高速公路采空区(空洞)勘察设计与施工治理手册有关规定

高速大路采空区〔空洞〕勘察设计与施工治理手册有关规定采空区类型按采煤深厚比分类①浅层采空区开采深厚比〔h/m〕40的采空区。②中深层采空区40200的采空区。③深层采空区 开采深厚比等于或大于200的采空区按煤矿采空区形成和停采的时间分类①采空区现采区的采空区〔采煤后未放顶或刚房顶的采空区。地表移动、变形尚未发生或正在发生过程中；地表移动、变形和移动盆地正在发生、进展中。②老采空区已停采闭矿的矿区或已停采的采空区〔或指采空区以前的采空区。地表移动、变形和移动盆地等已形成并趋于稳定的采空区。地表移动变形①地表移动;②地表移动盆地;地表下沉地表移动的垂直重量地表水平移动地表移动的水平重量地表倾斜 地表两相邻点下沉值之差与其水平距离的比值地表水平变形 地表两相邻点的水平移动值之差与其水平距离的比值覆岩采动破坏的垂直分带自上而下(地表松散层沉陷变形带)弯曲带〔冒落带〔裂隙带“三带”。大路采空区〔空洞〕勘察技术①工程地质调绘②工程物探③工程钻探④原位测试及室内试验⑤高精度变形观测⑥资料整理及报告编制采空区工程地质条件分析；采空区范围及“三带”划分；采空区稳定性分析评价；采空区治理方案建议。大路采空区〔空洞〕地表的稳定性评价评价标准大路采空区地表稳定性评价标准依据开采方法确定。①对于壁式陷落法开采的采区中部和超充分采动区以及其他便于进展地表移动估量的采空区，地表的稳定性应按拟建大路及其附属建〔构〕筑物的允许变形值确定：假设估量大路路基建成时的地表移动变形值小于大路的允许移动变形值，则地表属稳定型，采空区不经治理即可进展大路建设；假设估量大路路基建成时的地表移动变形值大于大路的允许移动变形值，则地表属不稳定型，采空区必需经过适当治理之前方可进展大路建设；山地采空区的稳定型除按地表估量的移动变形值判定外，还应按推测采动坡体的稳定性进展判定：如推测采动坡体不会发生滑坡或坍塌，则坡体不需治理；如采动坡体可能发生滑坡或坍塌，则不仅要治理采空区，还要治理采动坡体，否则不能进展大路建设。②假设工程期限允许，对于壁式陷落法开采或经特别设计开采的采空区中部和充分采动区，也可通过一年以上高精度沉降观测确定其地表的稳定性：假设采空区地表沉降量小于24mm〔年平均沉降速度小于0.066mm/d即可进展大路建设；假设采空区地表沉降量大于24mm〔年平均沉降速度大于0.066mm/d过适当治理之前方可进展大路建设。③对于古窑采空区、不规章的柱式采空区以及长壁陷落法采空区的边缘区和其他难以进展地表移动估量的采空区或地下空洞去，其地表的稳定性应按采空区的开采条件、停采时间〔地下空洞的形成时间〕和开采深厚比〔地下空洞的深高比〕等因素确定：停采5年以上，四周无的开采扰动，开采深厚比大于200；或开采厚度小于1m的薄矿层开采深度大于200m的采空区，其地表应属于稳定型，采空区不治理即可进展大路建设；停采3～5年，开采深厚比40～200，或薄矿层开采深度100～200m应在勘察、评价的根底上重点治理前方可进展大路建设；停采时间少于3年，或停采3年以上又有的开采拢动，开采深厚比小于40，或薄矿层开采深度小于100m的采空区，其地表属不稳定型，采空区必需经过适当治理之前方可进展大路建设。大路采空区允许地表移动变形值①水平长度允许变形值，简称水平变形〔ε〕ε≤±2.0〔mm/m〕②垂直剖面允许变形值，包括倾斜〔ｉ〕和曲率〔ｋ〕ｋ≤±0.2〔10-3/m〕采空区评价和治理类级采空区评价类型①简易评价类型：条带法或填充法等特别开采的采空区。此类采空区只需搜集有关开采设计、开采实施、地表移动观测和采动损害状况等资料进展简易评价，说明地表稳定状况。②一般性评价类型：长壁陷落法一般平地采空区。地形、地质和采矿资料较为齐全，精度较高，评价的理论、方法和在数也较完善，在而评价难度不大，但评价工作量较大，评价精度相对较高。③难度较大评价类型：短边陷落法一般平地采空区。地形、地质和采矿资料的完备性和精度较差，评价的理论、方法和参数也不够完善，评价的难度和工作量略大于二类，评价精度也略低。④难度很大的评价类型：柱式采空区及山地和特别地质条件采空区。地形、地质和采矿资料不全，精度不高；或评价的理论、方法和参数牢靠性较差，评价精度相对较低。采空区治理等级一级：地表稳定性牢靠的采空区。地不空洞率微小，或地下空洞对地表稳定性不构成危害，一般不需实行特地治理措施。二级：地表稳定性不很牢靠的采空区。地下空洞率虽然但治理难度和工作量相对较小。三级：地表稳定性较差的采空区。地下空洞率较大，对地表的稳定性会构成肯定危害，需要实行特地的治理措施，治理的难度和工程量均较大。四级：地表稳定性很差的采空区。地下空洞率很大，或覆岩采动破坏严峻，地表稳定性很差，需要实行特地治理措施，且治理的难度和工程量都很大。采空区地表稳定性判别按矿层开采深厚比(h/m)或开采深度①采空区覆岩下部冒裂垂高水平～倾斜煤层

