高速公路采空區(qū)處治方案及設(shè)計(jì)概算編制方法

蒲翠玲

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030032）

引言

在高速公里修建過(guò)程中，有時(shí)要經(jīng)過(guò)采空區(qū)地段，妥善處治采空區(qū)是關(guān)系到高速公路未來(lái)安全運(yùn)營(yíng)的大事，既要妥善處治又要達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的，這要求高速公路設(shè)計(jì)合理的處治方案和工程概算，設(shè)計(jì)及造價(jià)編制人員較多，每位從業(yè)人員的水平參差不齊，設(shè)計(jì)的處治方案及編制的概算文件也不盡相同，因此，規(guī)范采空區(qū)的設(shè)計(jì)方案工藝及概算編制迫在眉睫［1］。

1 采空區(qū)處治方案

1.1 采空區(qū)處治注漿漿液設(shè)計(jì)

采空區(qū)處治長(zhǎng)度為260 m，處治面積為14 530 m2，平均埋深50 m，注漿孔98 個(gè)深度4 776 m，其中帷幕孔38 個(gè)深度1 859 m，土石比為18 ∶69 ∶13，澆筑孔口管98 個(gè)長(zhǎng)度4 776 m，橋梁區(qū)水泥占固相的30%，粉煤灰占固相的70%；路基區(qū)水泥占固相的20%，粉煤灰占固相的80%。3 個(gè)攪拌池開(kāi)挖土方10 m3，M7.5 漿砌片石池子1.8 m3，厚2 cm 水泥砂漿抹面1.2 m2；2 個(gè)蓄水池開(kāi)挖土方200 m3，M7.5 漿砌片石池子30 m3，厚2 cm 水泥砂漿抹面15 m2。

根據(jù)采空區(qū)的施工技術(shù)特征，該采空區(qū)項(xiàng)目采用全充填壓力注漿法處治，漿液采用水泥粉煤灰漿［2］。處治設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為采空區(qū)處治后，橋梁地表剩余傾斜值、曲率值和水平變形值均小于允許變形值，分別為3 mm/m、0.2 mm/m2和2 mm/m；路基地表剩余傾斜值、曲率值和水平變形值均小于允許變形值，分別為4 mm/m、0.3 mm/m2和3 mm/m，橋梁段和路基段漿液結(jié)石體強(qiáng)度分別不小于2.0 MPa 和0.6 MPa。

1.1.1 采空區(qū)處治注漿漿液配比設(shè)計(jì)

水泥粉煤灰漿液水與固體材料質(zhì)量比為1 ∶1.2。路基區(qū)水泥、粉煤灰分別占固體材料質(zhì)量的20%、80%；橋梁區(qū)水泥、粉煤灰分別占固體材料質(zhì)量的30%、70%。帷幕注漿時(shí)根據(jù)具體施工情況，采用在漿液中摻加2%的速凝劑或較稠的漿液，以促進(jìn)漿液盡快凝固，盡快形成帷幕，減少漿液的流失。

1.1.2 采空區(qū)處治的注漿材料和質(zhì)量要求

注漿材料主要有水、水泥、粉煤灰及速凝劑等，施工用水符合要求，水泥為32.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥，粉煤灰需符合國(guó)標(biāo)要求，速凝劑可選用水玻璃等，骨料選用石屑或砂應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定。

1.2 采空區(qū)處治注漿孔的設(shè)計(jì)

采空區(qū)注漿孔的設(shè)計(jì)深度為從地表至采空區(qū)底板下1 m，帷幕注漿孔和注漿孔分別布設(shè)［2］。注漿管采用直徑為114 mm 焊管，長(zhǎng)度為地表至完整基巖下6.0 m 處的深度。

1.2.1 帷幕注漿孔布設(shè)

帷幕注漿孔為采空區(qū)處治范圍最外邊緣一排孔，間距為10 m。

1.2.2 注漿孔布設(shè)

