(高清版)DB41∕T 1648-2018 采空區(qū)公路勘察設(shè)計(jì)規(guī)范

DB41DB41/T1648—2018采空區(qū)公路勘察設(shè)計(jì)規(guī)范2018-07-30發(fā)布2018-10-30實(shí)施河南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I 1 1 1 5 5 5 6 6 7 8 8 8 9 9 9 9 12覆巖破壞“三帶”3礦層傾角介于15°~55°的采空區(qū)。4一定區(qū)域開采條件下，從地表移動(dòng)開始（下沉達(dá)到10mm）到結(jié)由地表最大下沉點(diǎn)下沉10mm時(shí)開始，到地表最大下沉點(diǎn)或大于30mm/月（1.0mm/d礦層傾角大于45°)所經(jīng)歷的時(shí)間，視為地表移動(dòng)活躍期。5傾斜i=±3mm/m，曲率K=+0.2×10-3/m）點(diǎn)和采空區(qū)邊界點(diǎn)連線與水平線在礦壁一側(cè)的夾角。4.1.1采空區(qū)工程地質(zhì)勘察階段可分為可行性研究勘察（以下簡(jiǎn)稱工可勘察）、初步勘察、詳4.1.4采空區(qū)工程地質(zhì)勘察應(yīng)在充分查明采空區(qū)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性、4.1.5公路選線宜避繞不穩(wěn)定采空區(qū)、生產(chǎn)采區(qū)及規(guī)劃采區(qū)；無法避繞時(shí)，穿越采空區(qū)路段宜4.1.6處治方案設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合路基、橋涵、隧道工程可承受變形的限度，采用結(jié)構(gòu)選型，構(gòu)造措4.1.7重視未來（準(zhǔn)）采區(qū)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的影響。對(duì)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營階段受到采礦持續(xù)采動(dòng)影b)查明采空區(qū)開采歷史、開采現(xiàn)狀、開采規(guī)劃、開采65.1.2采空區(qū)場(chǎng)地?cái)M建建（構(gòu)）筑物工程地質(zhì)勘察勘探點(diǎn)布置、巖（土）和水試樣采取及試5.2.1工可研究階段采空區(qū)工程地質(zhì)勘察應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性和工程建設(shè)的適宜性進(jìn)行初步評(píng)5.2.2工可勘察以資料搜集、采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)繪為主，必要時(shí)輔以大比例尺航衛(wèi)片解譯以及少5.2.4工可勘察的調(diào)繪范圍沿路線方向長度應(yīng)為下伏采空區(qū)及變形影響范圍，寬度為公路中5.3.1初步勘察應(yīng)基本查明對(duì)采空區(qū)起主導(dǎo)作用的工程地質(zhì)條件及因采空區(qū)地表沉陷、變形各種不良地質(zhì)現(xiàn)象；對(duì)建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適5.3.2初步勘察應(yīng)在工可勘察基礎(chǔ)上進(jìn)一步搜集有關(guān)地質(zhì)、采礦和采動(dòng)影響的技術(shù)資料，并b)搜集區(qū)域地質(zhì)報(bào)告、區(qū)域水文地質(zhì)報(bào)告、勘察區(qū)資源勘d)開展采空區(qū)專項(xiàng)調(diào)繪，校驗(yàn)收集資料7h)對(duì)可能采取的采空區(qū)治理方案進(jìn)行a)勘察范圍沿路線長度應(yīng)為下伏采空區(qū)的影響范圍，寬度為路線中心兩側(cè)各不宜小于5.4.1詳細(xì)勘察應(yīng)結(jié)合建筑物變形特征進(jìn)行場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)與分區(qū)，并對(duì)采空區(qū)場(chǎng)a)勘察范圍沿路線長度應(yīng)為壓覆采空區(qū)的影響范圍；寬度應(yīng)為初勘階段所確定的采空區(qū)影響寬86.1.1采空區(qū)工程地質(zhì)調(diào)繪應(yīng)與路線及沿線結(jié)構(gòu)物設(shè)置相結(jié)合，為路線方案比選、6.1