100Mc(m)=li=急倾斜煤层 Hli

aMb=100.M.hahb

c(m)水平煤层——煤层倾角≤15°急倾斜煤层—煤层倾角＞45°M——单层开采的采厚或多层开采的累计采厚〔m〕h—阶段垂高〔m〕a、b、c——系数，均与覆岩物理力学性质有关，可按表41取值。覆岩性质水平倾斜煤层急倾斜煤层覆岩性质水平倾斜煤层急倾斜煤层(MPa)3岩、页岩土、砂质粘土3分类中硬岩较弱岩岩性岩、砾岩压强度40～8020～4010～20a1.21.63.1b2.03.65.0c±8.9±5.5±0a17.5b1329c±8.4±7.3岩风化泥岩、粘②地表裂缝垂深<105.08.0±3.0---Hd2～10米；大20米。③采空区地表建筑物加载安全开采深度在已经稳定的采空区地表建建载物加载之后，不致引起采空区覆岩和地表重移动而导致地基失稳，即为采空区建筑物安全加载，相应的开采深度称为采空区地表建筑物加载安全开采深度。aHa可向以下公式计算：Ha≥Hli+Ｈ+Hj+Hy (m)d式中：li—垮裂带高度〔，一般小于开采厚度的20倍。dＨ—地表裂缝带深度〔m〕,10米。dj—建筑物根底深度〔，一般不超过10米Hy—建筑物加戴对地基的扰动深度〔10米。40米时，大路建筑物在稳定采空区地表加载是安全的，即不会导致采空区上覆岩层和地表移动活化而失稳；柱式或其他开采方式形成的跨裂高度和地表裂缝垂深小于长壁陷落采空区，40倍采深作为建筑物加载临界深度也是安全的。ab、巷柱式采空区地表建筑物加载的临界安全深度H也可按采空区覆岩极限平衡状态导出：a设B—采空区宽度〔m〕γ—上覆岩层加权平均容重〔t/m3〕φ—上覆岩层加权平均内摩擦角μ—上覆岩层加权平均泊松比—建筑物对地基的单位面积荷载〔t/㎡〕0则，按平面问题导出的采空区地表建筑物加载临界安全深度为：1〕对于松散岩体(B(B2C) (B2C)24BRtg·tg2(45)02

2(45 )2

Ha≥

BB(B224BRtg·tg2(45 )022tg·tg2(45 )2Ha≥

(B2(B2C) (B2C)24BR01tg

)tg假设不考虑内聚力C，则为：Ha≥

2(

B (BB (B224BR(0)tg

)tgc、剩余移动初期采空区地表建筑物安全开采深度jow剩余移动期极限下沉量，约为采厚的20～30% 大值j则：△wj≈1Ｍ Ｍ—煤层厚度3在水平～缓倾斜充分开采条件下，剩余倾斜〔△ij、曲率〔△ｋ〕和水平弯形〔△ε〕根限可仿照率 最大变形值j计算公式为：

jij≈△jrjjεj≈1.52b

△jr△