《煤矿采空区建（构）筑物地基处理技术规范+GB+51180-2016》详细解读

《煤矿采空区建（构）筑物地基处理技术规范GB51180-2016》详细解读目录1总则2术语和符号3基本规定4灌注充填法5穿越/跨越法6砌筑法目录7剥挖回填法8强夯法9堆载预压法10采动边坡防治11采空区治理综合措施12工后检测与变形监测附录A采空区地基处理范围及处理深度计算目录附录B灌注充填法施工附表附录C采动边坡稳定性系数和推力计算本规范用词说明引用标准名录制订说明011总则确保煤矿采空区建（构）筑物的安全稳定防止地基沉降、塌陷等地质灾害的发生提高土地资源的利用效率1.1目的和意义01021.2适用范围包括住宅、公共建筑、工业厂房等本规范适用于煤矿采空区内的各类建筑物和构筑物的地基处理确保地基处理后的建（构）筑物具有足够的安全性和稳定性安全可靠在满足安全要求的前提下，力求降低地基处理成本经济合理采用环保材料和技术，减少对环境的影响环保可持续1.3设计原则1.4规范性引用文件本规范引用了以下国家或行业标准和规范：[具体标准和规范名称]在进行煤矿采空区建（构）筑物地基处理时，应遵循上述标准和规范的要求。022术语和符号指煤矿开采后形成的地下空间，包括已开采完毕的矿房、矿柱和未开采的煤柱等。煤矿采空区指为改善或加固地基土的物理力学性质而采取的一系列技术措施，包括填土、夯实、排水、固结、加筋等。地基处理指在工业与民用建筑中，由各种构件组成的能够承受各种作用的空间结构体系，如房屋、桥梁、隧道等。建（构）筑物指对煤矿采空区上方建（构）筑物的地基进行稳定性评价，预测其可能发生的变形和破坏，并提出相应的处理措施。稳定性分析2.1术语03E表示土的弹性模量或地基压缩模量；01A表示地基或基础底面的面积；02D表示基础埋置深度或桩基直径；2.2符号F表示作用在基础上的竖向力或集中力；G表示地基或土体的重力；H表示采空区的塌陷高度或建筑物的高度；2.2符号表示地基承载力标准值或安全系数；K表示基础的长度或跨度；L表示弯矩或力矩；M2.2符号P表示地基或基础底面的压力；Q表示剪力或地基承载力设计值；N表示轴力或压力；2.2符号S表示沉降或位移；T表示时间或周期；R表示抗力或地基反力；2.2符号表示地基的侧向位移或变形；U表示体积或地基的压缩量；V表示重量或荷载；W2.2符号03ρ表示土的密度或地基的压实度；01μ表示土的泊松比或摩擦系数；02φ表示土的内摩擦角或地基的倾斜角；2.2符号σ表示应力或地基的压应力；τ表示剪应力或地基的抗剪强度。2.2符号033基本规定地基处理前应进行详细的工程地质勘察，查明采空区的分布范围、形态、密实度等特性，评价地基的稳定性和承载力。地基处理方案应根据工程地质勘察结果、建（构）筑物的重要性和使用要求等因素综合确定。煤矿采空区建（构）筑物地基处理应遵循安全、经济、合理的原则，确保建（构）筑物的稳定性和正常使用。3.1一般规定03设计文件中应明确地基处理的目的、要求、范围、方法、施工工艺和检测标准等内容。01地基处理设计应符合国家现行有关标准的规定，满足建（构）筑物对地基承载力、变形和稳定性的要求。02对于重要建（构）筑物或地基条件复杂的采空区，应进行地基处理专项设计。3.2设计要求地基处理施工应符合设计要求，并应按照国家现行有关标准的规定进行施工。施工过程中应加强现场监测和记录，确保施工质量和安全。施工完成后应进行地基处理效果检测，检测结果应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。3.3施工要求地基处理质量检验与验收应符合国家现行有关标准的规定。