應(yīng)匯總在預(yù)可研究報(bào)告中。3.3.2工可階段勘察應(yīng)符合下列要求：1應(yīng)初步查明公路建設(shè)范圍內(nèi)地質(zhì)條件、礦產(chǎn)分布、采掘及壓覆資源情況，定性評(píng)價(jià)

采空區(qū)穩(wěn)定性，論證擬建公路采空區(qū)及礦產(chǎn)資源的分布特征及其對(duì)公路工程的影響，為路線走廊帶及方案比選提供依據(jù)?！?/p>

—鉆

機(jī)鉆

具沖

洗

液現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)要求鉆

孔

編

錄根據(jù)采空區(qū)

所處的地形和埋深合理選用工

程

地

質(zhì)

鉆

機(jī)，必要時(shí)可

采用地錨加固鉆架1.一般完整地層用

普通單管鉆具鉆進(jìn)；2.軟硬互層、破碎松

散地層宜采用壓卡式單動(dòng)雙管鉆具鉆進(jìn)；3.堅(jiān)硬巖層宜采用

噴反鉆具鉆進(jìn)1.致密穩(wěn)定

地層中宜采用

清水鉆進(jìn)；2.黃土地層可采用無(wú)沖洗

液鉆進(jìn)1.地下水位，標(biāo)志地層界面及采

空區(qū)頂、底板測(cè)量誤差應(yīng)控制在±0.05m以內(nèi)。2.取芯鉆進(jìn)回次進(jìn)尺應(yīng)限制在

2.0m以內(nèi)。3.除原位測(cè)試及有特殊要求的鉆

孔外，鉆孔均應(yīng)全孔取芯。堅(jiān)硬完

整巖層取芯率不應(yīng)低于85%,強(qiáng)風(fēng)化、破碎的巖石不應(yīng)低于50%。4.注意觀測(cè)地下水位并進(jìn)行簡(jiǎn)易

水文地質(zhì)觀測(cè)。5.孔斜每百米應(yīng)小于1°1.現(xiàn)場(chǎng)記錄應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確、按回次進(jìn)行，不得事后追記；2.描述內(nèi)容應(yīng)規(guī)

范、完整、清晰；3.鉆探記錄和巖芯

編錄，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)

人員承擔(dān)，并有記錄

員及機(jī)長(zhǎng)簽字；4.繪制鉆孔柱狀圖冒落帶判定依據(jù)裂隙帶判定依據(jù)彎曲帶判定依據(jù)1

.

突然掉鉆；2.埋鉆、卡鉆；3.孔口水位突然消失；4

.孔口吸風(fēng)；5.進(jìn)尺特別快；6.巖芯破碎混雜，有巖粉、淤泥、坑

木

等

；7.瓦斯等有害氣體上涌1.突然嚴(yán)重漏水或漏水量顯著

增

加

；2.鉆孔水位明顯下降；3.巖芯有縱向裂紋或陡傾角裂縫；4.鉆孔有輕微吸風(fēng)現(xiàn)象；5.瓦斯等有害氣體上涌；6.巖芯采取率小于75%1

.全孔返水；2.無(wú)耗水量或耗水量??；3.取芯率大于75%;4

.進(jìn)尺平穩(wěn)；5.開采礦層巖芯完整，無(wú)漏水現(xiàn)象表3.2.5-2

采空區(qū)鉆探現(xiàn)場(chǎng)描述要點(diǎn)與三帶判定依據(jù)表3.2.5-1

鉆探施工要點(diǎn)與技術(shù)要求采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)102本階段應(yīng)以收集資料、調(diào)查與測(cè)繪為主，必要時(shí)可輔以大比例尺航衛(wèi)片解譯，以及

進(jìn)行少量勘探工作。本階段應(yīng)按附錄表A.0.1

填寫采空區(qū)調(diào)查表。3調(diào)查范圍沿路線方向長(zhǎng)度應(yīng)為下伏采空區(qū)及其變形影響范圍，寬度為中線兩側(cè)各

不宜小于1000m。4本階段勘察成果應(yīng)包括文字說(shuō)明、采空區(qū)工程地質(zhì)平面圖、縱斷面圖及必要的影

像資料。3.3.3

初步勘察應(yīng)符合下列要求：1在可行性研究階段勘察基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步收集地質(zhì)、采礦資料，基本查明采空區(qū)水

文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件、采空區(qū)分布及其要素特征，并取樣測(cè)試采空區(qū)破碎巖體及其上覆巖層物理力學(xué)參數(shù)，分析計(jì)算采空區(qū)地表已完成的沉陷量及剩余沉陷量，為路線方案比

選、評(píng)價(jià)采空區(qū)穩(wěn)定性、確定采空區(qū)處治方案及處治設(shè)計(jì)提供依據(jù)，確定路線壓覆資源

范圍。2本階段應(yīng)以采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查、測(cè)繪、地面變形觀測(cè)及工程物探為主要勘察方法，輔以適當(dāng)?shù)你@探，有條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行井下測(cè)量。3

勘察范圍沿路線長(zhǎng)度應(yīng)為壓伏采空區(qū)的影響范圍，寬度為路線中心兩側(cè)各不宜小

于500m?？碧綄挾葢?yīng)考慮路基的挖深、填高及采空區(qū)的埋深及其移動(dòng)角的影響?？碧缴?/p>

度應(yīng)大于采空區(qū)埋深。4采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查應(yīng)完成以下工作內(nèi)容：1)結(jié)合已收集的資料，通過(guò)地面和井下調(diào)查，走訪相關(guān)單位和人員，對(duì)公路沿線礦產(chǎn)的開采情況、礦井坑口的分布位置及采空區(qū)基本要素進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查。2)應(yīng)對(duì)專項(xiàng)調(diào)查資料和已收集的資料進(jìn)行綜合分析，將資料成果轉(zhuǎn)繪到路線平面圖中，包括地質(zhì)界限、礦界、采空區(qū)分布范圍及井口位置等，初步形成采空區(qū)工程地質(zhì)平面

圖、縱斷面圖。3)根據(jù)收集和專項(xiàng)調(diào)查資料的完整程度和有效性分析，確定本階段的勘探方法、范

圍及工作量。5采空區(qū)測(cè)繪應(yīng)符合以下要求：1)對(duì)采空區(qū)引起的地表變形特征、范圍、規(guī)模及地裂縫、塌陷、房屋裂縫等應(yīng)進(jìn)行測(cè)繪，并對(duì)較大裂縫及塌陷進(jìn)行編號(hào)和描述，描述內(nèi)容應(yīng)符合本細(xì)則第3.2.2條規(guī)定。2)測(cè)繪成果應(yīng)補(bǔ)充在工程地質(zhì)平面圖和工程地質(zhì)縱斷面圖中。3)有條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行井下測(cè)量。6采空區(qū)地表變形觀測(cè)應(yīng)符合以下要求：1)橋梁或隧道工程下伏新采空區(qū)時(shí)，應(yīng)建立觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)；路基工程宜建立觀測(cè)