.2調(diào)繪長度方向應(yīng)為下伏采空區(qū)及變形影響范圍，并適當(dāng)沿公路縱向大小樁號(hào)方向各延伸200m~于500m，詳勘調(diào)繪范圍應(yīng)根據(jù)初勘確定的采空96.3.2調(diào)繪點(diǎn)可用手持GPS定位并拍6.3.4工程地質(zhì)調(diào)繪手段的選用、工作量的布置、精度要求需結(jié)合采空區(qū)場(chǎng)地復(fù)雜7.1.1公路建設(shè)遇到的采空區(qū)場(chǎng)地，當(dāng)資料缺乏或可靠性較差，對(duì)采空區(qū)技術(shù)7.1.2物探應(yīng)在搜集采空區(qū)地質(zhì)、采礦、采動(dòng)等資料基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情7.1.3物探成果判譯時(shí)，應(yīng)結(jié)合收集資料和踏勘成果進(jìn)行綜合判譯，并宜布置7.2.2對(duì)于單一方法不易判定的采空區(qū)，宜采用兩種或兩種以上的物探方法進(jìn)7.2.4物探野外作業(yè)工作參數(shù)的選擇，檢查點(diǎn)的數(shù)量，觀測(cè)精度，測(cè)點(diǎn)或測(cè)線a)物探資料應(yīng)在充分掌握測(cè)區(qū)各項(xiàng)物性參數(shù)和其它勘探方法獲得的地質(zhì)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行整理解c)說明探測(cè)對(duì)象的形態(tài)、產(chǎn)狀、延伸7.3.2物探工作完成后應(yīng)編制物探報(bào)告。物探報(bào)告應(yīng)由說明書、圖件和附件組8.1.1采空區(qū)鉆探工作應(yīng)在工程地質(zhì)調(diào)繪、工程物探和變形監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證采空8.1.2巖土試樣的采取位置、數(shù)量、技術(shù)要求等應(yīng)結(jié)合勘察階段、勘察目的、地層條8.2.2.4不同勘察階段可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況8.2.3.2采空區(qū)鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝應(yīng)根據(jù)巖土類別、巖土可鉆性分級(jí)和鉆探技術(shù)要8.2.3.3鉆探地質(zhì)描述除應(yīng)滿足常規(guī)工程地質(zhì)描述的要求外，尚應(yīng)重點(diǎn)描述沖洗液耗損、鉆進(jìn)速度、1)為了統(tǒng)計(jì)地層耗水普通單管鉆具鉆2)取芯鉆進(jìn)回次進(jìn)尺應(yīng)限制在2m以進(jìn)行，不得事后追的注漿量確定提供直接碎松散地層宜采用3)除原位測(cè)試及有特殊要求的鉆孔2)描述內(nèi)容要規(guī)2)黃土地層可采用無3)鉆孔記錄和巖3)堅(jiān)硬巖層宜采3)沖洗液和護(hù)壁堵漏4)注意觀測(cè)地下水位并進(jìn)行簡(jiǎn)易水考JGJ/T87相關(guān)規(guī)定選8.2.3.4鉆孔沖洗液和護(hù)壁堵漏材料選用應(yīng)根據(jù)采空區(qū)預(yù)測(cè)的覆巖破壞類型特征、覆8.2.4.1采空區(qū)埋深小于50m，對(duì)每個(gè)鉆孔內(nèi)巖石8.2.4.2除作試驗(yàn)的巖芯外，剩余巖芯應(yīng)存放巖芯盒內(nèi)，并應(yīng)按鉆進(jìn)回次先后順序排8.2.4.3巖石堅(jiān)硬程度、風(fēng)化程度和巖體完整性程度的8.2.4.4巖土樣品根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要做常規(guī)土工試驗(yàn)，巖石可根據(jù)技術(shù)需要選做點(diǎn)荷載9.1.1宜充分利用驗(yàn)證孔鉆探工作條件，及時(shí)開展與采空區(qū)治理相關(guān)的原位測(cè)試項(xiàng)目。