高速公路下伏采空区注浆治理技术研究
摘要
本文结合某高速公路下伏采空区的注浆治理试验工程,系统研究注浆材料特性的基础上,获得了不同注浆材料的可灌性、初、终凝时间、结石体抗压强度等。给出了不同注浆孔的最佳浆液配比、施工工艺、注浆孔施工顺序、注浆结束标准等,为合理进行复杂采空区注浆治理提供了技术方法。
对注浆试验工程的注浆效果进行分析,分析注浆量情况,以及注浆孔和帷幕孔注浆量变化,结石体的强度等,得到注浆扩散规律：采空区三带发育的情况决定着浆液的流动范围和扩散范围,在采空塌陷冒落区,浆液扩散范围较大,扩散半径一般在10-30m之内,最大的扩散半径可达40-50m,在这个部位,浆液形成的结石体呈层状,似层状分布,将剩余煤柱包围起来,防止煤柱软化。在裂隙带,浆液主要是沿岩层与岩层之间的层理面和岩块与岩块之间的裂隙运移,孔内扩散半径一般在5-l0m。在弯曲裂隙带,浆液主要是沿层理与层理之间的层理面运移,扩散半径在5-10m左右。
对浆液扩散半径和注浆压力参数进行研究分析,确定了本试验工程的注浆参数,当采空区注浆深度＜200m时,孔口管注浆压力在1.5MPa左右,当采空区注浆深度>500m时,孔口管注浆压力在0.5MPa左右。
通过注浆后覆岩的物探、钻孔取芯试验、地表残余沉降观测等方法对注浆质量的检测表明,注浆后覆岩的抗拉、抗压强度、弹性模量、内聚力比注浆前提高了50%以上,地表残余沉降量减小,有效的控制了覆岩残余移动变形,注浆达到了预期效果,能够保证高速公路的安全。
In this paper, accroding to grouting test project of highway underlying mined-out area, and defferent grouting material properties, the beginning of final setting time, compressive strength, and other stone compress pressure were put forward. Given the different grouting hole in the best ratio of slurry, construction technology, construction grouting hole, the end of the grouting standards for reasonable complexity of the goaf for grouting technology provides a method of the goaf treatment.
Grouting of the pilot project to analyze the effect of grouting, grouting analysis of the volume, as well as the grouting hole and the hole curtain grouting volume changes in the strength of the body, such as stone, grouting has been the proliferation of law:three mined-out area with the development of the situation Determine the size and scope of the movement spread, the collapse in the mined-out areas falling, the scope of the proliferation of larger size, the spread of a radius of 10-30m in general, the largest radius of up to the proliferation of 40-50m, in this position, the formation of serous The lanes are layered stone, like layered distribution of the remaining coal pillars surrounded by up to prevent the pillar to soften. Fissures in the zone, mainly serous along with the rock strata between the bedding surface and rock and rock fissures between migration and proliferation hole in the radius of the General 5-10m. Bending cracks in the zone, mainly along the size bedding and bedding between the bedding surface migration, the spread of the radius of about 5-10m.
Serous radius of the proliferation of pressure grouting parameters and analysis of the pilot project to determine the parameters of grouting, grouting depth of the mined-out area<200m, the opening pressure in the pipe Grouting 1.5MPa about when Gob Note Pulp depth> 500m, the opening pressure in the pipe Grouting about 0.5MPa.
After grouting through the review of the geophysical rock, core drilling tests, the residual surface subsidence observation and other methods of detection showed that the quality of grouting, grouting rock follow-up after the tensile and compressive strength, elastic modulus, cohesion than the grouting The former increased more than 50%residual surface settlement reduced the effective control of the remnants of overburden rock movement and deformation, grouting achieved the desired results, to ensure highway safety.
