采空区勘察设计详细方案
采空区勘查方案
采空区勘查项目勘查方案二〇一七年三月目录一、工程概况 (3)（一）自然地理 (3)（二）区域地质概况 (3)（三）矿产地质 (4)（四）目的任务 (4)二、勘查工作设计依据 (5)三、整体工作思路 (5)四、工作方法 (5)（一）瞬变电磁 (6)（二）地震勘探 (8)（三）高密度电法 (12)（四）钻探 (14)五、勘查工作设计 (14)（一）工作量设计 (14)（二）勘查工作进度计划 (14)六、近三年勘查工程一览表 (16)七、单位资质证书 (16)八、企业法人营业执照 (17)一、工程概况2017年棚改旧改工程共有3个地块。
项目场区为村民安置工程拟建场区，此类建设项目通常为20层以下的住宅楼。
（一）自然地理项目场区地处山前冲积平原，地形较平坦。
区域内水系主要为巴漏河，区域内众多冲沟汇于巴漏河，巴漏河发源于市南部山区，向北流入小清河。
流经矿区段基本常年有水，雨季流量较大。
该区气候属温带季风大陆性气候，日照充足，四季分明，夏季多西南风，雨季在7、8月份，年平均降水量610.4mm，年平均气温为12.9℃，全年无霜期197天。
该地区地震动峰值加速度0.05g,地震烈度6度。
（二）区域地质概况1）地层、地质（1）奥陶纪马家沟组:为煤系地层的基底，分中、下统，缺失上统，为浅海相及泻湖相碳酸盐沉积。
下部为白云质厚层结晶石灰岩，其中部含条带状燧石结核，中、上部为灰色或灰黑色致密厚层石灰岩，含珠角石、头足类化石。
该层厚度在800m左右。
（2）石炭纪本溪组:厚50m左右本区揭露此段地层钻孔少，参照邻区地层资料，本组地层分上、下两段。
上段：由深灰色泥岩和厚层状石灰岩组成，有时夹薄煤层，所夹徐家庄灰岩，厚度较大，岩溶发育,和奥陶系石灰岩共同构成本区煤层的充水、含水层。
下段：由杂色粘土岩，铁质岩，及浅灰色砂岩组成。
（3）石炭—二叠纪太原组:厚162m左右本组地层为典型的海陆交互相沉积,主要由浅灰色砂岩、粘土岩和深灰色粉砂岩、泥岩及薄层石灰岩组成,含薄煤8-10层, 7、9、10-3煤层较稳定。
高速公路采空区(空洞)勘察设计与施工治理手册有关规定
高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册有关规定1 采空区类型1.1 按采煤深厚比分类①浅层采空区开采深厚比（h/m）小于40的采空区。
②中深层采空区开采深厚比大于40、小于200的采空区。
③深层采空区开采深厚比等于或大于200的采空区1.2 按煤矿采空区形成和停采的时间分类①新采空区现采区的采空区（采煤后未放顶或刚房顶的采空区）。
地表移动、变形尚未发生或正在发生过程中；或位于正在采煤的采区、采煤工作面近旁的采空区，已放顶，地表移动、变形和移动盆地正在发生、发展中。
②老采空区已停采闭矿的矿区或已停采的采空区（或指新采空区以前的采空区）。
地表移动、变形和移动盆地等已形成并趋于稳定的采空区。
2 地表移动变形①地表移动;②地表移动盆地;③移动盆地主剖面。
地表移动变形指标：地表下沉地表移动的垂直分量地表水平移动地表移动的水平分量地表倾斜地表两相邻点下沉值之差与其水平距离的比值地表水平变形地表两相邻点的水平移动值之差与其水平距离的比值3 覆岩采动破坏的垂直分带自上而下(地表松散层沉陷变形带)弯曲带断裂带（裂隙带）跨落带（冒落带）跨落带（冒落带）、断裂带（裂隙带）、弯曲带简称“三带”。
4 公路采空区（空洞）勘察技术①工程地质调绘②工程物探③工程钻探④原位测试及室内试验⑤高精度变形观测⑥资料整理及报告编制采空区工程地质条件分析；采空区范围及“三带”划分；采空区稳定性分析评价；采空区治理方案建议。
5 公路采空区（空洞）地表的稳定性评价5.1 评价标准公路采空区地表稳定性评价标准根据开采方法确定。
①对于壁式陷落法开采的采区中部和超充分采动区以及其他便于进行地表移动预计的采空区，地表的稳定性应按拟建公路及其附属建（构）筑物的允许变形值确定：a. 如果预计公路路基建成时的地表移动变形值小于公路的允许移动变形值，则地表属稳定型，采空区不经治理即可进行公路建设；b. 如果预计公路路基建成时的地表移动变形值大于公路的允许移动变形值，则地表属不稳定型，采空区必须经过适当治理之后方可进行公路建设；c. 山地采空区的稳定型除按地表预计的移动变形值判定外，还应按预测采动坡体的稳定性进行判定：如预测采动坡体不会发生滑坡或坍塌，则坡体不需治理；如采动坡体可能发生滑坡或坍塌，则不仅要治理采空区，还要治理采动坡体，否则不能进行公路建设。