常用的9.1.2巖土室內(nèi)試驗(yàn)的項(xiàng)目和方法應(yīng)根據(jù)工程要求和巖土性質(zhì)的特點(diǎn)9.1.3巖土工程評(píng)價(jià)參數(shù)值的選取，可根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果、原位測(cè)試成果及原型觀測(cè)反分析成9.1.5對(duì)鉆孔或礦井中采取的巖樣、土樣和水樣，應(yīng)按JTGb)采空區(qū)場(chǎng)地附近的河流、渠道、湖泊和水庫等地表水體a)抽水、排水或地下水位下降引起的地基與b)采空區(qū)水位上升是否產(chǎn)生基礎(chǔ)底部隔水層突涌a)變形監(jiān)測(cè)的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)宜采用國家平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)或所在礦區(qū)使用的2)橋梁觀測(cè)網(wǎng)：根據(jù)橋梁孔跨，應(yīng)逐墩在墩臺(tái)位置上布置橫向測(cè)線，每條測(cè)線宜布設(shè)5個(gè)3)隧道觀測(cè)網(wǎng)：分離式隧道觀測(cè)線宜沿隧道走向設(shè)計(jì)線方向布置5條，其中左、右洞頂部4)測(cè)線長度應(yīng)大于采空區(qū)地表移動(dòng)變形范圍，觀測(cè)點(diǎn)宜等間距布設(shè)，也可考慮場(chǎng)地實(shí)際地5)裂縫觀測(cè)宜結(jié)合采空區(qū)地質(zhì)特征選擇典型裂縫統(tǒng)一編號(hào)施測(cè)，應(yīng)測(cè)定建筑物上的裂縫分布位置和裂縫走向、長度、寬度及變化情況。裂縫寬度數(shù)據(jù)應(yīng)精確至0.1mm，每次觀測(cè)6)觀測(cè)周期宜根據(jù)開采深度、覆巖性質(zhì)、變形速率和觀測(cè)時(shí)間等綜合確定。對(duì)于長壁陷落法采空區(qū)，觀測(cè)周期可參考表7確定，觀測(cè)期間可根據(jù)變形速率、工程重要性等適當(dāng)縮短或延長；其它非長壁垮落法采空區(qū)，其觀測(cè)周期可根據(jù)開采方式、回采率及階段性觀15天。工作基點(diǎn)應(yīng)選在比較穩(wěn)定且方便使用的位置，b)計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)的下沉W、下沉速率Vw、水平移動(dòng)U、水平變形ε、傾斜i和曲率K等各種移動(dòng)e)附圖附表等，主要包括測(cè)點(diǎn)平面位置12.1.1對(duì)地表移動(dòng)和變形在時(shí)間與空間上有明顯連續(xù)12.3.1地表移動(dòng)變形計(jì)算方法宜采用概率積分法。GB51044相關(guān)論述恰當(dāng)選用。有地表采動(dòng)實(shí)測(cè)成果的礦區(qū)，可采用典型曲線法、剖采礦條件復(fù)雜的場(chǎng)地也可采用數(shù)值算法。地表移動(dòng)與變形預(yù)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、12.3.3概率積分法預(yù)計(jì)參數(shù)主要包淺埋（H<50m）深埋（200m<H）緩傾斜(α<150）地質(zhì)條件++++采礦條件++++++++采動(dòng)情況++++三帶發(fā)育特征+++++++++++注：“++”表示應(yīng)作為主要評(píng)價(jià)因子；“+”表示可作為輔助評(píng)價(jià)因子。建筑物一般指隧道、橋涵、支擋結(jié)構(gòu)、路b)初步勘察階段采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)在工可勘察初判的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)采空區(qū)地表剩余變形+++++++++依據(jù)穩(wěn)定系數(shù)Fs評(píng)價(jià)+表14按地表剩余變形值確定長壁式采下沉速率Vw>5.0m松散層厚度h(m)h＞30m15m＜h≤30m5m＜h≤15mh≤5m生穩(wěn)定系數(shù)（Fs）1.5≤Fs＜Fst注：采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定安全系數(shù)Fst，一般可取2，對(duì)地質(zhì)表22按場(chǎng)地穩(wěn)定性及工程重要性等級(jí)定性小大大大重，社會(huì)影響巨大，實(shí)施運(yùn)營維護(hù)措施極困難或c)分析評(píng)價(jià)地基基礎(chǔ)的施工過程與建（構(gòu)c)對(duì)于先采后建再采類建（構(gòu)）筑物，應(yīng)在重復(fù)采動(dòng)的間隔時(shí)間、開采條件明確時(shí)按本條第ac)路線宜繞避密集分布的小窯采空區(qū)、時(shí)d)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)盆地中部平底部分和勘察定性為基本利影響。