住宅小区采空区治理方案设计Word格式文档下载.docx
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依照富汇豪庭住宅小区项目规划区内采空区的分布形态,除采1面积较大需进行边界帷幕注浆外,其余采空面积均较小,以各采空区形成的自然边界为界进行区内充填注浆。采1区的边界帷幕孔距建筑边界间要留有20米围护带(规定为20m),详见治理工程平面布置图。
四、灌浆孔设计
采空区灌浆孔的设计深度为开孔至采空区底板以下1m,上部约10m的松散覆盖层要用套管加以隔离,开孔φ127,钻至进入完整基岩1m下φ100隔离套管并用水泥浆固管。隔离套管固管完成后,变径φ75继续钻至采空区底板下1m终孔。灌浆孔的灌注长度为最上部完整基岩下6m至灌浆孔底板的深度,注浆管的长度为地面之上1m至完整基岩下6m处深度。孔口管与注浆管采用法兰连接,孔口封闭注浆。为加强孔口封闭效果,在距注浆管下端6m处安装φ90封闭压盖,使压盖搁置于钻孔变径处,并在压盖至孔口段填埋细沙或粉土等止浆材料。(见注浆钻孔结构示意图)
1、帷幕孔布设
为了防止采1区在压力注浆过程中浆液向本规划区外蔓延较多,为此在采1区的西侧距建筑边线20m布设帷幕注浆孔一排,共计13个,孔距6m。
2、注浆孔布设
因本加固区域内有采空区的成因较为复杂,既有近代小煤窑挖掘后所形成的较深采空区,也有浅部被废弃的陶瓷窑,部分空洞被填土(7-3层)充填,土层内还有人为挖土所致的空洞。比较而言,采空区年限长的跨落较充分,孔洞少而裂隙发育,勘察时虽有部分钻孔探到空洞但都不大,大多在1.5m以内,不利于浆液渗入,扩散半径小,所以注浆孔间距不能过大,本次设计注浆孔间距12m。
钻孔分布统计表
类型
分布位置
面积(m2)
注浆孔数
深度(m)
延米数(m)
采空区
采1
11、13号楼附近
5267.7
29
30
870
采2
20号楼附近
1200
8
25
200
采4
18号楼附近
1550
6
32
192
采5
14号楼附近
1850
15
26
390
采6
12号楼附近
800
40
240
采7
2、3号楼附近
2400
750
采8
6号楼附近
3000
48
1248
小计
16067.7
115
3890
异常区
异常1
1号楼及以北地带
1000
13
416
帷幕注浆孔
合计
17067.7
141
4696
五、浆液配合比设计
注浆液为水泥粉煤灰浆,其水固比为1:
1.4~1:
1.0,水泥占固相的30%,粉煤灰占固相的70%。帷幕孔根据具体情况,采用较稠的浆液或在浆液中掺加水泥重量的1~3%速凝剂,使注入采空区的浆液尽快凝固,以形成帷幕,防止浆液流失。若遇到空洞等吃浆量很大时,可适量填入细沙等骨料,减少浆液流失。
六、采空区注浆量设计
1、采空区剩余空隙体积计算
采空区剩余空隙体积为治理范围内的矿层体积乘以采出率,并扣除采空区因顶板垮落而已形成的变形。本项目采空区剩余空隙率取40%。立柱式开采一般回采率40%(回采率应根据实际情况做相应调整,对处理区内做详细调查)。以此,计算得空隙体积为
△V=3277m3。
2、注浆浆液的结石率按80%计算,浆液对采空区及上覆岩层中的裂隙、裂缝和充填率要求为75%。考虑到在注浆过程中浆液损失,注浆量按下式计算比较合理:
Q总=N△Vη/c(m3)
式中:
N——浆液损耗系数;
取1.2
△V——空隙体积;
m3
η——充填率75%;
c——浆液结石率80%。
Q总=1.2×
3277×
0.75/0.8=3687m3
七、技术参数
1.钻孔结构(见图7-1)
2.注浆压力
P=Pt+Po
P——注浆工作压力(MPa)
Pt——最深注浆层位水头压力(MPa)
Po——管路损失压力(MPa)一般取0.5MPa
P=0.42-0,11+0.5=0.81(MPa)
故本次注浆压力取1MPa
3.孔口管耐压试验
孔口管埋设深度不小于6m,并用水泥浆固结,孔口管固结24小时后进行孔口密封耐压试验,试验压力为工作压力的2倍,试压20分钟以上无侧漏及松动为合格。
图7-1钻孔结构图
4.注浆管
每个注浆孔需下入φ25注浆管,注浆管下入深度为注浆层位下1m,在孔口管变径处做封闭处理(见钻孔结构图)。
5.注浆结束标准
在注浆孔的注浆末期,泵压逐渐升高,当孔口注浆压力在1~2MPa,泵量在70~100L/min稳定10~15min时,可作为注浆孔施工的结束标准。
八、施工工艺
1.工艺原则
鉴于本工程最深钻孔深度已超过40m,所以选用XYC-3型车载钻机为好,泥浆回转钻进成孔,下注浆管,然后浇筑孔口管。由于需处理的区域都较小,前期勘察中物探与钻探结果又存在差异,所以,还需要在治理过程中进一步查实、验证。根据以往的施工经验,我们建议:
除采空1、采空6需先进行边界帷幕注浆外,其余处理区域都从各区域的中心向外呈发散式钻孔、注浆施工。这样可以缩短治理周期,也不会漏掉应该重点处理的部位。可在个采空区施工1~2个勘查注浆钻孔,进一步查明落实采空区分布情况。治理区域边界的确定可根据钻孔过程中和注浆前的压水实验确定,没有掉钻、漏浆也压水不入的钻孔可确定为治理边界。
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- 住宅小区 采空区 治理 方案设计