如何探查采空區(qū)及治理方法

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的公路建設(shè)取得了較大程度上的進(jìn)步，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。但就目前狀況而言，我國的公路建設(shè)仍然存在不完善的地方，在施工過程中會(huì)遇到一系列的問題，采空區(qū)便是其中一個(gè)具有典型性的常見問題。如何對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效的探查并在此基礎(chǔ)之上采取有效措施對(duì)其進(jìn)行治理成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文就針對(duì)如何探查采空區(qū)及治理方法進(jìn)行研究與分析。

【關(guān)鍵詞】采空區(qū)；探查；治理；強(qiáng)夯法；固結(jié)注漿

1、采空區(qū)及其類型

對(duì)于采空區(qū)而言，它主要指的是當(dāng)?shù)叵碌墓腆w礦床被開采之后，其空間以及圍巖會(huì)發(fā)生一定程度上的失穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致位移、開裂以及破碎跨落等一系列不良現(xiàn)象的發(fā)生，這些因素綜合起來最終導(dǎo)致上覆巖層整體出現(xiàn)地表變形記破壞現(xiàn)象，這樣的區(qū)域我們便將之稱作為“采空區(qū)”。按照分類標(biāo)準(zhǔn)的不同可以對(duì)采空區(qū)進(jìn)行不同的分類，目前狀況下，常用的分類依據(jù)主要有兩個(gè)，即按照采煤深厚比對(duì)采空區(qū)進(jìn)行分類以及按照煤礦采空區(qū)形成和停采的時(shí)間進(jìn)行分類，下面就這兩種分類進(jìn)行簡要闡述。

1.1 按照采礦礦深度比分類

如果將采礦深度比作為分類依據(jù)，可以將采空區(qū)分為三類，分別是淺層采空區(qū)、中深層采空區(qū)以及深層采空區(qū)。其中淺層采空區(qū)的開采深厚比（h/m）小于40；中深層采空區(qū)的開采深厚比處于40～200的范圍之內(nèi)；而對(duì)于深層采空區(qū)而言，其開采的深厚比則是在200以上。

1.2 按照礦采空區(qū)形成和停采的時(shí)間分類

根據(jù)這一分類標(biāo)準(zhǔn)可以將采空區(qū)分為兩類，分別是新采空區(qū)以及老采空區(qū)。對(duì)于新采空區(qū)而言，它主要指的是現(xiàn)采區(qū)的采空區(qū)，新采空區(qū)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為位移、開裂以及破碎跨落等現(xiàn)象還沒有發(fā)生或者這些狀況正在發(fā)生的過程之中；而對(duì)于老采空區(qū)而言，它主要指的是已經(jīng)已經(jīng)停采閉礦的礦區(qū)或者是已經(jīng)停采的采空區(qū)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為位移、開裂以及破碎跨落的現(xiàn)象已經(jīng)徹底形成，并具有一定的穩(wěn)定性。

2、公路采空區(qū)的勘察技術(shù)

在進(jìn)行本文的研究中，我們選擇了某一具體工程作為研究對(duì)象。根據(jù)調(diào)查與研究，這一公路的采空區(qū)大多都為淺層的新采空區(qū)，針對(duì)采空區(qū)的類型，我們提出了相應(yīng)的勘察方法，主要分為四種手段，這四種手段分別是工程地質(zhì)的調(diào)繪、工程物探、工程鉆探以及室內(nèi)試驗(yàn)。下面就這四種勘察手段進(jìn)行簡要的闡述：

①工程地質(zhì)的調(diào)繪：之所以要對(duì)工程的地質(zhì)進(jìn)行一定程度上的調(diào)查繪制，主要是為了從采空區(qū)以及其周圍的區(qū)域入手，對(duì)其地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)條件、采空區(qū)的具體分布位置以及地面塌陷的程度等方面的相關(guān)信息進(jìn)行有效的獲取，并針對(duì)所獲取的信息對(duì)采礦區(qū)大致情況進(jìn)行研究與分析。

