《煤矿采空区岩土工程勘察规范》(征求意见稿)矿大修改.doc

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1、1 总 则1.0.1 为了指导煤矿采空区工程建设,贯彻执行国家有关的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、保护环境,制定本规范。1.0.2 本规范适用于煤矿采空区新建、改扩建工业与民用建(构)筑工程、地质灾害防治等工程建设的岩土工程勘察。1.0.3 采空区各项建设工程在设计和施工前,应按基本建设程序进行岩土工程勘察。各勘察阶段工作应正确反映场地工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,判定其作为工程场地的适宜性,提供的勘察资料成果应包括工程处理措施建议。1.0.4 采空区建设工程勘察应遵守国家、地方和相关部门有关技术经济、安全生产及环境保护等方面的法规,积极采用成熟可靠的新技术和新工艺,并采取

2、完备的安全生产措施保障人员和机具安全。1.0.5 采空区岩土工程勘察,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。2 术语和符号2.1 术语2.1.1 基本术语1 煤矿采空区 mined-out area in coalmines地下煤炭资源开采后的空间,及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落,直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区和范围。本规范所指采空区是采空区垮落后反映在地表的最终沉陷区边界与采空区底板边界的连线所圈定的地区和范围。2 回采率 mining rate矿产采出量占工业储量的百分比。3 采深采厚比 ratio of mining depth a

3、nd cutting height矿层开采深度与法向开采厚度的比值,简称深厚比。4 井巷工程 shaft and roadway engineering在地层内开凿的井筒、巷道和硐室等工程。5 保护煤岩柱 safety pillar为了保护建(构)筑物、水体、铁路及主要井巷,按一定规则留设的煤层和煤岩柱区段。6 围护带 safety berm设计煤柱时,在受护对象的外侧所增加一定宽度的安全带。7 工程地质测绘 engineering geological mapping采用搜集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法,查明场地的工程地质要素,并绘制相应的工程地质图件。8 岩土工程勘探 geot

4、echnical exploration岩土工程勘察的一种手段,包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。9 钻探 drilling利用钻机或专用工具,以机械或人力作动力,向地下钻孔以取得工程地质资料的勘探方法。10 岩芯采取率 core recovery percent采取的岩芯长度之和与相应实际钻探进尺之比,以百分数表示。11 岩石质量指标(RQD)rock quality designation用直径75mm(N型)双层岩芯管和金刚石钻头在岩石中连续钻进取芯,回次钻进所取得岩芯长度大于10cm的芯段长度之和与相应回次总进尺的比值,以百分数表示。12 土试样质量等级 quality

5、 classification of soil samples按土试样受扰动程度不同而划分的等级。13 变形监测 deformation monitoring对地表和地下一定深度范围内的岩土体与其上建筑物、构筑物的位移、沉降、裂缝等变形,在移动时期内进行周期性的或实时的测量工作。14 采动边坡 goaf slope位于采空区上方及其采动影响范围内的边坡。2.1.2 采空区类型1 老采空区 old mined-out area已停止开采且地表移动变形衰退期已经结束的采空区。2 新采空区 new mined-out area正在开采或虽已停采但地表移动变形仍未结束的采空区。3 未来(准)采区 pr

6、eparatory mining area已经规划设计,尚未开采的采区。4 小窑采空区 small mine gob area一般指采空范围较窄、开采深度较浅、采用非正规开采方式开采、以巷道采掘并向两边开挖支巷道、分布无规律或呈网格状、单层或多层重叠交错、大多不支撑或临时简单支撑、任其自由垮落的采空区。5 浅层采空区 shallow mined-out area采深小于50m或采深采厚比不大于30的采空区。6 中深层采空区 middle-deep mined-out area采深介于50m200m之间或采深采厚比介于3060的采空区。7 深层采空区 deep mined-out area采深大