相鄰墩臺(tái)間不均勻沉降差值（不包括施工中14.4.4采空區(qū)場(chǎng)地埋深較淺的隧道宜以挖方路基通過。必須設(shè)置的隧道可選14.4.5當(dāng)隧道必須通過采空區(qū)破碎地層時(shí)，應(yīng)對(duì)圍巖c)當(dāng)空穴巖壁強(qiáng)度不夠或不穩(wěn)定，影響采空區(qū)場(chǎng)地公路設(shè)計(jì)，宜結(jié)合場(chǎng)地處治方案技術(shù)特征和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)程度，配套適宜的警告、限速標(biāo)15.1.5采空區(qū)處治設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)采空區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)24進(jìn)行。對(duì)不符合表中處治原則，但已進(jìn)行主體施工的項(xiàng)目-++--+--+：－：15.1.6對(duì)因采空沉陷誘發(fā)的危及工程安全的地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)依據(jù)15.2.1采空區(qū)工程治理方法可分為注漿法、礦方法、頂板或覆巖巖性、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)特可用于挖方規(guī)模較小、易開挖且周邊無任何建筑物的采空區(qū)。回填時(shí)可采可用于正在使用的通風(fēng)和運(yùn)輸巷道，具備井治綜合采用地下特殊開采、地下工程加固、地表建筑物結(jié)構(gòu)加固或預(yù)防15.2.2.1采空區(qū)處治寬度a)對(duì)于路線與礦層走向垂直的傾斜礦層和水平礦層，處治寬度按式(1)計(jì)算(圖1):a)水平礦層b)路線與礦層走向平行的傾斜礦層圖1采空區(qū)處治寬度計(jì)算簡(jiǎn)圖B=D+2d+2(hcotφ+Hcotδ).............................(1)B——采空區(qū)處治寬度(m);D——路基或橋隧的寬度(m);φ——地表松散層移動(dòng)角();δ走向方向采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)影響角()。路基或橋隧寬度D的確定：路堤部分以公路兩側(cè)路堤坡腳外1m為界；路塹部分以兩側(cè)塹頂邊界為界；橋梁以橋?qū)挒榻纾凰淼酪运淼缹挒榻?。圍護(hù)帶寬度可參照表26取值，地層移動(dòng)角參照表H.1取值。表26圍護(hù)帶寬度公路等級(jí)及構(gòu)筑物圍護(hù)帶寬度(m)Ib)對(duì)于傾斜礦層，當(dāng)路線與巖層走向平行時(shí)，處治寬度按式(2)計(jì)算：B=D+2d+2hcotφ+H?coty+H?cotβ.........................(2)H1、H2——分別為采空區(qū)上山和下山邊界上覆巖層厚度（mBD2d2hcotH1cot'H2cot'........................(3) cot'cot2cot2cot2sin2 cot'cot2cot2cot2sin2'——采空區(qū)上山方向上覆巖層斜交移動(dòng)影響角（0LL02hcotH1cotH2cot..........................(4)H1、H2——采空區(qū)上山和下山上覆巖層厚度(m)；——松散層移動(dòng)角（0H?H?圖2采空區(qū)處治長度計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3采空區(qū)外側(cè)處治深度計(jì)算簡(jiǎn)圖15.2.2.3采空區(qū)處治深度a)當(dāng)處治范圍位于采空區(qū)邊界以內(nèi)時(shí)，其處治深度應(yīng)為地面至采空區(qū)底板以下3m處。b)當(dāng)處治范圍位于采空區(qū)邊界外側(cè)至巖層移動(dòng)影響范圍以內(nèi)時(shí)(圖3),可按式(5)計(jì)算：h=H-1·tanδ+h................................h——采空區(qū)處治深度(m);h?——影響裂隙帶以下處治深度，宜取20m;H——采空區(qū)埋深，即上覆巖層厚度(m);l——注漿孔距采空區(qū)邊界的距離(m);δ——礦層移動(dòng)影響角()。