采空區(qū)的勘察設(shè)計(jì)與治理技術(shù)

1、總論 礦體被采出后，自頂板巖層向上形成三帶”垮落帶、導(dǎo)水裂隙帶和彎曲帶。地表沉陷，產(chǎn)生連續(xù)或非連續(xù)變形，由此帶來(lái)一系列環(huán)境巖土工程問(wèn)題，如平地積水、道路裂縫、房屋倒塌、耕地減少、農(nóng)田減產(chǎn)等，給礦區(qū)工程建設(shè)留下很大隱患。煤層采空區(qū)塌陷垂直“三帶”示意采空區(qū)采空程度分類及其特征根據(jù)采空程度分為A.小型采空區(qū)B.大面積采空區(qū)小型采空分類表小型采空的地表變形類型及特征地表變形類型為地表塌陷和開(kāi)裂。小型采空范圍狹窄，多呈巷道式，地表不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)盆地，但由于開(kāi)采深度淺，又任其自由坍落，地面變化劇烈。地表裂縫的分布常與開(kāi)采工作面方向平行，且隨開(kāi)采工作面的推進(jìn)而不斷向前發(fā)展。除極淺的采空外，裂縫一般上寬下窄，

2、無(wú)顯著位移。大型采空變形和特征大型采空區(qū)的變形主要是在地表形成移動(dòng)盆地。即位于采空區(qū)上方，當(dāng)?shù)叵虏煽蘸?，隨之產(chǎn)生地表變形，開(kāi)始形成凹地 ，隨著采空區(qū)不斷擴(kuò)大，凹地不斷發(fā)展，形成凹陷盆地，此盆地稱為移動(dòng)盆地。根據(jù)地表變形值的大小和變形特征，自移動(dòng)盆地中心向邊緣在水平上可分為三個(gè)區(qū)：1.均勻下沉區(qū)：（中間區(qū)）即移動(dòng)盆地的中心平底部分。2.移動(dòng)區(qū)：又稱內(nèi)邊緣區(qū)或危險(xiǎn)變形區(qū)，區(qū)內(nèi)變形不均勻，對(duì)建筑物破壞作用較大。3.輕微變形區(qū)：外邊緣區(qū)，地表變形值較小，一般對(duì)建筑物不起損壞作用，以地表下沉值10mm 為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)劃分其外圍邊界。從垂直方向上講，地下礦層大面積采空后，礦層上部失去支撐，平衡條件被破壞，采空

3、區(qū)上方巖體隨之變形。采空區(qū)上方巖體的變形，總的過(guò)程是 自下而上逐漸發(fā)展的漏斗狀沉落，其變形情況可分為三個(gè)帶：冒落帶（崩落帶），采空區(qū)頂板破碎坍落形成，其厚度一般為采礦厚度的34 倍。 裂隙帶（破裂彎曲帶）處于冒落帶之上，并產(chǎn)生較大的彎曲和變形，其厚度一般取采礦厚度的1218 倍（從礦層頂板向上的厚度）。彎曲帶（不破裂彎曲帶）裂隙帶頂面至地面的厚度。上述三個(gè)分帶適于水平狀巖層，根據(jù)采空區(qū)大小、采礦厚度和開(kāi)采深度的不同，上述三個(gè)帶不一定同時(shí)存在。采空區(qū)的勘察方法 采空區(qū)的探測(cè)，目前，國(guó)內(nèi)外主要是以采礦情況調(diào)查、工程鉆探、地球物理勘探為主，輔以變形觀測(cè)、水文試驗(yàn)等。采空區(qū)勘察技術(shù)方法選擇總結(jié)以往工作