網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。2)橋梁或隧道工程下伏老采空區(qū)時(shí)，可建立觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。3)觀測(cè)網(wǎng)的建立除應(yīng)符合本細(xì)則第3.2.3條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：——橋梁觀測(cè)網(wǎng)：根據(jù)橋梁孔跨，可隔墩或逐墩在墩臺(tái)位置上布置橫向測(cè)線，每條測(cè)采空區(qū)勘察—11

—線宜布設(shè)5個(gè)點(diǎn)，其中墩臺(tái)中心1個(gè)點(diǎn)，兩側(cè)15m

各1個(gè)點(diǎn)，再向兩側(cè)延伸30m

各1

個(gè)點(diǎn)，測(cè)線總長(zhǎng)宜為90m,

特殊情況可適當(dāng)加密加長(zhǎng)。——隧道觀測(cè)網(wǎng)：分離式隧道觀測(cè)線宜沿隧道走向方向布置5條，其中左、右洞頂各1條，兩洞之間1條，兩洞外側(cè)30m

各1條，每條測(cè)線的第1個(gè)點(diǎn)及最后一個(gè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在兩端洞口附近，其余測(cè)點(diǎn)均勻布設(shè)，點(diǎn)距應(yīng)根據(jù)隧道長(zhǎng)度控制在50～100m。——路基觀測(cè)網(wǎng)：當(dāng)路基填、挖小于等于10m時(shí)，沿路線方向宜布設(shè)3條觀測(cè)線，分別在路線中心及兩側(cè)坡腳或塹頂；當(dāng)填、挖大于10m

時(shí)，沿路線方向布5條觀測(cè)線，分別在路線中心及兩側(cè)路肩、坡腳或塹頂。每條測(cè)線的第1個(gè)點(diǎn)及最后一個(gè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在采空

區(qū)兩端，其余測(cè)點(diǎn)均勻布設(shè)，點(diǎn)距不宜小于100m。4)應(yīng)分析及整理變形觀測(cè)資料，填寫水平及垂直位移變形觀測(cè)成果表，經(jīng)計(jì)算分析

后形成水平及垂直位移變形速率統(tǒng)計(jì)表，為采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供依據(jù)。有關(guān)移動(dòng)變形

觀測(cè)表格可按本細(xì)則附錄表

B.0.1～

表

B.0.4

執(zhí)行。7物探方法應(yīng)根據(jù)采空區(qū)要素特征并結(jié)合項(xiàng)目區(qū)地形、地質(zhì)條件，按本細(xì)則表3.2.4選用。1)測(cè)線宜平行路線布設(shè)，每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)不應(yīng)少于3條測(cè)線，路線中線應(yīng)有1條測(cè)線。測(cè)線有效長(zhǎng)度不應(yīng)小于采空區(qū)長(zhǎng)度，寬度應(yīng)根據(jù)采空區(qū)埋深確定，解譯深度應(yīng)達(dá)到采空區(qū)以

下30～50m。2)物探點(diǎn)、線距的選擇應(yīng)根據(jù)回采率確定，點(diǎn)距不宜大于15m,

線距不宜大于20m,

點(diǎn)、線距離可按表3.3.3-1的規(guī)定確定，測(cè)點(diǎn)精度應(yīng)滿足1:1000～1:2000平面圖要求。表3.3.3-1

物探點(diǎn)、線距參考值8鉆孔布置應(yīng)符合下列要求：1)應(yīng)布置在地面變形較大及物探異常的區(qū)域。2)孔位應(yīng)結(jié)合構(gòu)造物的設(shè)置布置，橋梁鉆孔應(yīng)布置在墩臺(tái)處。3)鉆孔深度應(yīng)達(dá)到采空區(qū)或礦層底板以下2～3m,同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造物孔深要求。4)鉆孔布置應(yīng)根據(jù)收集資料的完整性和有效性，結(jié)合物探成果按表3.3.3-2確定。物探異常區(qū)不得少于1孔，采空區(qū)橋梁范圍內(nèi)宜隔墩布孔，采空區(qū)隧道范圍內(nèi)不得少于2孔。表3.3.3-2

隧道、路基鉆孔布置表(單位：個(gè))回采率(%)點(diǎn)距(m)線距(m)≤402～55~1040～605~1010~15≥6010～1515~20工

程

類

型采空區(qū)長(zhǎng)度(m)≤500500~2000

≥2000隧道2～44~6

≥7路基1~33~5

≥6采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)注：初勘可取低值，詳勘取高值?！?2—5)孔位平面誤差應(yīng)小于0.5m;高程誤差應(yīng)小于0.05m。鉆孔直徑應(yīng)滿足巖芯試驗(yàn)和

孔內(nèi)測(cè)試的要求，不得小于90mm。

當(dāng)孔深大于50m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行孔斜測(cè)量，斜度每100m不

應(yīng)大于1°。6)鉆孔應(yīng)全孔取芯，鉆探每個(gè)回次進(jìn)尺不得大于2m,巖芯采取率在冒落帶和裂隙帶分別不應(yīng)小于30%和50%,其余深度范圍應(yīng)符合現(xiàn)行《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG

C20)的規(guī)定。鉆探施工要點(diǎn)與技術(shù)要求應(yīng)按本細(xì)則表3.2.5-1

的規(guī)定采用。7)鉆探地質(zhì)描述除符合一般工程地質(zhì)要求外，應(yīng)重點(diǎn)記錄采空區(qū)及其三帶的位置和

特征。具體要求應(yīng)按本細(xì)則表3.2.5-2的規(guī)定采用。9取樣與試驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：1)單層厚度為0.5～2.0m的地層應(yīng)取樣1件；厚度大于2.0m時(shí)，應(yīng)每隔2.0m取樣