15.2.3注漿處治15.2.3.1采空區(qū)處治范圍的邊緣部位應(yīng)布設(shè)帷幕孔，防止?jié){液流失，帷幕孔間距宜為10m,容許變動(dòng)范圍±5m。注漿孔宜采用梅花型方式布設(shè)，其排距、孔間距應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定；當(dāng)無法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)采礦方法、覆巖地層結(jié)構(gòu)及巖性、回采率、頂板管理方法、冒落帶和裂隙帶的空隙、裂隙之間的連通性等，按表27確定。對(duì)結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)需結(jié)合基礎(chǔ)形式及采空區(qū)賦存條件針對(duì)性布孔，每個(gè)橋梁墩臺(tái)應(yīng)至少布置有2個(gè)注漿孔。15.2.3.2鉆孔開孔孔徑宜控制在130mm~150mm之間，經(jīng)一次或兩次變徑后，終孔孔徑不應(yīng)小于91mm。取芯孔的數(shù)量應(yīng)為注漿孔、帷幕孔總數(shù)的3%～5%。采空區(qū)部位巖芯采取率不應(yīng)小于30%,其它部位巖芯采取率不應(yīng)小于60%。15.2.3.3采空區(qū)注漿宜采用水泥、粉煤灰、粘土等材料。當(dāng)采空區(qū)空洞和裂隙發(fā)育，地下水流速大于200m/h時(shí)，宜先灌注砂、礫石、石屑、礦渣等骨料后注漿。在注漿過程中，可根據(jù)需要加入一定量的水玻璃、三乙醇胺等添加劑改變漿液性能，縮短凝結(jié)時(shí)間。15.2.3.4注漿參數(shù)控制，一般按照注漿壓力、注漿量、注漿充填率、漿液結(jié)石體的單軸抗壓強(qiáng)度等控制，可參見JTG/TD31-03相關(guān)規(guī)定。1234a)注漿總量Q總可按式（6）計(jì)算：Q總=ASMKV.................................S——采空區(qū)處治面積();M——礦層平均采出厚度();），單=AR2MV................................R——漿液有效擴(kuò)散半徑（m），可按1/2孔距計(jì)算。15.2.4干(漿)砌支撐法干(漿)砌支撐法是人工對(duì)現(xiàn)有的采空區(qū)進(jìn)行干(漿)砌來支撐頂板，以防止采空區(qū)頂板產(chǎn)生坍塌引起公路工程變形破壞。對(duì)需要采用干(漿)砌支撐法處治的采空區(qū)可根據(jù)采空區(qū)賦存特征和地表結(jié)構(gòu)砌片石和砂土；構(gòu)筑物宜采用漿砌片石處治。干(漿)砌材料要求應(yīng)按表28的規(guī)定確定。隧道頂部采用響采洞坍塌的因素較多，沒有可靠的計(jì)算公式，實(shí)際工作中可按坍塌時(shí)的擴(kuò)散角進(jìn)行估算(圖4),安L=H·cotβ......................................(8)H——洞穴頂板厚度(m);K——安全系數(shù)，用1.10~1.25;φ——巖石的內(nèi)摩察角()。圖4采洞安全距離估算示意圖5洞內(nèi)漿砌加固示意表28干(漿)砌材料要求工程類型片(塊)石混凝土—隧道側(cè)壁路基基底3m以下帷幕止?jié){—干(漿)砌施工要求清除洞內(nèi)雜物，自下而上逐塊逐層砌筑，直至堆砌至洞頂。要求砌筑物具有整體性和足夠剛度，并與空洞頂板緊密、充分接觸，使砌筑體真正起到支撐頂板防止上覆巖層塌落、下沉的作用(圖5)。15.2.5開挖回填法對(duì)埋深小于6m,上覆頂板完整性差，巖體強(qiáng)度低，易開挖的采空區(qū)，以及挖方邊坡面積較小的采空區(qū)或巷道，可采用開挖回填法進(jìn)行處治。對(duì)埋深6m~20m,周圍無任何建筑物的采空區(qū)，可采用爆破采空區(qū)頂板，回填后采用強(qiáng)夯或重錘夯實(shí)的方法進(jìn)行處理(圖6)。開挖回填的處治范圍按15.2.2的規(guī)定采用。路基挖方邊坡的處治范圍為邊坡外2m～3m。開挖回填材料選擇、最小強(qiáng)度(CBR值)和壓實(shí)度應(yīng)滿足JTGD30路基填筑相應(yīng)部位的技術(shù)指標(biāo)要求。15.2.6巷道加固法巷道加固法適用于正在使用的生產(chǎn)、通風(fēng)和運(yùn)輸巷道，或廢棄巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)不能保證地表公路工程安全而需要進(jìn)行加固處治的巷道。