注漿孔沿道路中心線及兩側(cè)梅花型布設(shè)，橋梁區(qū)排距12～15 m，孔距15 m，路基區(qū)排距15～20 m，孔距20 m。

1.2.3 注漿成孔工藝

鉆孔宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，也可采用沖擊式或回轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī)。當(dāng)采用沖擊式鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)鉆孔裂隙的沖洗。注漿鉆孔采用地表施工，鉆頭直徑為127 mm，鉆至基巖以下6 m 后，下入套管或焊管護(hù)壁，然后直徑變?yōu)?1 mm 的鉆頭，在卵、礫石層鉆探過(guò)程中采用跟管鉆進(jìn)，用直徑為89 mm 鉆頭鉆至采空區(qū)中塌陷冒落帶或煤層底板1 m 以下。

1.3 采空區(qū)注漿工藝與技術(shù)要求

1.3.1 施工工藝

根據(jù)采空區(qū)傾斜方位，優(yōu)先從施工采空區(qū)底板較低位置及橋梁構(gòu)造物處的注漿孔開(kāi)始注漿孔，再沿傾斜方向由低向高、由邊部向中心展開(kāi)注漿。帷幕孔施工完成后再進(jìn)行注漿孔施工。注漿孔應(yīng)間隔成孔，成孔后立刻注漿［2］。

1.3.2 注漿

當(dāng)施工采用間歇注漿法時(shí)，每次停注時(shí)應(yīng)進(jìn)行間歇式注水，以防注漿管路堵塞。沖洗壓力宜為注漿壓力的80%，且≯1 MPa，沖洗時(shí)間為5～10 min。漏水量＞100 L/min 時(shí)，可停止沖洗。

1.3.3 注漿工藝

采用注漿漿液濃度先稀后稠的方法，注漿開(kāi)始后，定時(shí)觀測(cè)泵吸漿量及泵壓，記錄注漿過(guò)程中的各種現(xiàn)象，收集數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整注漿量及漿液濃度。稀漿灌注量為單孔注漿量的30%為宜。注漿管直徑為114 mm 焊管，骨料直徑為小于3 mm 的石屑或砂。注漿末期，泵壓逐漸升高，當(dāng)注漿量＜70 L/min 時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)物類(lèi)型和采空區(qū)特征，孔口壓力應(yīng)控制在1.0～1.5 MPa，穩(wěn)定15 min 后，方可結(jié)束注漿施工。注漿過(guò)程中出現(xiàn)地表裂隙大量跑漿時(shí)，可采用間歇式注漿或減小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止?jié){液從大量流失。注漿前注漿孔必須用清水沖洗，壓水時(shí)間不應(yīng)＜10 min。

2 采空區(qū)處治概算編制方案

依據(jù)《公路工程概算定額》（JTG/T 3831—2018）、《公路工程建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法》（JTG 3830—2018）及同望造價(jià)軟件對(duì)采空區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)概算編制，見(jiàn)表1。

上述過(guò)程僅編制了采空區(qū)的建筑安裝工程費(fèi)?；诓煽諈^(qū)處治范圍影響較大，施工臨時(shí)設(shè)施較多，單個(gè)工點(diǎn)工期較短，在進(jìn)行造價(jià)編制過(guò)程中應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際工期考慮臨時(shí)占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用［4］。如果采空區(qū)為一個(gè)完整的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)依據(jù)行業(yè)造價(jià)文件編制辦法以及各省工程造價(jià)主管部門(mén)補(bǔ)充文件規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目批復(fù)文件、會(huì)議紀(jì)要、拆遷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)以及材料市場(chǎng)調(diào)查價(jià)，編制完整的項(xiàng)目總造價(jià)。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)山西省某在建高速公路的采空區(qū)處治規(guī)模及特征，論述了采空區(qū)的處治方案、施工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程，并根據(jù)其施工工藝和工程特點(diǎn)等，給出了合理的概算編制步驟和方法，該方法簡(jiǎn)便易行、可操作性強(qiáng)。