1件；2)三帶中的巖芯應(yīng)以描述為主并進(jìn)行詳細(xì)編錄，內(nèi)容可按本細(xì)則表3.2.5-2的規(guī)定

采用；3)其他部位的樣品除應(yīng)做常規(guī)物理試驗(yàn)外，土樣尚應(yīng)加做剪切試驗(yàn)，巖石加做飽和

單軸抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)；4)鉆孔或礦井中采取的地下水應(yīng)做簡(jiǎn)分析，并評(píng)價(jià)其對(duì)注漿材料的腐蝕性；5)采空區(qū)中的有毒、有害氣體應(yīng)做專項(xiàng)測(cè)試和評(píng)價(jià)。10鉆孔資料整理應(yīng)符合下列規(guī)定：1)應(yīng)說(shuō)明鉆孔位置及布孔目的；2)應(yīng)對(duì)孔深、巖性、巖體破碎程度、塌孔、漏漿及掉鉆現(xiàn)象等進(jìn)行描述；3)應(yīng)對(duì)鉆孔資料進(jìn)行分析，判定礦層年代、編號(hào)、層數(shù)，并確認(rèn)開采情況；4)應(yīng)繪制鉆孔柱狀圖，將巖芯描述、物理力學(xué)指標(biāo)標(biāo)注在圖中；5)應(yīng)核實(shí)并修正已編制的工程地質(zhì)縱斷面圖中采空區(qū)埋深。11采空區(qū)三帶的確定，宜通過(guò)鉆探及其巖芯描述并輔以測(cè)井資料按本細(xì)則表3.2.5-2的規(guī)定進(jìn)行判斷；也可根據(jù)采厚、覆巖性質(zhì)及巖層傾角進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式及使用條件應(yīng)按本細(xì)則附錄C的規(guī)定采用。3.3.4詳細(xì)勘察應(yīng)符合下列要求：1

在初勘基礎(chǔ)上，應(yīng)查明以下內(nèi)容，定量評(píng)價(jià)采空區(qū)穩(wěn)定性及其對(duì)公路的危害程度，為采空區(qū)處治設(shè)計(jì)、確定施工方法提供依據(jù)：1)地層巖性及地層結(jié)構(gòu)，采空區(qū)上覆巖、土體厚度；2)采空區(qū)分布、規(guī)模、要素特征及其三帶分布特征；3)巖(土)體物理力學(xué)指標(biāo)及構(gòu)造物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)；4)有毒、有害氣體的類型、強(qiáng)度等級(jí)及分布特征；5)采空區(qū)充水情況及地下水類型、腐蝕性等。2采空區(qū)勘察應(yīng)以鉆探為主，輔以必要的物探及調(diào)繪工作，有條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行井下

測(cè)量。采空區(qū)勘察-133勘察范圍沿路線長(zhǎng)度應(yīng)為壓伏采空區(qū)的影響范圍，寬度應(yīng)根據(jù)初勘階段確定的采

空區(qū)影響寬度，并考慮新采和復(fù)采的影響?？碧缴疃葢?yīng)達(dá)到采空區(qū)底板以下3m。4采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查應(yīng)對(duì)初勘采空區(qū)范圍進(jìn)行核實(shí)，并對(duì)兩階段相隔時(shí)間段內(nèi)采空區(qū)

變化情況進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容與初勘一致。5地表變形觀測(cè)，當(dāng)線位與初勘基本一致時(shí)，應(yīng)沿用初勘觀測(cè)網(wǎng)，按周期持續(xù)觀測(cè)；

當(dāng)線位與初勘相差較大時(shí)，應(yīng)按初勘要求重新布置觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)。6井下測(cè)繪應(yīng)對(duì)采空區(qū)及巷道的實(shí)際規(guī)模、空間形態(tài)、支護(hù)條件、塌落情況進(jìn)行測(cè)量

和現(xiàn)場(chǎng)描述并拍照。7孔內(nèi)物探宜采用綜合測(cè)井、跨孔物探、孔內(nèi)電視等方法；地面物探應(yīng)進(jìn)行二次解

譯。對(duì)初勘后新采和復(fù)采的采空區(qū)，應(yīng)進(jìn)行物探，物探要求與初勘一致。8鉆探除應(yīng)符合初勘有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：1)鉆孔應(yīng)在初勘鉆孔基礎(chǔ)上結(jié)合工程類型及規(guī)模布置。采空區(qū)橋梁鉆孔宜逐墩布孔；隧道、路基鉆孔數(shù)量按本細(xì)則表3.3.3-2確定。2)鉆孔深度應(yīng)達(dá)到采空區(qū)底板以下不小于3m的深度，且應(yīng)滿足構(gòu)造物孔深要求。3.4

采空區(qū)勘察報(bào)告3.4.1勘察報(bào)告文字說(shuō)明應(yīng)包括下列內(nèi)容：1勘察工作概況，包括勘察依據(jù)、目的、任務(wù)、時(shí)間、方法、過(guò)程及工作量。2場(chǎng)地自然地理概況，包括地理位置、地形地貌、水文、氣象、交通。3

區(qū)域地質(zhì)概況，包括地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地震烈度。4采空區(qū)勘察成果，包括資料收集與分析成果，區(qū)域地質(zhì)調(diào)繪、采空區(qū)測(cè)繪、物探、鉆

探、試驗(yàn)等成果，采空區(qū)的影響長(zhǎng)度，采礦層數(shù)、埋深、采厚、頂板巖性、開采時(shí)限、開采方

法、回采率、頂板管理方法、塌陷情況等采空區(qū)基本要素特征。5公路預(yù)留保護(hù)帶的位置、寬度及坐標(biāo)。6采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)。7

采空區(qū)路段建設(shè)場(chǎng)地的適宜性評(píng)價(jià)。8

勘察結(jié)論與建議：1)結(jié)論應(yīng)包括采空區(qū)場(chǎng)地對(duì)擬建公路或構(gòu)造物的適宜性評(píng)價(jià)；采空區(qū)影響長(zhǎng)度，包

括路基、橋梁及隧道的影響長(zhǎng)度；采空區(qū)剩余空洞體積；路線壓覆資源的種類及范圍等。2)初勘階段應(yīng)提出路線方案比選和初步處治方案建議，詳勘階段應(yīng)提出采空區(qū)處治

方案建議。9附表應(yīng)包括采空區(qū)調(diào)查表、采空區(qū)變形參數(shù)表、采空區(qū)對(duì)公路工程危害程度綜合

評(píng)價(jià)表及采空區(qū)剩余空洞體積一覽表，應(yīng)按本細(xì)則附錄表A.0.1

、附錄表

B.0.5～

表

B.0.7填寫。3.4.2

勘察報(bào)告圖件資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：—

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)141

采空區(qū)工程地質(zhì)平面圖。除常規(guī)地質(zhì)內(nèi)容外，尚應(yīng)標(biāo)出路線、礦界、井口、采空區(qū)