4、經(jīng)驗(yàn)，在多種多樣的勘察技術(shù)中，工程地質(zhì)調(diào)查、采礦調(diào)查是采空區(qū)勘察工作的基礎(chǔ)，已往的采空區(qū)勘察忽視這方面工作或?qū)Υ酥匾暡粔?，往往使物探和鉆探工作陷入盲目狀態(tài)。應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)調(diào)查、采礦調(diào)查，大概確定采空區(qū)部位及范圍，然后根據(jù)測(cè)區(qū)地形、地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件，結(jié)合高速公路勘察工作三個(gè)階段的要求，有目的的選用幾種物探方法進(jìn)行探測(cè)；再根據(jù)調(diào)查及物探結(jié)果布設(shè)鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證；最后綜合分析地質(zhì)、物探和鉆探資料，圈定采空區(qū)范圍、形態(tài)，經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)確地查清沿線的采空區(qū)分布及賦存狀況。穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)主要是通過(guò)計(jì)算地基承載力、剩余地表變形量及殘留空洞的穩(wěn)定性、地表破壞范圍等來(lái)進(jìn)行。礦山開(kāi)采沉陷的預(yù)計(jì)理論及方法較多，主要有：

5、(1)基于實(shí)測(cè)資料的經(jīng)驗(yàn)公式法，在我國(guó)廣為使用的有負(fù)指數(shù)函數(shù)法、典型曲線法等。(2)在我國(guó)廣泛使用的概率積分法。采空區(qū)穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)方法采空區(qū)勘察范圍及深度采空區(qū)勘察范圍目前，國(guó)內(nèi)采空區(qū)勘察工作中確定勘察范圍主要以采空區(qū)地表移動(dòng)盆地分布范圍為準(zhǔn)。采空區(qū)勘察深度一般要求至少深入采空區(qū)底板若干米，根據(jù)工程實(shí)踐，一般深入采空區(qū)底板2米以上。采空區(qū)勘察一般流程1 、搜集資料大面積采空區(qū)以資料為主。（1）搜集各種地質(zhì)圖及區(qū)域地質(zhì)資料，借以了解地層構(gòu)成，產(chǎn)狀和構(gòu)造以及水文地質(zhì)條件等。（2）搜集礦床分布圖，以了解礦床分布范圍、層次、開(kāi)采深度、厚度及埋藏特征和上覆巖層的巖性、構(gòu)造等。（3）搜集巷道圖、采礦圖、

6、遠(yuǎn)景規(guī)劃圖，以了解采空區(qū)的位置、開(kāi)采歷史、計(jì)劃、開(kāi)采方法、開(kāi)采邊界、頂板處置管理方法、工作推進(jìn)方向和速度、巷道平面展布方向、斷面尺寸及相應(yīng)的地表位置、頂板的穩(wěn)定情況、塌落、支撐回填、積水清況、洞壁完整性和穩(wěn)定程度以及遠(yuǎn)景開(kāi)采規(guī)劃等。（4）搜集地表變形與有關(guān)變形的觀測(cè)，計(jì)算資料，包括地表最大下沉值、最大傾斜值、最小曲率半徑，陷坑、臺(tái)階、裂縫的位置，形狀、大小、深度、延伸方向及其與地質(zhì)構(gòu)造、開(kāi)采邊界、工作面推進(jìn)方向等的關(guān)系。采空區(qū)調(diào)查表2 、調(diào)查訪問(wèn)利用區(qū)域地質(zhì)資料分析、實(shí)地調(diào)查、訪問(wèn)知情人或群訪為主要手段，調(diào)查內(nèi)容如下：（1）礦區(qū)的分布范圍，礦層的開(kāi)采范圍、深度、層數(shù)。（2）開(kāi)采方法和頂板管理，

7、巷道寬度、高度、延伸方向，采空區(qū)的塌落情況。（3）采空區(qū)開(kāi)采歷史及規(guī)劃發(fā)展情況。（4）采空區(qū)地下水發(fā)育情況，排水、抽水情況及對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定的影響。（5）建筑物變形情況和防治措施。（6）有條件時(shí)，可進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。3 、地質(zhì)調(diào)繪（1）地層層序、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、礦層的分布范圍、開(kāi)采深度、厚度等。（2）不良地質(zhì)現(xiàn)象的類型，分布位置與規(guī)模。（3）地下水水位變化幅度，了解采空區(qū)附近工農(nóng)業(yè)抽水和水利工程建設(shè)情況及其對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定的影響。（4）地表變形情況，塌陷、裂縫、臺(tái)階的分布位置，形狀、大小，深度，延伸方向，發(fā)生時(shí)間，發(fā)展速度以及它們與采空區(qū)、巖層產(chǎn)狀主要節(jié)理、斷層、開(kāi)采邊界、工作面推進(jìn)方向等的相互關(guān)系，移動(dòng)