在松散土層中巷道未坍塌時(shí)，相當(dāng)于天然土拱處于平衡狀態(tài)，如發(fā)生坍塌則形成破壞拱(圖7),破壞拱以上的土體重量因拱的作用由土拱自身承擔(dān)，其上視為平衡狀態(tài)。根據(jù)松散介質(zhì)平衡理論，可得到破壞拱高公式(9)。圖6采洞開挖回填示意圖圖7巷道破壞拱示意圖h破壞拱高度(m);h?——洞穴高度(m);b洞穴寬帶之半(m);φ——松散層的內(nèi)摩擦角()。根據(jù)上述破壞拱理論，通過對(duì)巷道加固處理，可減小破壞拱高度，確保場(chǎng)地穩(wěn)定性。對(duì)巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算與加固設(shè)計(jì)，可參考JTGD70相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。加固方法可結(jié)合巷道或洞穴實(shí)際情況采用注漿、局部加固、套拱支護(hù)、干(漿)砌支撐和開挖回填等，工程量以具體加固消耗統(tǒng)計(jì)獲得。對(duì)采空區(qū)埋深小于10m,上覆頂板完整性差，巖體強(qiáng)度低的地段；爆破、開挖回填后或者主變形已完成的采空區(qū)地段；采空區(qū)地表水平裂縫區(qū)地段可以采用強(qiáng)夯法處治。強(qiáng)夯的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定，缺少試驗(yàn)資料或經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按表29進(jìn)行預(yù)估。強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度的1/2~E<40004000≤E<6000S——采空區(qū)處治面積（m2），SLB；L——采空區(qū)處治長度（ma)采空區(qū)跨越方法有梁、板、拱等多種方法(圖8),設(shè)計(jì)中宜準(zhǔn)確掌握采空區(qū)地質(zhì)特征，了解1—碎石路堤；2—鋼筋混凝土板；3—鋼筋混凝土網(wǎng)格(梁);4—陷穴；5—基礎(chǔ)樁15.2.9綜合治理法保護(hù)礦(巖)柱法等，保護(hù)礦(巖)柱的留設(shè)可參考附錄C進(jìn)行設(shè)計(jì)。b)場(chǎng)地自然地理概況，包括地理位置、地縫分布等；比例尺在可行性研究階段宜采用1：10000～1：50000，初勘和詳勘b)干（漿）砌、巷道加固、跨越設(shè)計(jì)、其它1覆巖全部為可垮落2礦層以上某一高度存在一定厚度的堅(jiān)硬345全部覆巖為極軟弱當(dāng)開采深度較小或接近沖積層開采時(shí)，覆巖變形不應(yīng)形成懸采空區(qū)場(chǎng)地工程地質(zhì)情況LD2B(2hcotH下cot'H上cot')...................(C.1)L——保護(hù)帶寬度（以路線中心線為中心）（m）；D——公路寬度（m路堤應(yīng)以兩側(cè)路堤坡腳外1m為界，路塹應(yīng)以兩側(cè)塹頂邊承臺(tái)邊緣為界，分離式隧道應(yīng)以左右洞外邊墻為界（含左右洞之間的距離），連拱隧道應(yīng)），），），'——斜交剖面上山方向礦層上覆基巖移動(dòng)角（0長度計(jì)算公式與寬度計(jì)算公式相同，只是將公路寬度替換成公路長度，維C.1.2公路收費(fèi)站、管理站等建筑物下2)在平面圖上作各邊平行于受護(hù)對(duì)象總輪廓的多邊形（或四邊形在多邊形（或 cot'cot2cos2cot2sin2......................(C.3)用垂線法計(jì)算與礦層走向斜交的受護(hù)對(duì)象保護(hù)礦柱時(shí)，礦柱在礦層上山方向垂線長度LuLuLu (Hh)cot'......................S——塊段的面積，m2；D——礦體視密度，t/m3。以下為一幢五層職工宿舍樓設(shè)計(jì)保護(hù)礦柱的方向與礦層走向線的夾角θ=45°,礦層傾角α=21°,厚度M=2.83m，房屋下方礦層埋藏深度H=240m，設(shè)計(jì)保護(hù)礦柱時(shí)選用以下移動(dòng)角值：δ=y=75°,β=δ-Kα=75-0.8×21°=58°,φ=45°,圍護(hù)帶寬度取15m。用垂直剖面法設(shè)計(jì)該樓房保護(hù)礦柱步驟如下：a)如圖C.1所示，為劃定樓房受護(hù)面積，在平面圖(1:2000)上房屋的角點(diǎn)1、2、3、4處作平行礦層走向和傾斜方向的直線，得直角四邊形abcd,即受護(hù)邊界。