7、于200m或采深采厚比不小于60的采空区。8 水平(缓倾斜)采空区 level mined-out area矿层水平或倾角不大于15的采空区。9 倾斜采空区 inclined mined-out area矿层倾角介于1555的采空区。10 急倾斜采空区 acute inclined mined-out area矿层倾角不小于55的采空区。2.1.3 开采方式有关术语1 长壁式开采 longwall mining采煤工作面长度一般在60m以上,分走向长壁和倾斜长壁。2 走向长壁采煤法 longwall mining on the strike长壁工作面沿矿层走向推进的采煤方法。3 倾斜长壁采煤法

8、 longwall mining to the dip; longwall mining to the rise长壁工作面沿矿层倾向倾斜推进的采煤方法。4 短壁采煤法 shortwall mining 采煤工作面长度一般在60m以下的采煤方法。5 房柱式采煤法 room and pillar extraction在煤层中开掘一系列煤房,采煤在煤房中进行,保留煤柱支撑上覆岩层的一种开采方式。6 条带开采 strip extraction将开采区域划分成规则条带,采一条、留一条,以保留煤柱支撑上覆岩层的一种开采方式,分充填条带和非充填条带两大类。7 充填开采 extraction with bac

9、k stowing在采空区内充填水、砂、矸石、粉煤灰等充填物的一种开采方式。8 放顶煤采煤法 top coal caving; top-coal caving先采出煤层底部工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。9 分层放顶煤 slicing top coal caving特厚煤层划分为若干分层,并在一层或多层中进行放顶煤开采的采煤方法。10 爆破采煤工艺 blast mining technology; blast mining technique用爆破方法破煤的采煤工艺。11 普通机械化采煤工艺 conventionally mechanized coal mining technolog

10、y用机械方法破煤和装煤,输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。12 综合机械化采煤工艺fully-mechanized coal mining technology用机械方法破煤和装煤,输送机运煤和液压支架支护的采煤工艺。13 综采放顶煤工艺 fully-mechanized top coal caving technology采用综采设备进行放顶煤开采的工艺。14 炮采放顶煤工艺 blast mining top coal caving technology采用爆破落煤进行放顶煤开采的工艺。15 一次采全高 full-seam mining在一次采煤工艺循环中采出全部煤层厚度的开采方式。16

11、分层开采 slicing将厚煤层划分为若干分层,再依次开采各分层的开采方式。17 充分采动 critical mining地表最大下沉值不随采区尺寸增大而增加的临界开采状态。18 非充分采动 subcritical mining地表最大下沉值随采区尺寸增大而增加的开采状态。19 超充分采动 supercritical mining地表最大下沉值不随采区尺寸增大而增加的,且超出临界开采的状态。2.1.4 移动变形有关术语1 岩层移动 strata movement因采矿引起的采场围岩直至地表的移动、变形和破坏的现象和过程。2 覆岩破坏“三带”three zone of ovenburden fa

12、ilure矿层开采后,其覆岩在垂直方向上的破坏可分为垮落带、断裂带、弯曲带,简称“三带”。3 垮落带 caving zone由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的范围。4 断裂带 fractured zone垮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。5 弯曲带 sagging zone断裂带上方直至地表产生弯曲的岩层范围。6 地表移动 surface movement; ground movement因采矿引起的岩层移动波及地表而使地表产生移动、变形和破坏的现象和过程。7 地表移动盆地 subsidence basin由采矿引起的采空区上方地表移动的整体形态和范围。8 地

13、表移动盆地边界 boundary of subsidence basin地表受开采影响的边界,一般以下沉10mm确定。9 移动盆地主断面 major section of subsidence basin; principal section of subsidence basin; principal section of subsidence trough通过移动盆地最大下沉点沿煤层倾向或走向的竖向断面。10 地表下沉值 surface subsidence value地表点移动向量的竖直分量。11 地表水平移动值 surface displacement value地表点移动向量的水平分

14、量。12 地表倾斜 surface tilt地表两相邻点下沉值之差与其变形前的水平距离之比。13 地表水平变形 surface deformation地表两相邻点水平移动值之差与其变形前的水平距离之比。14 地表曲率 surface curvature地表两相邻点倾斜差与其变形前的水平距离之比。15 下沉速度 subsidence velocity地表点两次观测的下沉差与其观测的时间间隔之比。16 地表移动延续时间 lasting time of surface movement一定区域开采条件下,从地表移动开采(下沉达到10mm)到结束(连续6个月内下沉小于30mm)的整个时间。17 地表移