8、盆地的特征、邊界。（5）建筑物變形情況，變形的類型（傾斜、下沉、開(kāi)裂），發(fā)生的時(shí)間，發(fā)展速度，裂縫分布規(guī)律、延伸方向、形狀大小，建筑物結(jié)構(gòu)類型，所處位置及長(zhǎng)軸方向與采空區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、開(kāi)采邊界、工作面推進(jìn)方向的相互關(guān)系及地基加固處理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。（6）有害氣體的類型，分布特征，壓力及危害程度。4、 勘察與測(cè)試（1）綜合物探。 采用電法、地震、地質(zhì)雷達(dá)，必要時(shí)進(jìn)行綜合測(cè)井等綜合物探手段，其方法可參考下表。 采空區(qū)物探測(cè)線布置應(yīng)根據(jù)：線路縱、橫斷面方向，并結(jié)合工程性質(zhì)，采空區(qū)的埋深、延伸方向進(jìn)行布置，以查明采空區(qū)的范圍、埋深、采空區(qū)的空間大小、上覆巖、土層厚度。采用物探方法參照表（2）觸探。有條件時(shí)也可以

9、采用，如埋深較淺、覆蓋層為土層等。（3） 鉆探與測(cè)試鉆探。 根據(jù)搜集的圖紙資料、調(diào)查測(cè)繪以及物探的成果資料，綜合分析，確定鉆孔的數(shù)量及深度，以進(jìn)一步驗(yàn)證物探結(jié)果，得以相互補(bǔ)充和驗(yàn)證，鉆孔深度應(yīng)鉆至最低層洞底地層以下不少于2米。布孔應(yīng)結(jié)合工程和坑洞展布情況以及物探異常點(diǎn)，經(jīng)綜合分析研究后進(jìn)行布置。測(cè)試(a)對(duì)上覆不同性質(zhì)的巖、土層，應(yīng)分別取代表性試樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，提供穩(wěn)定性檢算及工程設(shè)計(jì)所需參數(shù)。(b)分別取地表水及地下水樣作水質(zhì)分析。(c)對(duì)煤層或可能儲(chǔ)氣部位，必要時(shí)進(jìn)行有害氣體含量及壓力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。5、 地表變形的觀測(cè)線路通過(guò)大面積采空區(qū)，當(dāng)缺乏資料且勘探難以查明采空區(qū)的基本特征時(shí)，

10、應(yīng)進(jìn)行定位觀測(cè)，直接查明地表變化特征，變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。（1）觀測(cè)線宜平行或垂直礦層走向成直線布置，其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)移動(dòng)盆地的預(yù)計(jì)變形范圍，走向觀測(cè)線（即觀測(cè)線平行礦層走向），應(yīng)有一條測(cè)線通過(guò)預(yù)計(jì)最大下沉值的位置；傾向觀測(cè)線（即觀測(cè)線垂直礦層走向）不宜少于2 條。 方法是先確定礦層走向，然后根據(jù)礦區(qū)已有的地表移動(dòng)資料，確定走向觀測(cè)線和傾向觀測(cè)線。且觀測(cè)線上的觀測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)大致相等。定位觀測(cè)點(diǎn)間距（2）觀測(cè)周期t 可根據(jù)地表變形速度和開(kāi)采深度公式計(jì)算，或根據(jù)下表確定。公式中t觀測(cè)周期（月） k系數(shù)（一般為23）n水準(zhǔn)測(cè)量平均誤差（mm） S地表變形的月下沉量（mm/月）觀測(cè)周期表（3）在觀測(cè)地表變形