检验与验收内容应包括施工质量、处理效果、监测资料等。检验与验收不合格的地基处理工程，应进行整改或返工，直至合格为止。3.4质量检验与验收044灌注充填法灌注充填法适用于煤矿采空区建（构）筑物地基处理，旨在提高地基承载力和稳定性。在进行灌注充填前，应对采空区的地质条件、地下水情况、空区形态等进行详细勘察和分析。灌注充填材料应符合相关标准，具有良好的流动性、自密性和强度等特性。4.1一般规定123设计时应根据采空区的实际情况，确定合适的灌注充填方案和参数。灌注充填体的强度、变形等特性应满足建（构）筑物的使用要求。设计时应考虑采空区边界、注浆管布置、注浆压力、注浆量等因素，确保灌注充填效果。4.2设计0102044.3施工施工前应进行现场试验，确定合适的注浆材料和施工工艺参数。注浆管应布置合理，保证注浆的均匀性和密实性。注浆过程中应实时监测注浆压力、注浆量等参数，及时调整施工工艺。施工完成后应进行必要的养护和保护措施，确保灌注充填体的稳定性和耐久性。03灌注充填完成后应进行质量检验，包括强度、变形、密实度等指标的检测。质量检验应采用合适的检测方法和设备，确保检测结果的准确性和可靠性。检验结果应符合设计要求和相关标准规定，否则应采取相应的处理措施。应对检验过程中发现的问题进行及时分析和处理，确保建（构）筑物的安全使用。010203044.4质量检验055穿越/跨越法穿越/跨越法适用于煤矿采空区上覆地层较薄、不宜采用其他地基处理方法的情况。穿越/跨越法应确保建（构）筑物的安全和稳定，同时避免对采空区造成二次破坏。在采用穿越/跨越法前，应对采空区的稳定性进行评估，并制定相应的处理措施。5.1一般规定010203穿越/跨越法的设计应根据工程地质条件、采空区稳定性评估结果和建（构）筑物的要求进行。设计时应考虑地基的承载能力、变形和稳定性，确保建（构）筑物的安全使用。对于重要的建（构）筑物，应进行详细的地基勘察和稳定性分析，并根据分析结果进行设计。5.2设计穿越/跨越法的施工应符合设计要求，确保施工质量和安全。在施工过程中，应对地基进行实时监测，发现问题及时处理。施工完成后，应进行地基验收，确保地基处理效果符合设计要求。5.3施工

5.4质量检验穿越/跨越法的质量检验应包括施工过程中的质量检查和施工完成后的验收检验。质量检查应包括材料检查、施工工艺检查、地基监测等内容。验收检验应对地基的承载能力、变形和稳定性进行全面检查，确保处理效果符合设计要求。066砌筑法砌筑前应进行地基处理，确保地基承载力满足设计要求。砌筑材料应符合相关标准，保证砌筑体的强度和稳定性。砌筑法应在地基稳定、变形小、地下水位低的情况下采用。6.1一般规定设计时应考虑砌筑体的自重、荷载、地基承载力等因素，确定合理的砌筑尺寸和配筋。对于复杂地形或特殊地质条件，应进行详细的地质勘探和稳定性分析。设计时应考虑砌筑体与周围环境的相互作用，采取必要的防护措施。6.2设计施工前应进行现场勘察，了解地基情况，制定详细的施工方案。砌筑过程中应严格控制材料质量和砌筑工艺，保证砌筑体的密实度和整体性。对于高大或复杂的砌筑体，应采取分段砌筑、临时支撑等措施，确保施工安全。6.3施工砌筑完成后应进行质量检验，检查砌筑体的尺寸、位置、强度等指标是否符合设计要求。对于不合格的砌筑体，应采取必要的加固或返工措施，确保工程质量。检验过程中应做好记录，为工程验收和维护提供依据。6.4质量检验077剥挖回填法剥挖回填法适用于煤矿采空区建（构）筑物地基处理，旨在提高地基承载力和稳定性。在采用剥挖回填法前，应对采空区的地质条件、地下水情况、采空区稳定性等进行详细勘察和评估。剥挖回填法应遵循安全、经济、合理的原则，确保施工质量和环境保护。