15、动初始期 initial period of surface movement由地表最大下沉点下沉10mm时开始,到地表最大下沉点下沉速度达50mm/月(1.7mm/d)时所经历的时间,视为地表移动初始期。18 地表移动活跃期 active phase of surface movement在移动过程的延续时间内,地表最大下沉点下沉速度大于50mm/月(1.7mm/d)(煤层倾角小于45),或大于30mm/月(1.0mm/d)(煤层倾角大于45)所经历的时间,视为地表移动活跃期。19 地表移动衰退期decline phase of surface movement从地表活跃期结束到移动期结束的

16、阶段,视为地表移动衰退期。20 地表移动剧烈期 acute period of surface movement地表最大下沉点下沉速度大于16.7mm/ d的地表移动持续时间,视为地表移动剧烈期,属于地表移动活跃期的一部分。21 地表移动的活跃地段 active site of surface movement在地表沉陷范围内,凡地表下沉速度大于16.7mm/d的点构成的区域,称为地表的移动活跃地段。22 采动影响区 mining-incluced influence area采空区垮落后反映在地表的最终下沉边界与采空区底板边界的连线所圈定的地层空间。23 采动滑坡或崩塌 mining-inc

17、luced landslide or collapse地下开采引起的山坡整体性大面积滑动或坍塌。24 地表移动参数 surface movement parameter反映地表移动与变形特征、程度和范围的参数。25 边界角 limit angle;boundary angle在充分或接近充分采动条件下,地表移动盆地主断面上的边界点和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的夹角。26 移动角 angle of critical displacement 在充分或接近充分采动条件下,移动盆地主断面上,地表最外边的临界变形点和采空区边界点连线与水平线在煤壁一侧的夹角。27 下沉系数 subsidence

18、 factor水平或近水平煤层充分采动条件下,地表最大下沉值与采厚之比。28 水平移动系数 displacement factor水平或近水平煤层充分采动条件下,地表最大水平移动值与地表最大下沉值之比。29 主要影响半径 main influence radius; major influence radius在充分采动条件下,主断面上下沉值为0.0063倍最大下沉值的点与同侧下沉值为0.9937倍最大下沉值的点的水平距离的一半。30 主要影响角正切 tangent of main influence angle; tangent of major effective angle开采深度与主要

19、影响半径之比。31 拐点偏移距 deviation of inflection point自下沉曲线拐点在地表面上投影点按影响传播角作直线与煤层相交,该交点与采空区边界沿煤层方向的距离。32 影响传播角 influence transference angle; effective transference angle在地表移动盆地倾向主断面上,按拐点偏移距求得的计算开采边界和下沉曲线拐点在地表面上投影点的连线与水平线在下山方向的夹角。33 地表移动观测站 observation station for surface movement为获取采矿引起的地表移动规律,在地表按一定要求设置的一系列

20、测点或装置所构成的观测系统。34 概率积分法 probability integration method以正态概率函数为影响函数的地表移动预计方法。35 典型曲线法 typical curve method根据实测资料概括的无量纲曲线,用来预计类似地质、采煤条件下的地表移动值和变形值。36 指数函数法 exponential function method以指数函数作为剖面函数表达下沉曲线的地表移动预计方法。2.2 符号W下沉值(mm);i倾斜值(mm/m);K曲率值(10-3/m);U水平移动值(mm);水平变形值(mm/m);q下沉系数;煤层倾角();M采出矿层法向厚度(m);H采空区采