(含巷道)位置、地表塌陷及裂縫分布、范圍等采空區(qū)要素。比例尺在可行性研究階段為1:10000,初勘和詳勘階段為1:1000～1:2000。2采空區(qū)工程地質(zhì)縱、橫斷面圖。除常規(guī)地質(zhì)內(nèi)容外，尚應(yīng)標(biāo)出礦界、采空區(qū)(含巷道)位置、冒落帶、裂隙帶、彎曲帶及地表塌陷、裂縫位置及深度，標(biāo)注公路工程類型、規(guī)

模，在工程地質(zhì)概況中應(yīng)對(duì)采空區(qū)的要素特征及對(duì)路線影響范圍、程度進(jìn)行描述、評(píng)價(jià)。比例尺在可行性研究階段為1:10000,初勘和詳勘階段水平比例尺為1:1000～1:2000,

垂直比例尺為1:500～1:1000。3鉆孔柱狀圖。應(yīng)標(biāo)注礦層或采空區(qū)編號(hào)，地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)、含水情況，

劃分冒落帶、裂隙帶及彎曲帶，并應(yīng)描述鉆進(jìn)速度、掉鉆、漏水等情況。3.5

原始資料歸檔3.5.1采空區(qū)勘察過(guò)程中及結(jié)束后，應(yīng)將收集、調(diào)查、物探、鉆探等有效原始資料及測(cè)

量、觀測(cè)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。歸檔資料應(yīng)翔實(shí)、完整，簽署完備。3.5.2

原始資料歸檔應(yīng)包括以下內(nèi)容：1收集的礦井資料，包括文字資料及井上井下對(duì)照?qǐng)D、采掘平面圖、礦區(qū)規(guī)劃圖等；2工程物探成果報(bào)告及原始資料；3

鉆探記錄；4

調(diào)查記錄；5

采空區(qū)變形觀測(cè)分析報(bào)告及原始記錄；6井下測(cè)量記錄、圖件及報(bào)告；7巖土試驗(yàn)及水質(zhì)分析報(bào)告。采空區(qū)勘察15—

—4.1

一般規(guī)定4.1.1

應(yīng)根據(jù)采空區(qū)勘察結(jié)果，結(jié)合公路等級(jí)和工程類型，采用定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合

的方法，對(duì)公路下伏采空區(qū)的穩(wěn)定性及其對(duì)公路工程的影響及危害程度進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。4.1.2

應(yīng)綜合考慮礦層開采方法、頂板管理方式、開采時(shí)限以及采空區(qū)的類型、規(guī)模、

埋深、采深采厚比和覆巖特征等因素，有針對(duì)性地選用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法。4.1.3公路采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)可分為場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和公路工程地基穩(wěn)定性

評(píng)價(jià)兩部分。場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)以采空區(qū)地表剩余下沉量作為評(píng)價(jià)依據(jù)。公路工程地基

穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)以各類工程地基容許變形值作為評(píng)價(jià)依據(jù)。4.2

采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)4.2.1采空區(qū)公路場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)采空區(qū)地表剩余移動(dòng)變形量、采空區(qū)停采時(shí)間及其對(duì)公路工程可能造成的危害程度，劃分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定和不穩(wěn)定

四個(gè)等級(jí)。不同類型采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：1長(zhǎng)壁式垮落法采空區(qū)，在工可階段，宜依據(jù)工作面的停采時(shí)間，按表4.2.1-1

劃分場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)；在勘察設(shè)計(jì)階段，應(yīng)依據(jù)地表剩余移動(dòng)變形值計(jì)算，按表4.2.1-2確定

場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)；有條件時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)場(chǎng)地進(jìn)行半年以上的高精度地表沉降觀測(cè)，按表

4.2.1-3確定場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)。表4.2.1-1

按停采時(shí)間確定長(zhǎng)壁式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)

定

等

級(jí)場(chǎng)地影響范圍內(nèi)工作面停采時(shí)間(年)軟弱覆巖中硬覆巖堅(jiān)硬覆巖穩(wěn)定≥2.0≥3.0≥4.0基本穩(wěn)定1.0～2.02.0～3.03.0～4.0欠穩(wěn)定0.5~1.01.0～2.02.0～3.0不穩(wěn)定≤0.5≤1.0≤2.04

采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)注：覆巖堅(jiān)硬程度劃分見附表

D.0.1-1。—16—穩(wěn)

定

等

級(jí)地表移動(dòng)變形值下沉值W(mm)傾斜值i(mm/m)水平變形值s(mm/m)曲率值K(mm/m2)穩(wěn)定≤100≤3.0≤2.0≤0.2基本穩(wěn)定100～2003.0～6.02.0～4.00.2~0.4欠穩(wěn)定200～4006.0～10.04.0～6.00.4～0.6不穩(wěn)定≥400≥10.0≥6.0≥0.6穩(wěn)

定

等

級(jí)地表下沉量(mm)1個(gè)月3個(gè)月6個(gè)月12個(gè)月穩(wěn)定≤5≤15≤30≤60基本穩(wěn)定5~1015～3030～6060～120欠穩(wěn)定10～3030～6060～120120～240不穩(wěn)定≥30≥60≥120≥2404條帶式、短壁式、充填式及其他類型采空區(qū)，可參照上述相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。4.2.2采空區(qū)公路地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)公路工程地基容許變形值按表4.2.2確定。—

—穩(wěn)定等級(jí)穩(wěn)

定基本穩(wěn)定欠穩(wěn)定不穩(wěn)定采深采厚比H/M堅(jiān)硬覆巖≥8080～6060～40≤40中硬覆巖≥100100～8080～60≤60軟弱覆巖≥120120～100100～80≤803單一巷道式采空區(qū)，可采用極限平衡分析方法，計(jì)算巷道頂板臨界深度H。及穩(wěn)定系數(shù)

F,

按表4.2.1-5的規(guī)定評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性。表4.2.1-5

單一巷道式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定系數(shù)FF,≥2.01.5≤F,<2.01.0≤F.<1.5F.<1.0穩(wěn)定等級(jí)穩(wěn)定基本穩(wěn)定欠穩(wěn)定不穩(wěn)定2不規(guī)則柱式采空區(qū)，應(yīng)根據(jù)其采深采厚比按表4.2.1-4的規(guī)定評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性。

表4.2.1-4

不規(guī)則柱式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)注：地表移動(dòng)變形值為建(構(gòu))筑物場(chǎng)地平整后的地表剩余移動(dòng)變形值。表4.2.1-3