7.1一般规定设计前应根据勘察结果确定剥挖回填的范围、深度和回填材料。设计时应考虑地基承载力、变形和稳定性要求，采用合理的回填方式和压实方法。回填材料应选用符合要求的土壤、砂、石等，严禁使用垃圾、腐殖土等不良材料。对于大型或复杂的采空区，应采用数值模拟等方法进行地基稳定性分析和优化设计。7.2设计施工前应进行现场试验，确定回填材料的压实系数和施工工艺参数。回填过程中应分层填筑、压实，每层厚度不宜过大，确保回填质量。剥挖过程中应注意保护采空区周边的建（构）筑物和地下管线等设施。施工过程中应加强现场监测和记录，及时发现和处理问题。7.3施工回填完成后应进行地基承载力、变形和稳定性等指标的检验。检验结果应符合设计要求和相关规范标准的规定。7.4质量检验检验方法可采用静载试验、动力触探、标准贯入试验等。对于不合格的回填地基，应采取补救措施或重新处理。088强夯法8.1一般规定强夯法适用于煤矿采空区建（构）筑物地基处理，处理深度应满足设计要求。强夯施工前应进行试夯，确定夯击能、夯击次数等施工参数。强夯施工时应采取隔振或减振措施，减少对周围建（构）筑物及设施的影响。ABCD8.2设计设计夯击能应根据地基土性质、处理深度等因素确定，可采用单击夯击能或单位夯击能。强夯设计应根据地质勘察报告、建（构）筑物荷载要求等因素确定处理范围和深度。强夯布点应根据处理范围、形状等因素确定，可采用等边三角形、正方形或矩形布点。设计夯击次数应通过试夯确定，并考虑地基土的均匀性和密实度要求。8.3施工强夯施工前应清除地表杂物，整平场地，并标出第一遍夯点位置。强夯机就位后，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。重复以上步骤，完成第一遍全部夯点的夯击。用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数。按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。8.4质量检验强夯施工结束后应间隔一定时间进行质量检验，检验方法可采用标准贯入试验、静力触探试验等。质量检验点应根据处理范围、形状等因素确定，并应均匀分布。检验深度应满足设计要求，每点检验深度不应小于处理深度。检验结果应满足设计要求，如不满足应进行补夯或其他处理措施。099堆载预压法堆载预压法适用于处理饱和软土地基，包括淤泥、淤泥质土、冲填土等。堆载预压法的设计和施工应遵循国家现行有关标准和规范的规定。在采用堆载预压法处理地基时，应充分考虑地基的变形和稳定性要求，以及施工条件和工期等因素。9.1一般规定9.2设计01设计前应进行详细的工程地质勘察，确定地基土的层次、分布、物理力学性质和地下水条件等。02设计时应根据地基土的压缩性、渗透性和固结特性等，确定堆载预压法的荷载大小、加载速率、加载方式和卸载标准等。03设计时应考虑地基的变形和稳定性要求，采取必要的措施防止地基失稳或产生过大的变形。04设计时应根据工程实际情况，合理确定堆载预压法的处理范围和深度。01施工前应进行现场试验，确定堆载预压法的施工参数和工艺流程。02施工过程中应严格控制加载速率和加载方式，避免地基产生过大的变形或失稳。03施工过程中应加强监测和观测，及时发现和处理异常情况。04施工完成后应进行卸载和压实，确保地基达到预定的处理效果。9.3施工01质量检查应包括对加载速率、加载方式、地基变形和稳定性等方面的检查。验收检验应包括对地基土的压实度、沉降量、固结度等方面的检测，确保地基达到预定的处理效果和质量标准。