21、深(m);H0采空区平均采深(m);S拐点偏移距(m);r主要影响半径(m);b水平移动系数;0开采影响传播角();tan主要影响角正切;T移动延续期;Tc移动初始期;Th移动活跃期;Ts移动衰退期;T剩余移动期;W剩余下沉值(mm);i剩余倾斜值(mm/m);K剩余曲率值(10-3/m);U剩余水平移动值(mm);剩余水平变形值(mm/m)。3 基 本 规 定3.0.1 根据开采规模和采空区面积大小,煤矿采空区分为大面积;根据煤层开采形式可划分为长壁式开采、短壁式开采、条带式开采、房柱式开采等采空区;根据开采时间和采空区地表变形阶段可分为老采空区、新采空区和未来采区;根据采深采厚比可分为浅层

22、采空区、中深层采空区和深层采空区;根据矿层倾角可分为水平(缓倾斜)采空区、倾斜采空区和急倾斜采空区。3.0.2 拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的采空区时,应进行采空区岩土工程勘察。3.0.3 拟建工程重要性等级可按表3.0.3-1划分为三个等级,煤矿采空区场地的复杂程度及地基的复杂程度可按表3.0.3-23.0.3.3划分为两个等级;当工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级时,岩土工程勘察等级可定为甲级;除甲级以外的勘察项目,岩土工程勘察等级可定为乙级。表3.0.3-1 工程重要性等级重要性等级工程破坏的后果工程规模及建筑类型一级工程很严重1 30层以上或高

23、度超过100m的超高层建筑;2 体形复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体的高层建筑;3 高度超过100m的高耸构筑物或重要的高耸工业构筑物;4 特别重要的或对地基变形有特殊要求的工业与民用建(构)筑物;5 国务院明令保护的文物和纪念性建筑物;6 位于边坡上或邻近边坡的高层建(构)筑物;7 对原有工程影响较大的新建建筑;8 位于复杂地质条件的二层及以上地下室的基坑工程。二级工程严重除甲级、丙级以外的工业与民用建(构)筑物三级工程不严重荷载分布均匀的七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物表3.0.3-2 场地复杂程度类别地貌特征不良地质地质构造及地震作用地表移动变形阶段采深采厚比煤

24、层倾角、开采方式、规模及资料完整性地下水一级场地(复杂场地)地貌单元类型多,地形起伏大,地形坡度一般大于35,相对高差大。地表移动盆地边缘,地表陷坑、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用发育处于活动性断裂,对抗震危险地段地表移动变形活跃期,地表变形强烈或活跃30急倾斜采空区;采用非正规开采方法开采;重复开采多层煤层;特厚矿层和倾角大于55的厚矿层露头地段;小窑采空区;资料缺乏、可靠性差。地下水位埋深浅,地下水丰富,对采空区稳定和工程安全影响大二级场地(中等复杂场地)地貌单元类型较多,地形起伏较小,地形坡度小于35,相对高差较小。地表移动盆地中部均匀下沉区,地表陷坑、塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等

25、不良地质作用一般发育。地质构造作用较发育,对抗震不利地段地表移动变形衰退期,地表变形较大或连续变形30倾斜或水平(缓倾斜)采空区;采用正规开采方法开采单一煤层;资料丰富、可靠。地下水位埋深较大,对采空区稳定和工程安全影响较小表3.0.3-3 地基复杂程度类别岩土性状特殊岩土一级地基(复杂地基)岩土种类多,成分复杂,很不均匀,起伏较大,需特殊处理;垮落断裂带层顶埋深小于1.5倍附加应力影响深度;采空区存在空洞。严重湿陷、膨胀、污染等特殊性岩土及其他情况复杂,需作专门处理的岩土二级地基(中等复杂地基)地层种类较多,变化较大,不均匀,性质变化较大,多坚硬场地土或中硬场地土构成。垮落断裂带层顶埋深1.