11、的同時(shí)，應(yīng)觀測(cè)地表裂縫、陷坑、臺(tái)階的發(fā)展和建筑物的變形情況。（4）觀測(cè)資料的整理：繪制下沉曲線圖，下沉等值線圖，水平變形分布圖。根據(jù)有關(guān)變形值，劃分地表變形區(qū)的范圍。如根據(jù)建筑物對(duì)地表變形區(qū)的容許極限值，確定移動(dòng)區(qū)范圍（內(nèi)邊緣區(qū)），根據(jù)地表下沉10mm 的下沉值，確定輕微變形區(qū)，即移動(dòng)盆地的范圍。計(jì)算盆地內(nèi)有關(guān)地點(diǎn)的地表下沉值、傾斜值、曲率、水平移動(dòng)值和水平變形值。對(duì)正在開(kāi)采和將來(lái)開(kāi)采的采空區(qū)，應(yīng)預(yù)算其最大變形，（最大下沉值、最大傾斜值、最大曲率、最大水平移動(dòng)值和最大水平變形值）對(duì)緩傾巖層或地表變形平緩連續(xù)時(shí)，可按2.2.7 條有關(guān)方法計(jì)算最大變形值。原始測(cè)量記錄。6、地表移動(dòng)和變形的預(yù)測(cè)地表

12、變形分為：兩種移動(dòng)和三種變形。兩種移動(dòng)為垂直移動(dòng)（下沉）和水平移動(dòng)。三種變形為傾斜變形，彎曲（曲率）和水平變形（伸張或壓縮）。國(guó)內(nèi)通用的預(yù)測(cè)計(jì)算方法為概率積分法。（1）地表最大下沉值 首次采動(dòng)時(shí)，充分采動(dòng)情況下的最大下沉值計(jì)算：Wmax=.mCos其中： Wmax最大下沉值(mm) m礦層的真厚度(m)礦層傾角() 下沉系數(shù)(mm/m) (見(jiàn)下表)下沉系數(shù)參數(shù)值表（2）地表最大傾斜、最大曲率、最大水平移動(dòng)和變形的預(yù)測(cè)地表最大下沉速度按公式計(jì)算采空區(qū)穩(wěn)定性分區(qū)劃分原則劃分原則根據(jù)采空區(qū)地表變形的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮以下因素的影響：（1）采空區(qū)自身頂板、煤柱及底板的穩(wěn)定性；（2）采礦地質(zhì)條件等；（3

13、）特殊構(gòu)筑物的要求，如橋梁等；（4）地表變形計(jì)算分析成果。按采空區(qū)殘余沉降量大小將采空區(qū)劃分為三個(gè)區(qū)：（1）穩(wěn)定區(qū)（2）基本穩(wěn)定區(qū)（3）不穩(wěn)定區(qū)根據(jù)工程性質(zhì)的不同，分區(qū)參數(shù)亦不同，取值時(shí)應(yīng)按具體工程性質(zhì)的要求而定。穩(wěn)定性評(píng)價(jià)（以鐵路工程為例）（1）.下列地段不宜做為建筑場(chǎng)地在開(kāi)采過(guò)程中可能出現(xiàn)非連續(xù)變形地段（地表產(chǎn)生臺(tái)階、裂縫、塌陷坑等）。H /m2530 （H /m為采深采厚比，以下同）或H /m2530，但地表覆蓋層很薄且采用高落式等非正規(guī)開(kāi)采方法或上覆巖層受地質(zhì)構(gòu)造破壞時(shí)，地表將出現(xiàn)大的裂縫或塌陷坑，易出現(xiàn)非連續(xù)的地表移動(dòng)和變形。處于地表移動(dòng)活躍地段。特厚礦層和傾角大于55的厚礦層露頭地