质量检验应符合国家现行有关标准和规范的规定，检验结果应记录并存档。质量检验应包括施工过程中的质量检查和施工完成后的验收检验。0203049.4质量检验1010采动边坡防治采动边坡防治应结合工程地质、水文地质、环境地质等条件进行综合考虑。采动边坡防治应遵循安全、经济、合理的原则，确保建（构）筑物的安全和正常使用。在进行采动边坡防治前，应对边坡的稳定性进行评价，确定合理的防治措施。10.1一般规定01采动边坡防治设计应根据边坡的稳定性评价结果和建（构）筑物的要求，确定合理的支护结构形式和参数。02设计应考虑支护结构与边坡岩土体的相互作用，确保支护结构的稳定性和可靠性。03对于复杂的采动边坡，应进行专项设计，并采取必要的试验和监测措施。10.2设计10.3施工施工前应对边坡进行必要的预处理，如清除危石、削坡等。施工过程中应加强监测，发现异常情况应及时处理。采动边坡防治施工应遵循设计要求和相关规范，确保施工质量和安全。支护结构的施工应分段进行，每段施工完毕后应及时进行质量检验和验收。10.4质量检验采动边坡防治工程完成后，应进行全面的质量检验和验收。验收标准应符合相关规范和设计要求，确保工程质量和安全。检验内容包括支护结构的尺寸、位置、施工质量等。对于不合格的工程，应进行整改或返工，直至达到验收标准。1111采空区治理综合措施对采空区进行详细的地质勘察，包括地层结构、岩性、构造、水文地质条件等，为治理设计提供准确的基础资料。详细地质勘察根据地质勘察结果，对采空区的稳定性进行评估，确定可能存在的安全隐患和治理难度。稳定性评估11.1地质勘察与评估03治理方案设计综合考虑各种因素，进行治理方案设计，包括治理范围、治理深度、施工工艺等。01治理目标确定明确治理后采空区的安全稳定性、使用功能和环境保护等目标。02治理措施选择根据地质条件和治理目标，选择合适的治理措施，如注浆加固、桩基加固、地下连续墙等。11.2治理方案设计按照治理方案进行施工，确保施工质量符合设计要求。在治理过程中和治理后进行监测，及时发现和处理可能存在的问题，确保治理效果。11.3治理施工与监测监测与预警治理施工治理效果评估对治理后的采空区进行评估，检查是否达到治理目标。验收与移交经过评估合格后，进行验收并移交给相关部门管理。11.4治理效果评估与验收1212工后检测与变形监测地基处理效果检测针对采用的地基处理方法，进行相应的效果检测，如承载力、变形模量等指标的测试。建（构）筑物沉降观测通过设置沉降观测点，定期观测建（构）筑物的沉降情况，分析地基稳定性。地基土性质检测包括土壤密度、含水量、抗剪强度等指标，采用现场取样和实验室测试相结合的方法进行检测。工后检测内容与方法常规变形监测采用水准仪、全站仪等常规测量仪器，对建（构）筑物进行定期的变形监测。自动化监测技术利用传感器、遥感等自动化监测技术，实时监测建（构）筑物的变形情况。监测周期确定根据建（构）筑物的重要性、地质条件及变形速率等因素，合理确定监测周期。变形监测方法与周期对监测数据进行及时采集、整理和归档，确保数据的完整性和准确性。数据采集与整理采用统计分析、回归分析等方法，对监测数据进行分析，预测建（构）筑物的变形趋势。数据分析方法根据数据分析结果，建立相应的预警机制，及时采取应对措施，确保建（构）筑物的安全。预警机制建立监测数据处理与分析13附录A采空区地基处理范围及处理深度计算根据采空区的形状、大小和分布情况，结合地表移动变形规律，确定地基处理范围。对于连续分布的采空区，应将各采空区连通考虑，整体确定处理范围。对于局部或单个采空区，应根据其影响范围确定处理边界，并适当扩大处理范围以确保安全。