26、5倍附加应力影响深度。采空区基本密实。除需专门处理以外的特殊岩土或无特殊性土。注:1 表3.0.3-2及表3.0.3-3中,场地及地基复杂程度等级的确定从一级开始,向二级推定,以先满足的为准;2、上述各种评价因素中满足其中一项即可。3.0.4 煤矿采空区岩土工程勘察应根据基本建设程序分阶段进行勘察工作,可分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察。施工及运营过程中发生新采或复采时,应进行补充勘察。3.0.5 煤矿采空区岩土工程勘察应遵循“资料搜集、工程地质调查和测绘为主,物探与地表变形监测为辅,钻探验证,综合评价”的技术路线。3.0.6 采空区勘察应充分收集区域及场地地质资料、矿产及其采

27、掘资料、邻近场地工程勘察资料等,且应对收集到的资料的完整性、可靠性进行分析和验证。3.0.7 采空区勘察应以勘察任务委托书和勘察技术要求为依据,按照现行规范规程,根据勘察阶段、场地和地基复杂程度、勘察场地类别、工程重要性等级、工程结构型式及布置、勘察手段的适用条件等,选择适宜的勘察方法与手段,对勘察方法、工作量进行合理布置。3.0.8 采空区勘察报告应由文字说明和图件资料组成,并附有必要的影像资料。文字说明应按任务要求、勘察阶段和工程特点进行编写,内容应符合勘察报告的编制要求。3.0.9 应在充分查明采空区特征的基础上,采用定性与定量评价相结合的方法, 评价采空区场地的稳定性,分析评价采空区对

28、拟建各类工程的影响及危害程度,综合评价采空区场地的适宜性。3.0.10 钻孔、探井和探槽等完工后应妥善回填。4 勘察阶段工作内容4.1 一般规定4.1.1 在煤矿采空区场地进行岩土工程勘察应查明下列内容,并应结合建(构)筑物的特点和设计要求,重点查明老采空区上覆岩层的稳定性,预测现采空区和未来采区的地表移动变形特征和规律,判定其作为工程场地的适宜性,并提出采空区治理和地基处理的相关建议。1 采空区开采历史、开采现状和开采规划,开采方法,开采范围和深度;2 采空区的井巷分布、断面尺寸及相应的地表对应位置,采掘方式和顶板管理方法;3 采空区覆岩“三带”高度及发育规律、岩性组合及其稳定性;4 地下水

29、的赋存类型、分布及其变化幅度,地下水对采空区稳定性的影响;5 有害气体的类型、分布特征和危害程度;6 地表移动盆地特征和变形大小(位置、形状、规模)及裂缝、塌陷分布特征和规律;7 采空区与建(构)筑物的位置关系、地面变形可能影响的范围和变化趋势;8 断层对采空区移动变形的影响及活化的可能性;9 地层岩性、区域地质构造、地震动参数等其他工程地质条件。4.1.2 勘察阶段的划分应与设计阶段的要求相适应。对场地工程地质条件复杂或有特殊要求的工程、或施工期间需针对某一特定问题进行专项研究的工程,必要时应进行补充勘察或施工勘察。对工程规模较小且无特殊要求的工程、场地工程地质条件简单或有工程经验的地区,可

30、合并勘察阶段。4.1.3 采空区场地拟建建(构)筑物岩土工程勘察勘探点布置、岩(土)和水试样采取及试验、原位测试项目及数量等尚应满足岩土工程勘察规范(GB50021)、本规范7.4节及第10章相关要求。4.2 可行性研究勘察阶段4.2.1 可行性研究阶段煤矿采空区岩土工程勘察应对场地的稳定性和工程建设的适宜性进行初步评价,为城市规划、场址选择、工程建设的可行性和方案设计提供依据。4.2.2 可行性研究勘察阶段应以资料搜集、采空区调查及工程地质测绘为主,必要时辅以适量的物探和钻探工作。4.2.3 可行性研究勘察应包括下列主要工作内容:1 搜集拟建场地地形地质图、区域地质报告、区域水文地质报告、勘

31、察区煤炭资源详查地质报告、精查报告、矿井地质报告以及交通、气象、地震等资料;2 搜集拟建场地及其周边矿产分布、采掘及压覆资源情况、采空区分布及其要素特征、地表移动变形和建筑物变形观测资料,以及由于地表塌陷引起的其它不良地质作用等资料;3 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件;4 搜集与调查采空区已有的勘察、设计、施工资料等,对其危害程度和发展趋势作出判断,并对场地的稳定性和工程建设的适宜性进行初步评价;5 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,宜根据具体情况增加地面和井下调查,进行工程地质测绘和必要的勘探工作;6