按地表沉降觀測(cè)確定長(zhǎng)壁式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表4.2.1-2

按地表移動(dòng)變形值確定長(zhǎng)壁式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)17注：本表不包括對(duì)變形有嚴(yán)格要求的復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁和隧道工程。4.3

采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法4.3.1

公路采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性可按開采條件判別法、地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)法(概率積分

法)、地表移動(dòng)變形觀測(cè)法、極限平衡分析法及數(shù)值模擬法進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.3.2采用開采條件判別法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：1開采條件判別法適用于巷柱式采空區(qū)、不規(guī)則房柱式采空區(qū)及其他難以進(jìn)行地表移動(dòng)變形計(jì)算的采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，也可用于長(zhǎng)壁式、短壁式、房柱式等其他開采方式采空區(qū)穩(wěn)定性的定性評(píng)價(jià)。2應(yīng)通過(guò)資料收集、采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查，參照地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，掌握影響采空區(qū)穩(wěn)定性的相關(guān)

資料，綜合考慮采深采厚比、回采率、停采時(shí)間、開采方式及上覆巖層性質(zhì)等因素進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。4.3.3采用地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：1地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)法適用于長(zhǎng)壁式、條帶式及房柱式開采的采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)

價(jià)。采空區(qū)地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)宜采用概率積分法。2

準(zhǔn)采區(qū)應(yīng)計(jì)算地表最大移動(dòng)變形值，老采區(qū)和新采區(qū)應(yīng)計(jì)算地表剩余移動(dòng)變形

值。地表剩余移動(dòng)變形值可通過(guò)預(yù)計(jì)的地表最大移動(dòng)變形值扣除已發(fā)生的地表移動(dòng)變形

值確定，也可在地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)中按下沉過(guò)程曲線扣減下沉系數(shù)，或引入時(shí)間因子，計(jì)算開采時(shí)段對(duì)應(yīng)的下沉率及相應(yīng)的剩余地表移動(dòng)變形值。3

地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、采礦條件，合理地選擇計(jì)算模型和計(jì)算參數(shù)。各種模型、計(jì)算參數(shù)及其計(jì)算公式可參照《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》。—

—地基容許變形指標(biāo)公路工程類型傾斜值i(mm/m)水平變形值e(mm/m)曲率值K(mm/m2)路基高速公路一級(jí)公路高級(jí)路面4.03.00.3二級(jí)及二級(jí)以下公路高級(jí)及次高級(jí)路面4.0~6.03.0～4.00.3～0.4簡(jiǎn)易路面10.06.00.6橋梁簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)3.02.00.20非簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)2.01.00.15隧道3.02.00.20磚混結(jié)構(gòu)建筑物3.02.00.20采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)表4.2.2

采空區(qū)地基容許變形值184

地表最大移動(dòng)變形值應(yīng)按本細(xì)則附錄D.0.1及

D.0.2計(jì)算，地表剩余移動(dòng)變形

值應(yīng)按本細(xì)則附錄

D.0.3計(jì)算，地表最大下沉速率應(yīng)按本細(xì)則附錄

D.0.4

計(jì)算。4.3.

4采用地表移動(dòng)變形觀測(cè)法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：1

地表移動(dòng)變形觀測(cè)法適用于長(zhǎng)壁式與條帶式采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。有條件時(shí)，

宜進(jìn)行半年以上的高精度地表變形觀測(cè)。巷道式及房柱式采空區(qū)場(chǎng)地若采用該法進(jìn)行穩(wěn)

定性評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)觀測(cè)周期。2

地表移動(dòng)變形觀測(cè)應(yīng)以沉降觀測(cè)為主，水平位移觀測(cè)為輔。觀測(cè)點(diǎn)的布置、觀測(cè)

周期、觀測(cè)等級(jí)和精度等要求，應(yīng)符合本細(xì)則第3.2.3條的規(guī)定。3地表變形觀測(cè)成果應(yīng)及時(shí)整理分析，計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的下沉、位移及相鄰點(diǎn)間的傾斜、

曲率值和水平變形值；繪制地表下沉、傾斜、曲率值、水平變形曲線和最大下沉過(guò)程曲線；

計(jì)算地表下沉速率，分析地表變形發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)算地表剩余移動(dòng)變形量，按本細(xì)則表

4.2.1-3的規(guī)定對(duì)采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。4.3.5采用極限平衡分析法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：1

極限平衡分析法適用于開采范圍較小，上覆巖層可形成冒落拱的近水平單一巷道

采空區(qū)。2當(dāng)單一巷道采空區(qū)位于公路路基下方時(shí)，應(yīng)計(jì)算路堤自重荷載及行車荷載作用

下，維持巷道頂板穩(wěn)定的臨界埋藏深度H。。臨界埋藏深度H。應(yīng)按本細(xì)則附錄

D.0.5計(jì)算。3

巷道的空間形態(tài)、斷面尺寸、埋藏深度、上覆巖層性質(zhì)及物理力學(xué)指標(biāo)等計(jì)算參數(shù)

應(yīng)依據(jù)勘察成果合理確定。4.3.6采用數(shù)值模擬法進(jìn)行采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：1數(shù)值模擬法適用于多層采空區(qū)，以及橋梁基礎(chǔ)、隧道等重要工程穿越或壓覆采空

區(qū)等復(fù)雜工況下的采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，可作為一種比較和參考性方法。2

數(shù)值模擬可采用有限單元法，也可采用有限差分法、離散單元法、邊界單元法，或兩種以上方法耦合使用。3計(jì)算單元宜采用四邊形、六面體等參單元或三角形、四面體常應(yīng)變單元，采用無(wú)厚

度或等厚度節(jié)理單元模擬節(jié)理面；覆巖破壞準(zhǔn)則可采用莫爾一庫(kù)侖、德魯克—普拉格等彈塑性準(zhǔn)則，應(yīng)根據(jù)公路工程及采空區(qū)空間展布形態(tài)合理確定計(jì)算范圍及邊界條件。4

正確選用強(qiáng)度指標(biāo)，宜根據(jù)測(cè)試成果、反分析和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定。4.4

各勘察階段采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)要求4.4.1可研勘察階段采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)依據(jù)所掌握的資料，綜合分析采空區(qū)類型、

開采條件、開采時(shí)間等因素，采用開采條件判別法，按本細(xì)則4.2的規(guī)定對(duì)采空區(qū)場(chǎng)地的—

—采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)19穩(wěn)定性做出初步評(píng)價(jià)，為路線走廊帶及方案比選提供依據(jù)。4.4.2初步勘察階段采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)在可研階段評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合公路等級(jí)、公路工程類型及采空區(qū)特點(diǎn)，采用開采條件判別法與地表變形預(yù)計(jì)法、地表變形觀測(cè)法等相

