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1、某高速公路采空区处理方案目录一、编制依据3二、工程概况3三、施工方法4四、施工准备54.1人员准备54.2场地和临时设施准备54.4机械设备和材料准备64.5技术准备6五、主要施工方法71、注浆施工72、砌筑施工102.1干砌片石施工102.1.1施工准备：102.1.2主要施工方法10浅埋施工方法10一、编制依据1.1高速公路采空区施工手册1.2XX高速公路XX段采空区工程地质勘察报告1.3公路工程施工安全技术规程JTJ 076-951.4公路路基施工技术规范JTG F10-20061.5XX高速公路XX段第三合同段两阶段施工图二、工程概况XX高速公路XX段第三合同段，位于XX市郊区，主线方
2、向为南北走向。起点桩号K9+080，终点桩号K15+040，全长5.96公里。设计采用双向四车道高速公路标准，设计车速为80公里/小时，路基宽度24.5 米。本标段的采空区主要有铝土矿采空区，矿井采空区，详细情况见下表一、表二、表三所示。铝土矿采空区位于黑土岩西约400m。主要位于K11+050K11+250、K12+100K12+220、K12+580K12+680、K13+760K14+200，总长度约为860米。其中K13+760K14+200中杨家庄大桥采空区70米，路基总长度约为790米。主要开采方式为巷道式开采，埋深7-40m采厚1.5-2.5m。路基影响范围内共11个井口G区有2
3、个井口，I区有8个井口。采空区位置分布广阔，主要有深埋和浅埋两种，施工难度大，采空区的处治直接影响路基施工质量和进度。我标段精心组织，科学管理，采取有力措施，确保采空区处治工程圆满完成。表一：铝土和硫铁矿采空区剩余空洞体积标 段编 号里程桩号长度（m）S（）Hi（m）i（%）KV（m3）备 注3EK11+050-K11+25020065642201.32020主线GK12+100-K12+2201202478221.3762HK12+580-K12+68010029172201.3898IK13+760-K14+200440160892201.34950S为采空区面积，i为回采率，K为顶板岩层
4、坍落系数，V为采空区剩余空洞体积。表二：矿井巷道统计表序号井口编号开拓方式里程桩号及位置巷道尺寸开（停）采年 限埋深（m）宽度（m）高度（m）14L134竖井K12+160左44m1.2（直径）20.0（深度）66年-至今7-2015L135竖井K12+370左40米1.3（直径）18.0（深度）66年-至今7-2016L141斜井K13+970左40米1.71.566年-至今10-1317L142斜井K14+150左10米1.91.566年-至今20.030XL3斜井K13+800右40米1.51.566年-至今10-2031XL4斜井K13+800右20米1.21.666年-至今10-20
5、32XL5斜井K13+7901.51.366年-至今10-2033XL6斜井K13+778左4米1.61.266年-至今10-2034XL7竖井K13+880左70m1.2（直径）20.0（深度）66年-至今15-2035XL8竖井K12+540左55米1.3（直径）18.0（深度）66年-至今6-2037S5竖井K14+170右20米1.5（直径）24.0（深度）80年-9224表三：矿井巷道统计表井口编号开拓方式里程桩号及位置巷道尺寸干砌体积（m3）浆砌体积（m3）区段宽度（m）高度（m）L134竖井K12+160左44m1.2（直径）20.0（深度）回填碎石土22.6G区L135竖井K1
6、2+370左40米1.3（直径）18.0（深度）回填碎石土23.9XL8竖井K12+540左55米1.3（直径）18.0（深度）回填碎石土35.3H区L141斜井K13+970左40米1.71.512.87.7I区L142斜井K14+150左10米1.91.514.38.6XL3斜井K13+800右40米1.51.511.36.8XL4斜井K13+800右20米1.21.69.65.8XL5斜井K13+7901.51.39.85.9XL6斜井K13+778左4米1.61.29.65.8XL7竖井K13+880左70m1.2（直径）20.0（深度）回填碎石土22.6S5竖井K14+170右20米