32、当有两个或以上拟选场地时,应进行比选分析。4.2.4 可行性研究阶段勘察的调查范围应包括采空区及其变形影响范围,且距拟建场地周边不宜小于500m。4.2.5 可行性研究阶段勘察成果应包括文字说明、采空区工程地质平面图、纵断面图、柱状图及必要的影像资料。4.3 初步勘察阶段4.3.1初步勘察应对工程场地的稳定性和适宜性进行评价与分区,为确定采空区治理方案、建(构)筑物总平面布置及地基基础类型提供初步设计依据。4.3.2 初步勘察阶段应进一步搜集有关地质、采矿资料,以采空区专项调查、工程地质测绘、工程物探为主,辅以适当的钻探工作及简易水文地质观测试验,必要时进行地表变形观测。4.3.3 初步勘察应

33、包括下列主要工作内容:1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图;2 在可研搜集资料的基础上,开展采空区专项调查,查明采空区分布、开采历史、计划、开采方法、开采边界、顶板管理方法、覆岩种类及其破坏类型和基本要素;3 查明地质构造、地貌、地层岩性、工程地质条件、地下有害气体;4 查明地下水类型、埋藏条件、补给来源等水文地质条件,了解地下水位动态和周期变化规律,必要时进行地下水长期动态观测;5 分析计算采空区地表已完成的移动变形量及剩余移动变形量,对场地的稳定性及工程建设的适宜性做出明确的评价与分区;6 对可能采取的采空区治理方案进行分析评价。4.3.4 初步勘察工

34、作应符合下列规定:1 采空区专项调查及工程地质测绘范围应涵盖采空区及其变形影响范围,其调查、测绘内容应符合本规范第5.3节内容。2 工程物探方法应根据场地地形地质条件、采空区埋深、分布及其与周围介质的物性差异等综合确定,探测有效范围不应小于拟建场地范围,物探线不宜少于2条;对于资料缺乏、可靠性差的采空区场地,应选用两种物探方法且至少选择一种物探方法覆盖全部拟建工程场地;物探点点距应满足城市工程地球物理探测规范(CJJ 7)相关要求,解译深度应达到采空区底板以下15m25m。3 工程钻探勘探点的布置应根据搜集资料的完整性和可靠性及物探成果综合确定,主要用于物探成果验证和采空区特征探查。对于资料丰

35、富、可靠的采空区场地,可有针对性地布置不少于3个验证孔;对于资料缺乏、可靠性差的采空区场地,应根据物探成果,对异常地段加密布置。钻探孔深度应达到有影响的开采矿层底板以下不少于3m并满足孔内物探需要;当有多层煤重复开采时,钻探孔深度应达到最下层矿层底板以下。钻探施工、取样及地质描述应符合本规范第7章相关要求。4 当拟建场地下伏新采空区时,应进行地表变形观测;当拟建场地下伏老采空区时,宜进行地表变形观测;观测范围、观测点平面布置及观测周期应符合本规范第8章内容要求。4.4 详细勘察阶段4.4.1 详细勘察应为采空区治理、地基处理和地基基础设计提供详细的岩土工程资料及设计、施工所需的岩土参数。4.4

36、.2 详细勘察阶段应以工程钻探为主,辅以必要的物探、变形观测及调查、测绘工作。4.4.3 详细勘察应包括下列主要工作内容:1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料;2 在初勘工作的基础上,进一步查明:1)拟建场地范围及有影响地段内采空区分布、规模、历史及其它要素特征,“三带”分布及地表塌陷、移动变形特征;2) 采空区上覆岩、土体地层结构及岩性,地基岩(土)体物理力学指标及地基基础设计参数;3) 采空区充水情况及地下水类型、埋藏条件、补给来源及腐蚀性;4) 有毒、有害气体的类型、浓度及其对工程施工和建设的