結(jié)合的方法，計(jì)算采空區(qū)地表剩余變形量，并按本細(xì)則4.2的規(guī)定對(duì)不同類型采空區(qū)的穩(wěn)定

性進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，為路線方案比選、采空區(qū)處治方案選擇及處治設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1

準(zhǔn)采空區(qū)和新采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合以下要求：1)長(zhǎng)壁式垮落法采空區(qū)地表移動(dòng)變形的預(yù)計(jì)，宜采用概率積分法，也可采用地表變

形觀測(cè)法進(jìn)行計(jì)算。需要計(jì)算的變形值包括下沉值(W)、傾斜值(i)

、曲率值(K)、水平移

動(dòng)值(U)

、水平變形值(e),以及地表變形速率，并按本細(xì)則第4.2.1條的規(guī)定對(duì)采空區(qū)

場(chǎng)地穩(wěn)定性和公路工程建設(shè)的適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)。2)規(guī)則的房柱式垮落法采空區(qū)、全充填式采空區(qū)、條帶式充填采空區(qū)及房柱式充填

采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)按本條上述規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算和評(píng)價(jià)。下沉系數(shù)

q

可按本細(xì)則附錄表

D.0.1-1、表

D.0.1-4

的規(guī)定取值。3)不規(guī)則柱式或巷道式開采的采空區(qū)，其穩(wěn)定性取決于巷道頂板和老頂板及其上覆巖層厚度、巖石強(qiáng)度、開采空間和礦柱大小，可先按開采條件判別法或經(jīng)驗(yàn)類比法進(jìn)行初

判，再采用極限平衡分析法進(jìn)行驗(yàn)算，并按本細(xì)則表4.2.1-4及表4.2.1-5

的規(guī)定評(píng)價(jià)場(chǎng)地的穩(wěn)定性。4)地表坡度大于30°的采空區(qū)場(chǎng)地，應(yīng)進(jìn)行采動(dòng)坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容除包括

地表的移動(dòng)變形，尚應(yīng)結(jié)合路基的挖填情況評(píng)價(jià)受采動(dòng)影響的邊坡穩(wěn)定性。2老采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)符合以下要求：1)長(zhǎng)壁式垮落法管理頂板的老采空區(qū)，場(chǎng)地的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)可按本細(xì)則第4.2.1條的

規(guī)定確定。當(dāng)?shù)乇硪苿?dòng)變形已經(jīng)終止，屬于穩(wěn)定場(chǎng)地，可作為公路路基、橋涵、隧道及公路附屬構(gòu)筑物的建設(shè)場(chǎng)地；當(dāng)?shù)乇硪苿?dòng)變形尚未終止，在無(wú)外力擾動(dòng)的條件下，宜采用概率

積分法或數(shù)值模擬法計(jì)算地表剩余變形值，也可通過(guò)在擬建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行半年以上變形觀

測(cè)來(lái)預(yù)測(cè)地表剩余變形值，按本細(xì)則表4.2.1-2、表4.2.1-3的規(guī)定評(píng)價(jià)場(chǎng)地的穩(wěn)定性。2)全充填式開采及條帶式、房柱式充填開采的單一礦層老采空區(qū)，可判定為穩(wěn)定場(chǎng)地。3)房柱式、巷道式開采的老采空區(qū)，可按本細(xì)則表4.2.1-4的規(guī)定評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。4.4.

3詳細(xì)勘察階段采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)以定量評(píng)價(jià)為主，定性為輔。針對(duì)采空區(qū)的特殊性和復(fù)雜性，結(jié)合具體的公路工程類型，采用地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)法、地表變形觀測(cè)法及數(shù)值模擬法等多種方法進(jìn)行綜合分析對(duì)比，計(jì)算地表剩余變形量及變形速率，評(píng)價(jià)采空

區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性以及公路工程建設(shè)的適宜性，為采空區(qū)處治方案的確定及處治設(shè)計(jì)提供可

靠依據(jù)。1對(duì)變形有嚴(yán)格要求的橋梁和隧道工程，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定性專題研究和評(píng)價(jià)。2公路下伏多層采空區(qū)時(shí)，應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)地表變形觀測(cè)、地表變形預(yù)計(jì)和數(shù)值模擬等多種方法，對(duì)采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行專題研究和評(píng)價(jià)?！?/p>

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)205.1

一般規(guī)定5.1.1采空區(qū)公路設(shè)計(jì)應(yīng)充分掌握路線走廊帶礦區(qū)的開采現(xiàn)狀、開采規(guī)劃、礦區(qū)道路、

管線及相關(guān)設(shè)施的布局，協(xié)調(diào)與礦區(qū)其他已建、在建和擬建工程之間的關(guān)系。5.1.2采空區(qū)公路設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)勘察確定的采空區(qū)分布范圍、類型和規(guī)模，在穩(wěn)定性評(píng)

價(jià)、處治設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，合理確定工程方案。5.1.3當(dāng)避讓采空區(qū)的方案存在明顯不利因素，且工程造價(jià)與線形指標(biāo)無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)時(shí)，應(yīng)在采空區(qū)勘察、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、處治設(shè)計(jì)和概算分析基礎(chǔ)上，對(duì)公路通過(guò)和繞避采空區(qū)

方案進(jìn)行同等深度的比選。5.1.4

橋梁和隧道應(yīng)避開采空區(qū)，無(wú)法避開時(shí)應(yīng)與高路堤或深路塹方案進(jìn)行比較，擇

優(yōu)確定工程方案。5.1.5采空區(qū)處治效果經(jīng)檢測(cè)合格后方可進(jìn)行主體工程的施工。5.1.6互通立體交叉和服務(wù)區(qū)應(yīng)避開采空區(qū)，并應(yīng)在充分考慮采空區(qū)對(duì)連接線工程影

響的基礎(chǔ)上，選擇適宜的位置。5.1.7采空區(qū)公路建設(shè)場(chǎng)地的穩(wěn)定性等級(jí)劃分和采空區(qū)公路工程的容許變形值應(yīng)按本細(xì)則第4.2節(jié)的規(guī)定確定。當(dāng)采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定且地表的剩余變形小于公路工程的允許

變形值時(shí)，可不處治。5.2

路線設(shè)計(jì)5.2.