7、1.5（直径）24.0（深度）回填碎石土42.4回填碎石土146.8 m3，干砌体积67.4 m3，浆砌体积40.6 m3三、施工方法按照图纸设计要求，对采空区的处置方法有以下三种：（1）开挖换填法适用于埋深0-6m铝土矿巷道采空区，采用挖除或挖出换填法进行地基处理。（2）井下巷道（干）浆砌法在保证安全的情况下，直接在井下巷道内采用（干）浆砌片石，对其上覆岩层起直接支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落，防止因冒落而引起的地面沉陷变形，保证路基的稳定。（3）全充填压力注浆法。在地表施工钻孔，钻孔深度达到采空底板，将注浆管密封在煤矿采空区上覆岩层中，采用泥浆泵，将浆液注入煤矿采空区塌陷区和其上覆的岩
8、层裂隙带中，浆液的结石体阻止上覆岩层及地表的进一步变形，从而达到治理采空区的目的。本标段采空区主要采用全充填压力注浆法进行治理采空区。四、施工准备4.1人员准备我标段针对本工程的特点和施工技术，配备了强有力的管理人员和经验丰富施工技术人员，详细见下表。管理人员一览表姓名职务职称备注施工负责人工程师技术负责人工程师现场负责人助工现场负责人助工质量工程师工程师试验员助工测量工程师工程师测量员助工 主要施工技术人员为当地有过采空区施工经验的工人。砌筑工30人，注浆工20人，普通工20人。4.2场地和临时设施准备施工前结合探明工程范围内处理点，将施工场地平整，沿路修出可供搬运设备的施工道路来，拆除地面
9、上对施工有影响的障碍物，现场配备料场和储物间，以供材料的存放。施工点内设置有效的排水设施，配备相应的抽水机。 施工现场供电主要来自我方自行配备的2台20KW发电机提供。场地允许时采用当地电网供电。 施工主要用水来自当地自来水供水，现场用水主要用供水车运送配备相应的储水桶，大大满足施工要求。 现场主要通讯设备为无线电话和对讲机，为保证施工现场通讯的畅通我方采取有效的措施。4.4机械设备和材料准备4.4.1主要机械设备和仪器采用高效实用，具有相关生产资质的厂家提供，设备运转良好能满足施工要求。主要设备见下表机械设备一览表序号设备名称单位进场数量备注1注浆泵台22搅拌机台13自卸汽车辆54供水车台1
10、5空压机台46抽水机台27挖掘机台28钻机台29全站仪台110水准仪台14.4.2现场材料准备石料：采用附近的石料场，强度符合要求。片石厚度不小于150mm，块石厚度不小于200mm。水泥：采用强度等级为32.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，质量符合要求。砂子：采用当地提供的中砂，质量符合要求。浆液材料：所需的水泥、粉煤灰、速凝剂、砂或碎石等都按照相应的质量标准采购。导管：采用50的焊接钢管，长度视深度而定。其他材料：石屑、水等 零星材料均严格按照质量标准采购。4.5技术准备4.5.1测量准备4.5.1 路基施工前，根据恢复的路线中桩，确定出各个采空区分布点的具体位置。并在位置附近一定的距离设
11、置易识别可视的标志。以方便施工时找到相应的布置点。4.5.2试验点准备本段注浆施工时，先通过两个试验点的施工，现场试验最终确定相关参数，最终建立一套完整的操作方法。五、主要施工方法（一）、全填充压力注浆法对于巷道位于地表之下大于6米的填方路基，或者巷道位于路基设计标高之下6米的挖方路基，且已经塌落的空洞，采用全压力注浆就行填充处理。1、注浆施工5.1本工程施工工艺流程图：定点成孔及下套管下注浆管、浇铸孔口管灌浆终止灌浆观察注浆情况、抽样试验备料拌治浆液5.2主要施工方法:5.2.1定点注浆前用全站仪和皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则上不应超过设计位置1.0m。帷幕孔布设为中心线两侧边缘一
12、排孔，孔距为15m。注浆孔为路基中心线上布设一排钻孔，孔距为15m。其他采空区处治宽度为中心线两侧各25m。因受地形影响 ，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整。5.2.2成孔工艺钻孔均在地表施工。用127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入114mm套管护壁，然后变径为91mm继续钻进，用89mm钻头钻至采空区中塌陷冒落带以下1m。做好钻探原始记录及拍照工作，施工中如发现漏水、掉转、埋钻等现象要详细记录其深度、层位和耗水量等。5.2.3注浆材料的配制浆料配合比设计：注浆浆液为水泥粉煤灰浆，其水固比为1：1.51：1.0，。帷幕孔采用较稠的浆液或在浆液中掺