14、段（易造成礦層抽冒）。由于地表移動(dòng)和變形，可能引起邊坡失穩(wěn)和山崖崩塌的地段。地下水位深度小于建筑物可能下沉量與基礎(chǔ)埋深之和的地段。地表傾斜大于10mm/m、地表水平變形大于6mm/m，或地表曲率大于0.6mm/m2 的地段。（2）下列地段作為建筑場(chǎng)地時(shí)，其適應(yīng)性應(yīng)專門(mén)研究。采空區(qū)采深采厚比H/m30 的地段。采深小（H 小于50m 地段），上覆巖層極堅(jiān)硬，并采用非正規(guī)開(kāi)采方法的采空地段。地表傾斜為310mm/m，地表曲率為0.20.6mm/m2 或地表水平變形為26mm 的地段。老采空區(qū)可能活化或有較大殘余影響的地段（3）下列地段為相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，可以做為建筑場(chǎng)地已達(dá)充分采動(dòng)，無(wú)重復(fù)開(kāi)采可能的地表

15、移動(dòng)盆地的中間區(qū)。預(yù)計(jì)的地表變形值小于下列數(shù)值的地段：地表傾斜3mm/m地表曲率0.2mm/m2地表水平變形2mm/m采空區(qū)勘察剩余空洞體積計(jì)算采空區(qū)的塌陷變形對(duì)工程的影響范圍的確定采空區(qū)對(duì)工程橫向的影響寬度，是以工程兩側(cè)為起點(diǎn)，向兩側(cè)第四系松散沉積層按移動(dòng)角考慮，基巖走向方向移動(dòng)角按考慮。采空區(qū)影響工程的長(zhǎng)度，是以采空區(qū)范圍和煤層上山、下山方向上影響范圍為界。圖中，為第四系松散層移動(dòng)角，為基巖上山方向移動(dòng)角，為基巖下山方向移動(dòng)角。采空區(qū)橫向影響寬度計(jì)算示意圖采空區(qū)橫向影響寬度計(jì)算示意圖（以公路工程為例）（以公路工程為例）采空區(qū)公路軸向影響長(zhǎng)度計(jì)算示意圖采空區(qū)公路軸向影響長(zhǎng)度計(jì)算示意圖（以公路

16、工程為例）（以公路工程為例）剩余空洞體積計(jì)算煤層被采后形成的采空區(qū)經(jīng)過(guò)冒落后，其剩余空洞體積估算方法為：截止目前剩余采空區(qū)的體積（V）：V=VaV式中：Va為采空區(qū)總體積，其值為：Va=SMK式中：S為采空塌陷區(qū)面積，M為煤層厚度，K為煤層采取率。V為截止目前已經(jīng)沉降變形的冒落巖石碎脹所充填體積。（1）建筑選址時(shí)，以盡量避開(kāi)采空區(qū)為宜，尤其是礦層急傾斜的礦區(qū)更應(yīng)如此。采空區(qū)處理一般工程措施建議（2）在已有建筑物的地下開(kāi)采，或建筑物要通過(guò)正開(kāi)采的礦區(qū)時(shí)，常采取以下保護(hù)措施，防止地表和建筑物變形。u留設(shè)保護(hù)礦柱u改變開(kāi)采工藝，減小地表下沉量。如：（a）采取充填法處理頂板，及時(shí)全部充填或兩次充填，以

17、減少地表下沉量。（b）減少開(kāi)采厚度或采用條帶法（房柱式）開(kāi)采，使地表變形值不超過(guò)建筑物的容許極限值。（c）增大采空區(qū)寬度，使地表移動(dòng)充分和建筑物很快處于盆地中部的均勻下沉區(qū)。（d）控制開(kāi)采的推進(jìn)速度均勻，合理進(jìn)行協(xié)調(diào)開(kāi)采。（3）加強(qiáng)建筑物基礎(chǔ)剛度和上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。（4）加強(qiáng)維修養(yǎng)護(hù)，在地表變形期，特別是變形活躍期，應(yīng)加強(qiáng)巡道，對(duì)建筑物加強(qiáng)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)變形及時(shí)維修。（5） 松土坑洞已坍塌成陷坑，空洞小時(shí)，僅做地表夯實(shí)，可不做其它處理。（6.）坑洞埋深較深，可用試坑和分段拉槽的方法，用普通土或卵石土灌注回填夯實(shí)。（7）對(duì)建筑有影響且埋深較淺的采空，可用開(kāi)挖回填方法處理。（8）埋深較深,面積較大的采空區(qū)