②工程物探：在地質(zhì)勘察之中，工程物探其實(shí)是作為一種輔助手段而存在的，它很好的銜接了工程地質(zhì)的調(diào)查與繪制，并在其基礎(chǔ)之上對(duì)采空區(qū)進(jìn)行一定程度上的驗(yàn)證，如果仍然存在著一些尚未搞清的地段，就對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的物理探測。

③工程鉆探：對(duì)于工程鉆探而言，其作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別是成果的驗(yàn)證以及成果的控制。其作用對(duì)象主要有地質(zhì)繪測、采礦區(qū)的相關(guān)調(diào)查資料以及采空區(qū)的物理探測。

④室內(nèi)試驗(yàn)：室內(nèi)試驗(yàn)主要是對(duì)巖性的特征、物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行一定程度上的確定。

3、采空區(qū)處理技術(shù)

3.1 采空區(qū)的處理技術(shù)分析

在對(duì)相關(guān)建筑工程進(jìn)行勘察之前，如果這一工程十分重要，則應(yīng)該事先在現(xiàn)場有效選擇出一片試驗(yàn)區(qū)，并在這一試驗(yàn)區(qū)之上進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，預(yù)壓試驗(yàn)主要包含如下環(huán)節(jié)與內(nèi)容：豎向變形觀測、側(cè)向位移觀測、孔隙水壓力觀測以及原位十字板剪切試驗(yàn)等。通過有效的預(yù)壓試驗(yàn)，可以為相關(guān)勘察人員提供相關(guān)資料，然后對(duì)這些資料進(jìn)行一定程度的研究，并有效分析出采空區(qū)的處理效果。然后將之與原設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行一定程度的比較，根據(jù)具體情況做適當(dāng)修改，對(duì)全場的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行有效指導(dǎo)。

在深層攪拌設(shè)計(jì)之前，必須進(jìn)行一定程度的室內(nèi)加固試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容主要如下：對(duì)現(xiàn)場采空區(qū)土的性質(zhì)進(jìn)行充分的結(jié)合，并針對(duì)其特點(diǎn)對(duì)固化劑以及外摻劑進(jìn)行優(yōu)化選擇，并由此為設(shè)計(jì)提供有效的配比強(qiáng)度參數(shù)。在制定高壓噴射注漿方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)事先對(duì)應(yīng)掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料等進(jìn)行有效的掌握，對(duì)既有建筑尚應(yīng)搜集竣工和現(xiàn)狀觀測資料、鄰近建筑和地下埋設(shè)物等資料。

3.2 行業(yè)發(fā)展新形勢下的采空區(qū)處理方法

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，建筑行業(yè)也取得了一定的進(jìn)步，融入了各種新科學(xué)、新技術(shù)，迎來了發(fā)展的新時(shí)期，在這種環(huán)境之下，采空區(qū)處理方法也逐漸增多，目前狀況下較為常見且科技含量較高的采空區(qū)處理方法主要有機(jī)械碾壓法以及化學(xué)加固法。前者主要采用平碾、 羊足碾、 振動(dòng)碾等壓實(shí)采空區(qū)土， 適用于大面積填土采空區(qū)的施工。而后者則利用化學(xué)漿液或膠結(jié)劑， 通過壓力或電滲原理， 采用灌注、 壓入、 高壓噴射或拌和， 使?jié){液與土粒膠結(jié)，以改善采空區(qū)土的物理與力學(xué)性質(zhì)的采空區(qū)處理方法。

4、結(jié)束語

本文就針對(duì)如何探查采空區(qū)及治理方法進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)采空區(qū)的類型進(jìn)行了一定程度上的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上結(jié)合具體實(shí)例分別分析了公路采空區(qū)的勘察技術(shù)以及采空區(qū)處理技術(shù)。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

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