13、一定量的速凝剂。5.2.4注浆量计算：注浆量计算公式：Q总=A. V./C式中：A浆液损耗系数，取值1.1；V采空区剩余空隙体积（m3 ）；浆液填充率，取值0.9-0.95；C浆液结石率，取值80-85%。5.2.5材料配制 将浆液按配合比设计进行。整个搅拌过程不小于3分钟。具体参考制浆工艺图。制浆工艺图粉煤灰水泥水速凝剂水钻孔5.2.6注浆5.2.6.1施工顺序按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造施工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工。5.2.6.2注浆注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时贯彻泵的吸浆量，和泵压，记录注浆过程中发生
14、的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和注浆浓度。注浆时，应避免在短时间内注入大量的水泥粉煤灰浆，当注浆量较大时，应采取间歇式注浆施工，或在孔口加一漏斗的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂。单孔注浆结束标准：在灌浆孔的注浆末期，泵亚逐渐升高，当泵量小于72L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0-3.0Mpa，稳定10-15分钟，可结束该孔注浆的注浆施工。注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不得小于10分钟。5.2
15、.7施工过程的质量检验施工技术人员必须掌握采空区处治工程的目的、加固原理、技术要求和质量评定标准等 。施工中设专人负责质量控制和检测，做好施工记录。施工坚持自检，包括各类原材料，浆液配合比等。施工单位的自检。原材料检验，包括水泥、粉煤灰、砂或细集料的检验，原材料的出厂检验单、每批量的检验等。没班组对浆液的配合比、浆液参数如结石率、粘度进行测试和试块制作。5.2.8安全和环境保护措施施工中应设专人负责各种设备和施工过程中的安全隐患排查工作。施工人员采取相应的防坠落安全措施和防塌陷措施，确保现场施工人员的人身安全，保证工程正常进行各种设备、设施应通过安全检验及性能检验合格后方可以使用。注浆机、空压
16、机等应由持有上岗证的专职人员进行操作。配制浆液时，应穿戴合格有效的防护用品，非专业配浆人员不得动用各种机具。打管和注浆时，应注意调查地下管线和地下构筑物，采取有效的保护措施，若发现前方有异物，查明情况制定措施后方可继续施工。配料剩余材料必须回收，严禁随意搁置或遗洒。二、2、砌筑施工对于巷道位于地表之下大于6米的填方路基，或者巷道位于路基设计标高之下6米的挖方路基，且未塌落的空洞，采用井下巷道干砌片（块）石就行填充处理，采空区处治边界巷道内就行浆砌封堵。2.1干砌片石施工2.1.1施工准备：施工前先测定采空区洞内有害气体的浓度，确定是否可以施工。若发现有害气体浓度超标，应采取有效的通风措施保证施
17、工人员的安全，施工洞内设有临时照明，电压不大于36伏。探明采空区洞内的岩体稳定情况，发现不稳定岩体应采取加固措施，或者避开此地方。施工所需砌筑的材料采用人工搬运进入洞内，材料下放及堆放应在洞内中部，防止物体侧压力造成洞口坍塌。2.1.2主要施工方法浅埋施工方法1.1.1施工准备1.1.2换填 当采空区底板至原地面的距离小于6米的巷道采空区和挖方路基铝土矿采空区底板至路床顶面的距离小于6米的巷道采空区进行换填施工。1.1.3地基处理 对于距离小于3米的采用对开挖范围进行强夯，对于距离大于6米的对开挖范围进行重夯。1.1.4填土及碾压 开挖检验合格后，进行基坑回填。回填材料采用铝土矿开挖的土石方。
18、土方路堤压实时，填料的含水量必须控制在该种填料的最佳含水量的2%之内，当含水量超出最佳含水量的2%时，应均匀加水或摊开晾晒，达到上述要求时方可进行碾压；路基碾压机具、机具的组合方式、碾压遍数、碾压时的含水量应根据路基试验段的试验结果确定；路堤碾压前应对填土的厚度、平整度以及含水量进行检查，符合要求后方可进行碾压；路堤碾压选用振动压路机进行碾压，碾压时，第一遍采用不振动静 然后先慢后快，由弱振到强振，碾压时最大速度不大于4Km/h，碾直线段时由两边向中间、超高段由内侧向外侧，纵向进退式进行；压时轮与轮之间重叠40-50cm，碾压应达到无漏压、无死角，确保压均匀。2、强夯采用1000KN.m的夯击能以梅花型夯击，可采用1.6倍捶径左右的点距.夯实单点夯击同时满足下列条件中a.b两项时可以止夯:a.最后两击的平均夯沉降量不大于5cm.b.单点夯击次数第一遍不小于4击,第二遍不小于5击.第3遍采用夯击能为500kN.m满夯夯平,每点击打三次,夯痕以1/4D搭接,满夯与第二遍夯之间的间隔时间为5天。其他详细见强夯方案。