采空区地基处理范围确定采空区地基处理深度计算根据采空区的冒落情况、上覆岩层的稳定性和地表移动变形规律，计算地基处理深度。对于冒落严重的采空区，应加大处理深度，直至稳定岩层或达到设计要求的承载力。对于上覆岩层稳定性较好的采空区，可适当减小处理深度，但仍需满足设计要求的承载力和变形控制标准。地基处理深度应综合考虑地质条件、工程要求和经济效益等因素进行确定。14附录B灌注充填法施工附表外加剂根据工程需要，可选用减水剂、早强剂等外加剂，其品种和掺量应通过试验确定。水清洁、无污染的自来水或地下水。石子粒径5-20mm的碎石或卵石，含泥量不大于2%。水泥普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5级。砂中砂或粗砂，含泥量不大于5%。B.1充填材料性能指标配合比设计方法通过试验室试配，确定满足设计要求的浆液配合比，并提出现场施工的浆液拌制方法。配合比调整在施工过程中，应根据实际情况对浆液配合比进行适时调整，以确保施工质量。配合比设计原则根据采空区地质条件、建（构）筑物荷载要求、施工条件等因素进行综合考虑，确定合理的浆液配合比。B.2充填浆液配合比设计B.3充填浆液性能指标浆液应具有良好的流动性，以便于在采空区内充分填充和密实。根据采空区大小和施工条件，通过试验确定合适的浆液凝结时间。浆液固化后应具有一定的强度，以满足建（构）筑物地基承载力的要求。浆液固化后的收缩率应尽可能小，以避免对建（构）筑物地基造成不良影响。流动性凝结时间强度收缩率B.4灌注充填法施工要点施工准备施工前应对采空区进行详细勘察，了解地质条件、地下水情况等，并制定相应的施工方案和安全措施。浆液拌制按照设计配合比，将水泥、砂、石子、水及外加剂等材料混合搅拌均匀，制成符合要求的浆液。浆液输送采用泵送或自流方式将浆液输送至灌注孔口，并保持连续灌注。充填密实在浆液灌注过程中，应不断振捣或压实，确保浆液充分填充并密实。养护与保护浆液固化后应进行适当的养护和保护，以确保其强度和稳定性。15附录C采动边坡稳定性系数和推力计算采用极限平衡法进行计算，考虑采动影响下的边坡稳定性。计算方法包括边坡几何形状、岩土体物理力学参数、地下水条件等。计算参数根据计算结果，评价边坡在采动影响下的稳定性状况。稳定性评价标准采动边坡稳定性系数计算计算方法基于极限平衡理论，考虑采动引起的附加应力和变形，计算边坡推力。计算参数包括边坡几何形状、岩土体物理力学参数、采动参数等。推力分布规律根据计算结果，分析边坡推力的分布规律和影响因素。注以上内容仅为示例，实际计算中需根据具体情况进行调整和补充。同时，计算过程中应遵循相关规范和标准，确保结果的准确性和可靠性。采动边坡推力计算16本规范用词说明03地基处理指为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。01煤矿采空区指煤矿开采后所形成的地下空间。02建（构）筑物指在工业与民用建筑中，由各种构件组成的能够承受各种作用的空间体系。术语和定义用词规范01严格采用规范用词，避免使用口语化、非专业化的表述。02对于专业术语，应给出准确的定义或解释，避免产生歧义。在描述技术要求、操作流程等内容时，应使用客观、准确的语言，避免使用主观性评价或描述。03010203本规范中使用的符号和单位应符合国家相关标准和规范的要求。在使用符号和单位时，应注意其准确性和一致性，避免出现错误或混淆。对于一些重要的符号和单位，应给出明确的解释和说明，以方便读者理解和使用。符号和单位17引用标准名录该规范详细规定了建筑物地基基础的设计原则、方法和技术要求，是煤矿采空区建（构）筑