1采空區(qū)路線設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1

路線方案應(yīng)根據(jù)地形、地貌特征，綜合考慮礦區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地質(zhì)災(zāi)

害、生態(tài)環(huán)境、采空區(qū)分布、保護(hù)礦柱以及自然與人文景觀等因素，確定合理的路線線位和5采空區(qū)公路設(shè)計(jì)采空區(qū)公路設(shè)計(jì)—21—通過(guò)采空區(qū)的方式。2

采空區(qū)路線設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用已有的或規(guī)劃的保護(hù)礦柱。3公路工程壓覆礦產(chǎn)資源時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)的分布、覆巖性質(zhì)和公路等級(jí)設(shè)計(jì)預(yù)留保

護(hù)礦柱。5.2.2采空區(qū)公路選線應(yīng)符合下列要求：1應(yīng)綜合考慮公路功能、等級(jí)及路線通過(guò)地區(qū)的地理、氣候、自然與社會(huì)環(huán)境，采用適宜的技術(shù)指標(biāo)。2應(yīng)充分利用航空攝影測(cè)量，空間遙感技術(shù)及

GPS、INSAR技術(shù)，大范圍調(diào)查采空區(qū)的空間分布，結(jié)合采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)查，對(duì)路線方案進(jìn)行比選。3

路線應(yīng)避開由于地下采空加劇和引發(fā)斜坡失穩(wěn)、山體開裂的地帶及其可能發(fā)生崩

塌、滑坡的危害范圍。4路線應(yīng)避開坑洞密集、年代久遠(yuǎn)、難以查明的老采空區(qū)，以及急傾斜礦層的露頭與開采地帶。5路線不宜設(shè)在礦產(chǎn)開采過(guò)程中可能出現(xiàn)非連續(xù)變形地段，以及地表處于移動(dòng)變形

活躍地段或移動(dòng)盆地的邊緣地帶。6路線應(yīng)繞避古墓穴、大型地窖、大型窯洞、地下工程等地下洞穴。7路線宜設(shè)在充分采動(dòng)或接近充分采動(dòng)的采空區(qū)地表移動(dòng)盆地中部平底部位。8平曲線、回頭曲線及豎曲線的頂、底部不宜設(shè)在地表變形復(fù)雜、變形劇烈或變形量較大的地方。9

河谷地段的線位，當(dāng)兩岸分別存在不易處治的采空區(qū)和其他不良地質(zhì)發(fā)育區(qū)時(shí)，應(yīng)通過(guò)綜合比較論證，選擇合適的換岸地點(diǎn)，或選在危害性相對(duì)較小、處治工程費(fèi)用相對(duì)較低的一岸通過(guò)。5.3

路基、路面設(shè)計(jì)5.3.1

采空區(qū)路基、路面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)采空區(qū)的分布和變形特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源、環(huán)境、

工程地質(zhì)條件及筑路材料分布，進(jìn)行路基、路面的多方案設(shè)計(jì)與比選。5.3.2不宜將路、橋接合處設(shè)在采空區(qū)變形和地表下沉較大的部位。5.3.3采空區(qū)路基設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)挖方深度或填方高度、路基寬度、行車荷載、采空區(qū)變形

范圍與特點(diǎn)，驗(yàn)算地基及邊坡穩(wěn)定性。穩(wěn)定性驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行采空區(qū)處治設(shè)計(jì)。填方路基沉降穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)疊加采空區(qū)地表剩余下沉量；挖方路基下伏采空區(qū)時(shí)，可

采取減少挖方深度等措施減少采空區(qū)的影響。5.3.4對(duì)于變形與位移沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的采空區(qū)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效處治，處治—

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)22后變形與位移容許值應(yīng)符合本細(xì)則表4.2.2的規(guī)定。5.3.5采空區(qū)路基設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)采空區(qū)周圍的筑路材料分布和地面變形、沉降情況，就

地取材，可采用符合要求的粉煤灰、煤矸石、礦渣等作為采空區(qū)的處治材料和筑路材料。5.3.6回采率大于80%的采空區(qū)，經(jīng)確認(rèn)其主變形已經(jīng)完成；或回采率小于35%的采

空區(qū)，采深采厚比大于80,經(jīng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)確認(rèn)為基本穩(wěn)定時(shí)，路基工程可不對(duì)采空區(qū)進(jìn)行

注漿處治，可考慮加鋪土工布、土工格柵等材料，提高路基的整體穩(wěn)定性；路面設(shè)計(jì)可采用

柔性材料，以滿足采空區(qū)剩余變形要求。5.3.7對(duì)于二級(jí)及以下等級(jí)公路，當(dāng)采空區(qū)路段存在較大剩余變形值時(shí)，宜先采用柔

性過(guò)渡路面或簡(jiǎn)易路面，待路基沉降穩(wěn)定后再加鋪永久性路面。5.3.8當(dāng)挖方邊坡存在巷道等小型采空區(qū)，或路基下伏采空區(qū)埋深小于6m

時(shí)，宜采用開挖回填法進(jìn)行處治。5.3.9當(dāng)路基下伏采空區(qū)埋深在6～20m

且周圍無(wú)任何建筑物時(shí)，可采用爆破回填法

進(jìn)行采空區(qū)處治；也可采用井下復(fù)采、水誘導(dǎo)沉降法使采空區(qū)頂板覆巖塌落，再對(duì)塌陷區(qū)進(jìn)行回填加固。5.3.10當(dāng)路基下伏采空區(qū)埋藏淺，頂板尚未完全塌落，開采空間較大時(shí)宜采用井下干

(漿)砌支撐法處治。5.3.11當(dāng)路基下伏采空區(qū)為正在使用的巷道，或需要對(duì)廢棄巷道進(jìn)行加固時(shí)，可采用巷道加固法或干(漿)砌支撐法處治。5.3.12

當(dāng)路基下伏采空區(qū)埋深小于10m,覆巖為破碎軟巖時(shí)，可采用強(qiáng)夯法處治。對(duì)爆破開挖回填后，或主變形已完成的采空區(qū)地段，宜采用強(qiáng)夯法處治。5.3.13位于采空塌陷區(qū)的路基，以及富水、多層采空塌陷區(qū)，宜采用注漿法處治。5.4

橋梁設(shè)計(jì)5.4.1采空區(qū)橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)采空區(qū)的類型、規(guī)模、埋深及其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)形式，選擇適宜的方法對(duì)下伏采空區(qū)進(jìn)行處治。5.4.2采空區(qū)橋梁宜采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)。橋梁墩臺(tái)不宜設(shè)在基底下沉量大、持力層不穩(wěn)定—