在abcd外側(cè)加寬度為15m的圍護(hù)帶，其外邊a'b'c'd'為受護(hù)面積邊界。圖C.1用垂直剖面法設(shè)計(jì)建筑物保護(hù)礦柱b)四邊形a'b'c'd'中心點(diǎn)作礦層傾斜剖面A-B和走向剖面C-D,然后在A-B、C-D剖面上分別求出保護(hù)礦柱邊界。c)在A-B剖面圖(1:2000)上標(biāo)出地表線、樓房輪廓線、松散層、礦層等，并注明礦層傾角α=21°,礦層厚度M=2.83m,房屋下方礦層埋藏深度H=240m,并簡(jiǎn)要繪出地層柱狀圖。d)在平面圖上將A-B剖面線與受護(hù)面積邊界之交點(diǎn)轉(zhuǎn)繪到A-B剖面圖的地表線上得M、N點(diǎn)，由M、N點(diǎn)以φ=45°作直線至基巖面得交點(diǎn)M'、N'。然后，在礦層上山方向以β=58°由N'點(diǎn)作直線與礦層底板相交于n'點(diǎn)；同理，在礦層下山方向以γ=75°由M點(diǎn)作直線與礦層底板相交于得m、n點(diǎn)。e)將平面圖上剖面線C-D與受護(hù)邊界之交點(diǎn)轉(zhuǎn)繪到C-D剖面圖的地表線上得P、Q點(diǎn)。在C-D剖面圖上由P、Q點(diǎn)以φ=45°作直線，與基巖面相交于P'、Q'點(diǎn)。然后，以δ=75°由P'、Q點(diǎn)分別作直線。f)將A-B剖面圖上n'、m'點(diǎn)分別投影到C-D剖面圖上，與C-D剖面圖上基巖內(nèi)的兩條斜線相交，得交點(diǎn)e'、f'及g'、h'。e'、f'為礦柱上邊界線在C-D剖面上的投影，g'、h'為礦柱下邊界線在C-D剖面上的投影。h)壓覆資源量：QefhgSefhgD(2.83/cos210)。D.1緩傾斜礦層開采近水平、緩傾斜(傾角a<15°)礦層時(shí)，如果地表平坦，且達(dá)到超充分采動(dòng)，采動(dòng)影響范圍內(nèi)無大型地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，最終形成的靜態(tài)地表移動(dòng)盆地(圖D.1)可劃分為移動(dòng)盆地的中間區(qū)域、內(nèi)邊緣區(qū)、礦層礦層采空區(qū)a)平面圖b)剖面圖圖D.1緩傾斜礦層超充分采動(dòng)時(shí)地表移動(dòng)d)在地表剛達(dá)到充分采動(dòng)或非充分采動(dòng)條件下，地表移動(dòng)盆地內(nèi)可不出現(xiàn)中間區(qū)域。開采傾斜(傾角α=15°~55°)礦層時(shí)，地表移動(dòng)盆地(圖D.2)應(yīng)具有下列特征：a)在傾斜方向上，移動(dòng)盆地的中心(最大下沉點(diǎn))應(yīng)偏向采空區(qū)的下山方向，并與采空區(qū)中心不重合。最大下沉點(diǎn)同采空區(qū)幾何中心的連線與水平線在下山一側(cè)夾角(最大下沉角)應(yīng)小于c)移動(dòng)盆地的上山方向較陡，移動(dòng)范圍較小；下山方向較緩，移動(dòng)范圍較大。d)采空區(qū)上山邊界上方地表移動(dòng)盆地拐點(diǎn)應(yīng)偏向采空區(qū)內(nèi)側(cè)，采空區(qū)下山邊界上方地表移動(dòng)盆地拐點(diǎn)應(yīng)偏向采空區(qū)外側(cè)。拐點(diǎn)偏離的位置大小與礦層傾角和上覆巖層的性質(zhì)有關(guān)。D.3急傾斜礦層開采急傾斜(傾角α>55°)礦層時(shí)，地表移動(dòng)盆地(圖D.3)應(yīng)具有如下特征：a)地表移動(dòng)盆地形狀的不對(duì)稱性更加明顯。工作面下邊界上方地表的開采影響達(dá)到開采范圍以外很遠(yuǎn)，上邊界上方開采影響則達(dá)到礦層底板巖層。整個(gè)移動(dòng)盆地明顯地偏向礦層下山方向。b)最大下沉值不應(yīng)出現(xiàn)在采空區(qū)中心正上方，而應(yīng)向采空區(qū)下邊界方向偏移。c)底板的最大水平移動(dòng)值大于最大下沉值，最大下沉角應(yīng)小于15°。d)礦層開采時(shí)，可不出現(xiàn)充分采動(dòng)的情況。