对注浆试验工程的注浆效果进行分析,分析注浆量情况,以及注浆孔和帷幕孔注浆量变化,结石体的强度等,得到注浆扩散规律：采空区三带发育的情况决定着浆液的流动范围和扩散范围,在采空塌陷冒落区,浆液扩散范围较大,扩散半径一般在10-30m之内,最大的扩散半径可达40-50m,在这个部位,浆液形成的结石体呈层状,似层状分布,将剩余煤柱包围起来,防止煤柱软化。在裂隙带,浆液主要是沿岩层与岩层之间的层理面和岩块与岩块之间的裂隙运移,孔内扩散半径一般在5-l0m。在弯曲裂隙带,浆液主要是沿层理与层理之间的层理面运移,扩散半径在5-10m左右。
对浆液扩散半径和注浆压力参数进行研究分析,确定了本试验工程的注浆参数,当采空区注浆深度＜200m时,孔口管注浆压力在1.5MPa左右,当采空区注浆深度>500m时,孔口管注浆压力在0.5MPa左右。
通过注浆后覆岩的物探、钻孔取芯试验、地表残余沉降观测等方法对注浆质量的检测表明,注浆后覆岩的抗拉、抗压强度、弹性模量、内聚力比注浆前提高了50%以上,地表残余沉降量减小,有效的控制了覆岩残余移动变形,注浆达到了预期效果,能够保证高速公路的安全。
In this paper, accroding to grouting test project of highway underlying mined-out area, and defferent grouting material properties, the beginning of final setting time, compressive strength, and other stone compress pressure were put forward. Given the different grouting hole in the best ratio of slurry, construction technology, construction grouting hole, the end of the grouting standards for reasonable complexity of the goaf for grouting technology provides a method of the goaf treatment.
Grouting of the pilot project to analyze the effect of grouting, grouting analysis of the volume, as well as the grouting hole and the hole curtain grouting volume changes in the strength of the body, such as stone, grouting has been the proliferation of law:three mined-out area with the development of the situation Determine the size and scope of the movement spread, the collapse in the mined-out areas falling, the scope of the proliferation of larger size, the spread of a radius of 10-30m in general, the largest radius of up to the proliferation of 40-50m, in this position, the formation of serous The lanes are layered stone, like layered distribution of the remaining coal pillars surrounded by up to prevent the pillar to soften. Fissures in the zone, mainly serous along with the rock strata between the bedding surface and rock and rock fissures between migration and proliferation hole in the radius of the General 5-10m. Bending cracks in the zone, mainly along the size bedding and bedding between the bedding surface migration, the spread of the radius of about 5-10m.
Serous radius of the proliferation of pressure grouting parameters and analysis of the pilot project to determine the parameters of grouting, grouting depth of the mined-out area<200m, the opening pressure in the pipe Grouting 1.5MPa about when Gob Note Pulp depth> 500m, the opening pressure in the pipe Grouting about 0.5MPa.
After grouting through the review of the geophysical rock, core drilling tests, the residual surface subsidence observation and other methods of detection showed that the quality of grouting, grouting rock follow-up after the tensile and compressive strength, elastic modulus, cohesion than the grouting The former increased more than 50%residual surface settlement reduced the effective control of the remnants of overburden rock movement and deformation, grouting achieved the desired results, to ensure highway safety.
引文
[1]王福元,吴正严主编,粉煤灰利用手册[M]。中国电力出版社,2004；
[2]王生俊,贾学民,韩文峰等。高速公路下伏采空区剩余沉降量FLAC-(3D)计算方法[J]。岩石力学与工程学报,2005,(19)；
[3]童立元,刘松玉,邱钰等。 高速公路下伏采空区问题国内外研究现状及进展[J]。岩石力学与工程学报,2004,(07)；
[4]朱宜生,刘松玉,童立元等。高速公路下伏富水多层采空区注浆处理技术研究[J]。 防灾减灾工程学报,2003,(04)；
[5]山西省交通厅,中交通力公路勘察设计工程有限公司[编],孙忠弟主编。高速公路采空区(空洞)勘察设计与施工治理手册[M]。人民交通出版社,2005；
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[12]交通部第二公路设计院主编。公路路基设计设计规范(JDTJD013-95),北京：人民交通出版社,2001；
[13]交通部公路规划设计院主编。公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)。北京：人民交通出版社,2001；
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