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)23及移動(dòng)盆地邊緣，宜設(shè)在覆巖強(qiáng)度較高、地基穩(wěn)定性較好的位置。5.4.3對(duì)于不穩(wěn)定采空區(qū)，應(yīng)充分論證采空區(qū)的處治難度、效果和風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行橋梁方案

和路基方案同深度的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較，選擇處治難度小、處治效果好、處治費(fèi)用低的通過(guò)

方式與處治方案。5.4.4范圍較小、不易處理的采空區(qū)，宜采用橋梁直接跨越。對(duì)于范圍較大且埋藏較深的采空區(qū)，可進(jìn)行小跨徑淺基礎(chǔ)和大跨徑深基礎(chǔ)橋型比較。5.4.5橋梁結(jié)構(gòu)宜采用輕型和耐變形的建筑材料，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高抗變形能力。5.4.6采用樁基穿過(guò)埋深較淺的采空區(qū)時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行注漿或漿砌工程處治。對(duì)多層或理藏較深的采空區(qū)，宜按摩擦樁設(shè)計(jì)。5.4.7當(dāng)采空區(qū)無(wú)瓦斯等有害氣體，頂板巖層較完整，地下水位低于采空區(qū)底板，巷道

或空洞內(nèi)無(wú)充水或泥時(shí)，可采用人工挖孔樁或漿砌片石砌筑后成樁。當(dāng)采空區(qū)存在瓦斯

等有害氣體時(shí)，應(yīng)將有害氣體排放完后，再進(jìn)行基礎(chǔ)施工，并應(yīng)按鉆孔樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁采

用人工挖孔樁。5.4.8當(dāng)采空區(qū)頂板比較完整、空間大時(shí)，宜采用鋼護(hù)筒成樁。當(dāng)采空區(qū)上覆巖層破

碎且充水，降水或注漿方法無(wú)法止水時(shí)，可采用局部封堵沖擊法成樁。5.4.9采空區(qū)埋深大于100m、回采率小于35%、覆巖強(qiáng)度高、場(chǎng)地穩(wěn)定的橋位，可采

用端承樁或明挖、擴(kuò)大基礎(chǔ)。5.5

隧道設(shè)計(jì)5.5.

1采空區(qū)隧道設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)采空區(qū)的類型、規(guī)模、穩(wěn)定性及其與隧道的相互關(guān)系，選擇適宜的采空區(qū)處治方法。5.5.2隧道應(yīng)避開含有毒、有害氣體的礦層，難以避開時(shí)，應(yīng)以最短距離通過(guò)。5.5.3采空區(qū)隧道設(shè)計(jì)應(yīng)將采空區(qū)處治與隧道支護(hù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。當(dāng)隧道洞身及頂、底板穿越采空區(qū)時(shí)，可采用回填法、漿砌支撐法處治。當(dāng)隧道處于采空區(qū)上方時(shí)，宜采用注漿法處治。5.5.4采空區(qū)隧道宜采用分離式隧道方案，不宜采用小間距和連拱隧道方案。—

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)245.5.5施工期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)和地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工。5.5.6隧道位于采空區(qū)下方時(shí)，隧道設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：1拱部距采空區(qū)底板大于3倍隧道洞徑，經(jīng)詳細(xì)勘察后確認(rèn)采空區(qū)對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定

性無(wú)影響時(shí)，可不對(duì)圍巖進(jìn)行注漿加固設(shè)計(jì)。2拱部距采空區(qū)底板為1～3倍隧道洞徑時(shí)，應(yīng)對(duì)隧道圍巖進(jìn)行注漿加固設(shè)計(jì)。3拱部距采空區(qū)底板小于1倍隧道洞徑時(shí)，除應(yīng)對(duì)隧道圍巖注漿加固外，還應(yīng)對(duì)采

空區(qū)進(jìn)行處治。4

當(dāng)采空區(qū)賦存有毒、有害氣體或積水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抽排處理，并采用全封閉防護(hù)措施。5.5.7隧道位于采空區(qū)上方時(shí)，隧道設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求

：1隧道位于采空區(qū)彎曲帶時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處治，處治后按一般情況下圍巖級(jí)別

進(jìn)行支護(hù)襯砌設(shè)計(jì)。2隧道位于采空區(qū)裂隙帶時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處治，處治后按降低一級(jí)圍巖級(jí)別進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，仰拱和二次襯砌必須加配鋼筋。3隧道位于采空區(qū)冒落帶時(shí)，應(yīng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處治，并對(duì)圍巖采取注漿或采取其他

有效措施進(jìn)行加固。初期支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)宜采用最高值，仰拱和二次襯砌必須加配鋼筋。5.5.8當(dāng)隧道埋深小于40m

且采空區(qū)的處治費(fèi)用較高時(shí)，應(yīng)與明洞方案和路塹方案

進(jìn)行比較，擇優(yōu)選擇工程方案。5.5.9隧道施工和采空區(qū)處治全過(guò)程應(yīng)按現(xiàn)行《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(

JTG

F60)

和本細(xì)則要求進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。5.5.1

0經(jīng)檢測(cè)采空區(qū)處治效果未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處治并對(duì)隧道結(jié)構(gòu)采

取增強(qiáng)配筋等措施，提高結(jié)構(gòu)抗變形能力。5.5.11當(dāng)采空區(qū)空間較大且與隧道相交，底板標(biāo)高相近時(shí)，可根據(jù)隧道的建筑界限按

明洞設(shè)計(jì)。5.5.12膨脹巖、鹽巖等特殊巖土采空區(qū)的隧道設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮其物理、水理和工程性質(zhì)。采空區(qū)處治設(shè)計(jì)和隧道圍巖支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)充分結(jié)合圍巖現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)指標(biāo)及工程長(zhǎng)

期變形預(yù)估等結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。5.5.13下列情況應(yīng)進(jìn)行專題研究：—

—采空區(qū)公路設(shè)計(jì)251隧道上方或下方出現(xiàn)多層采空區(qū)；2隧道穿越的礦層及采空區(qū)內(nèi)含有大量有毒有害氣體；3采空區(qū)內(nèi)存在大量地下水。5.6

公路保護(hù)礦柱留設(shè)5.6.

1

當(dāng)公路下伏或臨近礦產(chǎn)資源將被開采時(shí)，應(yīng)按《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》的要求留設(shè)公路保護(hù)礦柱。5.6.2

公路保護(hù)礦柱的留設(shè)應(yīng)按本細(xì)則附錄E的規(guī)定計(jì)算。采空區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T

D31-03—2011)26—

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