圖D.2傾斜礦層充分采動(dòng)時(shí)地表移動(dòng)盆地示意圖D.3急傾斜礦層采動(dòng)時(shí)地表移動(dòng)盆地示意地面物探電法勘探任何地層及產(chǎn)狀，其上方?jīng)]有極高阻或極低阻的屏蔽層；地形平緩，覆地形平緩，具有穩(wěn)定電性標(biāo)志層，地電層次不多，電性層與地質(zhì)層基本一致，各層厚度相對(duì)于埋深不太小，被測(cè)巖層有足夠厚度，巖層傾角小于20°;相鄰層電性差異顯著，水平充電體相對(duì)圍巖應(yīng)是良導(dǎo)體，要有電磁法被測(cè)目標(biāo)相對(duì)規(guī)模較大，且相對(duì)圍被測(cè)目標(biāo)與周圍介質(zhì)有一定電性差地下水、較淺的地震法折射波法適用于被測(cè)目標(biāo)的波速大黃土覆蓋層較反射波法要求地層具有一定波阻抗覆蓋層較薄，采空區(qū)埋深淺，地表內(nèi)物探井底CT層析成像(彈性井況良好、井徑合理，激發(fā)與接受游散電流、電磁井間CT層析成像(彈性井況良好、井徑合理，激發(fā)與接受回轉(zhuǎn)＋＋——＋＋——＋ ＋＋ ＋—＋＋＋—＋＋ ：＋＋：；＋：基巖：可鉆性Ⅶ—Ⅹ級(jí)巖石常規(guī)口徑；可鉆性Ⅴ—Ⅸ級(jí)巖石大口徑。大漂可鉆性Ⅹ級(jí)以內(nèi)巖石基巖、卵礫石層、漂石層用大淺孔中的砂、土、礫石、小卵石用各種肋骨抽砂筒鉆進(jìn)；大卵石、漂石1)采用雙動(dòng)雙管取芯鉆具鉆進(jìn)時(shí)，巖芯管長度應(yīng)為1.5m～2.0m。鉆頭軸向差距應(yīng)視巖石而定，可為30mm～50mm，軟質(zhì)巖石差距應(yīng)大些，反之則小些。鉆進(jìn)中不宜提動(dòng)2)鋼粒鉆進(jìn)時(shí)宜采用直徑3.5mm～4.0mm的鋼粒，鉆頭有效底唇面積的壓強(qiáng)宜用3.0MPa~a)含洞穴地層鉆探應(yīng)根據(jù)地層情況選擇鉆進(jìn)經(jīng)緯儀投點(diǎn)法、差異沉降法、激光準(zhǔn)直法、垂線法(?)差1″級(jí)儀器2″級(jí)儀器3.01.09—6.01.86912.02.546往返333422574—8注：計(jì)算測(cè)距往返較差的限差時(shí)，a、b分別為相應(yīng)等級(jí)所使用儀器標(biāo)稱的固定誤差和比例誤差系數(shù)，D為測(cè)量斜距 尺（mm）38橫坐標(biāo)X量橫坐標(biāo)X量橫坐標(biāo)X量縱坐標(biāo)Y縱坐標(biāo)Y縱坐標(biāo)Y日日日c)地表移動(dòng)延續(xù)時(shí)間可以根據(jù)最大下沉b)當(dāng)采動(dòng)程度較小時(shí)，地表移動(dòng)計(jì)算參數(shù)中下沉系類型覆巖性質(zhì)下沉q移動(dòng)b移動(dòng)角邊界角影響角正播角走向δ上山Y(jié)下山走向上山下山主，其他為砂質(zhì)頁~~~中硬巖、砂質(zhì)頁巖為主，~~0.7α~~0.7α~~軟弱層砂質(zhì)頁巖、頁巖、~0.5α~0.5α~~圖1.1條帶式開采示意圖1.2房柱式開采示意圖1.3小窯開采示意H——礦(巖)柱埋深(m);A——保留礦(巖)柱條帶寬度(m);σm——礦(巖)柱的極限抗壓強(qiáng)度(kPa)?！璓a)礦（巖）柱能承受的極限荷載PU計(jì)算P400HAL4.92(AL)MH10332.28M2H2106...........(I.3)P400HA4.92MH103........................(I.4)M——采出礦層厚度（m）。PP0LAH2H........................(I.6)P0AH2H........................(I.7)礦層開采前巖體內(nèi)部應(yīng)力是平衡的，一般情況下，只存在垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力，用式I.8、I.9表zH..................................(I.8)xyztan2(45)...........................(I.9)x）；——上覆巖層的重度（kN/m3落一般是拉應(yīng)力起主導(dǎo)作用；巷道側(cè)壁主要受垂直壓應(yīng)力作用；巷道四角一般受剪應(yīng)力作用。如圖I.3所示，礦層采空后其頂板巖塊ABCD因重力G的作用而下沉，兩邊的楔體ABM和CDN也對(duì)其施加水FPtan................................(I.12)Ptan2(450)...........................(I.13)）；）；）；QH2aHtantan2(450).....................(I.14)零，H稱為臨界深度H0:H02a...........................(I.15)tan2(450)tan比較礦層頂板埋藏深度H與臨界深度H0,即可粗略地評(píng)價(jià)頂板的穩(wěn)定性。當(dāng)H1時(shí)，頂板不穩(wěn)定；1H1.5時(shí)，頂板欠穩(wěn)定；1.5HF時(shí)，頂板基本穩(wěn)定；H