18、可用鉆孔壓力注漿處理。（9）根據(jù)洞穴變形的預(yù)測(cè)值，選擇相應(yīng)的和允許變形的建筑結(jié)構(gòu)形式。采空區(qū)兩階段勘察成果報(bào)告編制采空區(qū)治理技術(shù)構(gòu)筑物下伏采空區(qū)處治方案主要有3 類：(1) 地面構(gòu)筑物抗變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，采用柔性設(shè)計(jì)原則、剛性設(shè)計(jì)原則或綜合措施，以吸收和抵抗變形。(2) 采空區(qū)地基處理措施，預(yù)防和控制地表殘余沉陷的發(fā)生。此類方法可細(xì)分為4 種： 全部充填采空區(qū)支撐覆巖，以徹底消除地基沉陷隱患，采用注漿充填、水力充填和風(fēng)力充填等，其中，以注漿法應(yīng)用最廣泛、效果最好； 局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物，減小采空區(qū)空間跨度，防止頂板的垮落，常用的方法有注漿柱、井下砌墩柱和大直徑鉆孔樁柱或直接采用樁基法等；

19、注漿加固和強(qiáng)化采空區(qū)圍巖結(jié)構(gòu)，充填采動(dòng)覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體離層、裂縫，使之形成一個(gè)剛度大、整體性好的巖板結(jié)構(gòu)，有效抵抗老采空區(qū)塌陷的向上發(fā)展，使地表只產(chǎn)生相對(duì)均衡的沉陷，以保證地表構(gòu)筑物的安全； 采取措施釋放老采空區(qū)的沉降潛力法，在采空區(qū)地表未利用前，采取強(qiáng)制措施加速老采空區(qū)活化和覆巖沉陷過(guò)程，消除對(duì)地表安全有較大威脅的地下空洞，在沉陷基本穩(wěn)定后再開(kāi)發(fā)利用地表土地，常用方法有堆載預(yù)壓法、高能級(jí)強(qiáng)夯法和水誘導(dǎo)沉降法等。(3) 對(duì)公路，也可采取繞避方案或修筑過(guò)渡路段或營(yíng)運(yùn)后的維修方案。結(jié)合高速公路工程自身特點(diǎn)與要求，如公路工程為線性工程；路堤屬于柔性基礎(chǔ)承受路面結(jié)構(gòu)；不均勻沉降量容易造成路基、

20、路面結(jié)構(gòu)開(kāi)裂等，其下伏采空區(qū)的治理，理論上可以采取上述各種方法，但基于技術(shù)及經(jīng)濟(jì)原因，某些方法應(yīng)用較少或缺少試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)目前已處理公路下伏采空區(qū)治理情況見(jiàn)下表國(guó)內(nèi)公路下伏采空區(qū)治理情況一覽表由此可見(jiàn)，目前國(guó)內(nèi)公路下伏采空區(qū)的治理，主要以注漿全充填法為主，注漿材料以水泥粉煤灰為主，也有水泥粘土或水泥黃土漿材，因地而異。具體治理措施的選擇方法1、 采空區(qū)埋深較小時(shí)的處理對(duì)于埋深很小的采空區(qū)，可采用從地表開(kāi)挖，一直挖至采空區(qū)，然后分層回填夯實(shí)。該方法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量容易檢查和控制。開(kāi)挖后用漿切片（或干切片）分層砌筑、填塞，上面加蓋鋼筋混凝土蓋板。開(kāi)挖后，用碎石充填后灌注水泥砂漿。高能量強(qiáng)夯