37、影响;3提供地基基础设计、施工所需的岩土工程参数和地基基础处理、采空区治理方案。4.4.4 详细勘察的勘探工作应符合下列规定:1 勘察范围宜为初勘阶段所确定的对拟建工程有影响的采空区范围,并考虑新采和复采的影响。2 对于稳定性差、需进行处治的采空区场地,勘探点布置应结合采空区处治方法确定,钻探孔深度应达到开采矿层底板以下不小于3m。3 采空区专项调查及工程地质测绘应对初勘阶段确定的采空区范围进行核实,并对初、详勘阶段相隔时间段内采空区变化情况进行调查,其调查、测绘内容与初勘一致。4 工程物探宜采用综合测井、跨孔物探、孔内电视、钻孔成像等方法。对于初勘后新采和复采的采空区,宜进行物探,物探要求与

38、初勘一致。5 地表变形监测宜沿用初勘阶段观测网,按周期持续观测,初勘后新采和复采的采空区,或当场地移位较大时,应重新布置观测网进行观测,观测要求与初勘一致。4.5 施工勘察阶段4.5.1 施工期间发生下列情况,需进行施工勘察:1 因设计、施工需要进一步提供岩土工程资料;2 施工期间采空区发生新采或复采;3 基坑、基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符;4 发现必须查明的其它异常情况;5 在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾预计的变化时,应进行监测,必要时应进行补充勘察。4.5.2 施工勘察宜与现场检验和监测相结合进行。4.5.3 施工勘察工作量应根据采空区地基设计和施工要求布置

39、。4.6 小窑采空区岩土工程勘察4.6.1 对于采深小、地表变形剧烈且为非连续变形的小窑采空区,应通过搜集资料、调查访问、地质测绘、物探和钻探等工作,查明下列主要工作内容:1 查明采空区和巷道的位置、大小、埋藏深度、开采时间、开采方式、回填塌落和充水等情况;2 对于已垮落的小窑采空区,应查明历史上地表裂缝、陷坑位置、数量、形状、大小、深度、延伸方向及其与采空区和地质构造的关系;对于尚未垮落的小窑采空区,应预测其未来对地表的影响;3 采空区周边地形条件、雨水汇流情况、附近的抽水和排水情况及其对采空区稳定性的影响;4 调查采空区已有工程建设变形情况和防治措施的经验;5 进行采空区场地稳定性及工程建

40、设适宜性评价;6 提供设计、施工所需的详细岩土工程参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和采空区防治等提出建议。4.6.2 勘察范围应包括小窑采空区及其变形影响范围。4.6.3 小窑采空区物探宜采用电法、地震、地质雷达等综合物探方法,物探有效范围应包括拟建工程范围及有影响地段,解译深度应能达到采空区底板以下1525m。4.6.4 小窑采空区钻探应根据调查访问、地质测绘以及物探成果资料,结合坑洞分布、走向、物探异常点以及工程特点进行布置,当用于采空区资料验证时,验证线(点)应不少于3处;当用于探明采空区分布范围时,宜按复杂场地和复杂地基布置勘察工作

41、;钻孔深度应钻至开采矿层底板以下不少于3m。4.7 采动边坡岩土工程勘察4.7.1采空区边坡勘察应查明老采空区上覆边坡的稳定性,预测新采空区和未来采区边坡移动变形的特征和规律及其对边坡稳定性的影响和可能的失稳模式;采动可能造成边坡失稳时必须开展专项勘察;对采空区边坡提出合理的治理措施与监测方案。4.7.2 采空区边坡工程勘察应查明下列内容:1 地形地貌,地质构造,岩土类型、成因、分布及其工程特性,水文地质条件;2 岩体风化程度和基本质量等级,主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填情况、充水情况、力学属性和组合关系,主要结构面统计及其与临空面关系;3 地下采空区分布范围、深度、开采厚度