21、法處理采空區(qū)上方松散地基。當(dāng)采空區(qū)埋深較淺，而上方為松散地基且厚度較大時(shí)，可采用高能量強(qiáng)夯處理松散破碎巖體，提高松散破碎巖體的地基承載力。2、 采空區(qū)埋深較大時(shí)的處理充填注漿法。 注漿技術(shù)是一項(xiàng)實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的工程技術(shù)。它的實(shí)質(zhì)是在地面鉆孔至老采空區(qū)，采用液壓、氣壓或電化學(xué)方法，將采空區(qū)所有空洞和覆巖裂隙用由水泥、粉煤灰、砂子等混合而成的漿液全部充填和加固，使整個(gè)采空區(qū)恢復(fù)為接近原始巖體狀態(tài)，徹底消除采動(dòng)破碎巖體的移動(dòng)變形空間。為了避免漿液流至地基控制邊界以外，需要在地基以外的控制邊界處鉆孔至采空區(qū)，再灌粗骨料填充，注漿固結(jié)，以封堵住采空區(qū)兩端。覆巖結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)法。 采用注漿加固技術(shù)對(duì)上覆

22、巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，增強(qiáng)覆巖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。其具體做法是從地面打鉆孔，然后壓力灌漿，使?jié){液滲入巖層裂隙，并膠結(jié)而使破碎巖體形成一強(qiáng)度高、剛度大，類似于“大板結(jié)構(gòu)”的完整巖體，達(dá)到類似于跨越的目的和避免地表塌陷的發(fā)生。這種方法具有工程量小、工程費(fèi)用低、巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、效果好等顯著特點(diǎn)，實(shí)踐表明效果良好。3）灌注樁法。 在采空區(qū)上方地表布置大直徑鉆孔，注入填料和漿液，用漿液固結(jié)填料和破碎巖體，在巖層中形成灌注柱，承受上方建筑荷載。4）設(shè)計(jì)高架橋跨越采空區(qū)。 當(dāng)采空區(qū)分布面積過(guò)大，充填注漿法造價(jià)過(guò)高時(shí)，可考慮采用高架橋跨越采空區(qū)，或者采用處理與高架橋結(jié)合的方法處理采空區(qū)。5）綜合治理方法。根據(jù)實(shí)際

23、工程情況，結(jié)合以上兩種或兩種以上的方法處理采空區(qū)。1、注漿材料選擇注漿材料大體分為無(wú)機(jī)系和有機(jī)系兩大類，其中：無(wú)機(jī)系包括單液水泥類、水泥水玻璃類、粘土類、水玻璃類、水泥粘土類、水泥粉煤灰類等；有機(jī)系包括丙烯酰胺類、木質(zhì)素類、脲醛樹(shù)脂類等。粒狀漿材主要以硅酸水泥、粘土、粉煤灰等構(gòu)成，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，操作工藝簡(jiǎn)單，廣泛用于地基加固注漿中。但因其粒徑大，可注性差，不宜用于防滲，堵水注漿工程中?；瘜W(xué)漿材料呈溶液狀態(tài)，可注性好，只要能注水的細(xì)小裂隙或孔隙，化學(xué)漿材一般都可注入，漿材主要用于防滲、堵漏加固工程，其價(jià)格昂貴，施工困難。理想注漿材料漿液粘度低、流動(dòng)性好、可注性強(qiáng)，能進(jìn)入細(xì)小裂隙。 漿液凝膠時(shí)間在一定范圍內(nèi)可隨意調(diào)節(jié)，并能準(zhǔn)確地控制。漿液的穩(wěn)定性好，在常溫常壓下長(zhǎng)期存放不改變性質(zhì)、不發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng)。漿液無(wú)毒、無(wú)嗅，不污染環(huán)境，對(duì)人體無(wú)害，屬非易燃易爆之物品。漿液對(duì)注漿設(shè)備，管路，混凝土結(jié)構(gòu)物