42、、开采时间、开采方向、开采方法、顶板管理办法、覆岩破坏类型及其分布特征、地表移动变形范围和规律、煤柱分布等各种采矿要素,及其与边坡的空间、时间关系;4 分析评价采空移动变形对边坡形态、主要结构面产状、岩土体强度、水文地质条件等的影响,进行变形区划分;(如何划分,条文说明中应增加分区示意)5 岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度;6 采空区边坡破坏类型、分布、规模及稳定性等。4.7.3 采空区边坡勘察范围应包括采空移动变形对边坡及坡脚稳定有影响的地段,并考虑新采和复采影响。4.7.4 采空区边坡勘察宜采用工程地质调查与测绘、物探、钻探等方法,必要时可辅以坑探和槽探方法。对于边坡应进行监测,监

43、测内容根据具体情况可包括边坡变形、地下水动态等。4.7.5 采空区边坡工程地质区(段)应根据边坡安全等级、地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件及采空区与边坡的相对关系等综合划分,每个区(段)至少应布置1条垂直于边坡走向的勘探线,各勘探线勘探点数量应不少于3个。当边坡工程地质条件复杂时,应加密布置。4.7.6 各勘探线至少应布置1个控制性勘探点,孔深进入采空区底板以下不少于35m;一般性勘探点的深度应穿过最深潜在滑动面并进入稳定层不小于5m,在坡脚附近的勘探孔应进入坡脚地形剖面最低点且进入支护结构基底以下不小于3m。4.7.7 边坡主要岩土层和软弱层试样采取数量及试验项目应符合建筑边坡工程

44、技术规范(GB50330)相关要求。抗剪强度指标应根据实测结果结合当地经验确定,并宜采用反分析法验证。对于永久边坡,尚应考虑采空移动变形对强度的影响。4.7.8 采空区边坡稳定性评价,应在确定边坡破坏模式的基础上,采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法、数值分析法进行综合评价,有条件时可进行模型试验。各区段条件不一致时,应分区段评价。当采动边坡坡脚作为拟建场地时,尚应评价坡脚鼓胀、隆起变形对其工程建设适宜性的影响。4.7.9 采空区边坡工程稳定安全系数应按表4.7.9确定,当边坡稳定性系数小于边坡稳定安全系数时应对边坡进行处理。表4.7.9 边坡稳定安全系数(无二级、三级) 边坡工程稳定安

45、全系数 安全等级边坡类型一级二级三级永久边坡一般工况1.351.301.25地震工况1.201.151.10临时边坡1.251.201.15注:1 表中地震工况的安全系数仅适用于塌滑区内无重要建构筑物的边坡;2 对地质条件很复杂或破坏后果极严重的边坡工程,其稳定安全系数应适当提高。4.7.10 采空区边坡岩土工程勘察报告除应符合本规范第14章的规定外,尚应论述下列内容:1确定边坡可能的破坏形式,分析预测采空移动变形对边坡稳定性的影响;2 提供边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数;3对所勘察的边坡工程是否存在滑坡(或潜在滑坡)、崩塌等不良地质作用,以及开挖或构筑的适宜性作出结论,并提出潜在不稳定

46、边坡的整治措施和监测方案的建议。5 煤矿采空区调查与测绘5.1一般规定5.1.1 煤矿采空区调查与工程地质测绘,宜在工程项目的可行性研究或初步设计阶段进行;在详勘阶段,应针对专门工程地质问题与现象作补充性的工程地质调查与测绘,为场地评价和进一步勘探、试验和变形监测工作提供依据。5.1.2 煤矿采空区调查与工程地质测绘范围,应包括采空区及其相邻的稳定地段,可结合保护煤柱的宽度,按开采移动角计算范围。测绘的比例尺应符合下列要求:1 可行性研究阶段 1:20001:5000;2 初勘阶段 1:10001:2000;3 其它阶段或采空区分布复杂地段或为解决某一特殊地质问题时,比例尺可适当放大。5.1.3 地质界线和地质观测点的测绘精度,在图上不应低于2mm,界线误差不应超过0.5mm。5.1.4 对不同工程地质条件复杂程度的场地,工程地质调查和测绘可分别侧重。5.2工程地质调查与测绘工作方法5.2.1 工程地质调查与测绘应包括搜集、分析、利用煤矿采空区已有资料与实地踏勘、调查、测绘工作。实地测

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