精选采空区的勘察设计与治理技术规范
（2）地表最大倾斜、最大曲率、最大水平移动和变 形的预测
地表最大下沉速度按公式计算
采空区处理一般工程措施建议
（1）建筑选址时，以尽量避开采空区为宜，尤其是矿层急 倾斜的矿区更应如此。
（2）在已有建筑物的地下开采，或建筑物要通过正开采的 矿区时，常采取以下保护措施，防止地表和建筑物变形。 留设保护矿柱 改变开采工艺，减小地表下沉量。如：
1. 均匀下沉区：（中间区）即移动盆地的中心平底部 分。
2. 移动区：又称内边缘区或危险变形区，区内变形不 均匀，对建筑物破坏作用较大。
3. 轻微变形区：外边缘区，地表变形值较小，一般对 建筑物不起损坏作用，以地表下沉值10mm 为标 准，来划分其外围边界。
从垂直方向上讲，地下矿层大面积采空后，矿层上部失去支撑，平衡条 件被破坏，采空区上方岩体随之变形。采空区上方岩体的变形，总的过 程是 自下而上逐渐发展的漏斗状沉落，其变形情况可分为三个带： ①冒落带（崩落带），采空区顶板破碎坍落形成，其厚度一般为采矿厚 度的3～4 倍。
6、地表移动和变形的预测 地表变形分为：两种移动和三种变形。 两种移动为垂直移动（下沉）和水平移动。
三种变形为倾斜变形，弯曲（曲率）和水平变形（伸 张或压缩）。 国内通用的预测计算方法为概率积分法。
（1）地表最大下沉值 ① 首次采动时，充分采动情况下的最大下沉值计算： Wmax=η.mCosα 其中： Wmax—最大下沉值(mm) m—矿层的真厚度(m) α—矿层倾角(º) η—下沉系数(mm/m) (见下表)
（4）搜集地表变形与有关变形的观测，计算资料，包括地 表最大下沉值、最大倾斜值、最小曲率半径，陷坑、台阶、 裂缝的位置，形状、大小、深度、延伸方向及其与地质构 造、开采边界、工作面推进方向等的关系。
煤层小窑采空区岩土工程勘察报告
煤层小窑采空区岩土工程勘察报告一、概述煤层小窑采空区，听起来就有点让人头疼。
说白了，这就是那种因为挖煤或者开采其他资源，地下留下的空洞或者塌陷区。
这个地方看起来很安静，甚至还能长点小草，种些花，真是个让人不小心就掉进去的“美丽陷阱”。
可是，大家都知道，底下的世界可不那么简单。
很多时候你会发现，原来你踩的土地下面空空的，啥也没有，这就特别危险。
像这种地方，得好好检查，搞清楚它的土质、结构，甚至水文条件，否则真的是一不小心，危险就来了。
这份勘察报告呢，正是要搞清楚这些潜藏的隐患。
别看它是一个“简单”的勘察，其实没那么简单。
得从各个角度考虑问题。
比如土壤的承载力，水文的流动情况，地表是否沉降等等。
所有这些都直接影响到我们在这片区域的建筑、施工甚至是日常生活。
咱们就来一起聊聊，勘察的具体内容是什么。
二、勘察的主要内容1.地质构造分析你要知道，这个小窑采空区，可不是随随便便就形成的。
底下可有一套自己的“故事”。
采矿的时候，地下的煤层被挖空了，造成了地面塌陷或者变形。
所以，要搞清楚这个地方的地质结构，首先得知道哪些地方是煤层，哪些地方是空洞，哪些地方是坚硬的岩石。
这是最基础的，得摸清楚情况。
就像是先给大家画个地图，让你知道走哪条路最安全，不然一不小心就掉进坑里去。
2.土壤力学试验这也是重点。
说到土壤承载力，简单来说，就是看看这里的土能不能承受住一些建筑或者重物。
咱们要做试验，测一测这片土壤是不是牢固。
土壤也有脾气，有的地方硬得像石头，有的地方松松垮垮，轻轻一踩就沉下去。
得根据这些数据来评估这里是否适合建房子、建桥梁之类的重型结构。
如果土壤不行，咱们就得考虑做加固或者换其他地方了。
就像你想在沙滩上建个城堡，没点技巧的话，根本没法稳住。
3.地下水位及水文分析千万别忽视水文问题！地下水可不是随随便便能控制的。
水从哪里来，流向哪里，地下水位的高低，都会直接影响到地下的稳定性。
比如说，如果水位过高，那就很容易引发地面塌陷，甚至是泥石流。
采空区专题工程地质勘察方案
1.前言1.1.工程概况1.1.1.上海至成都高速公路宜昌至巴东段位于湖北省中西部，路线大致呈北西～近东西向延伸，跨及宜昌市宜陵区、兴山县、秭归县、巴东县，止于火烧庵（鄂渝界），全长约178km。
1.1.2.我公司承担的工程地质勘察隶属第3标段。
K路线起于宜昌市兴山县高岚镇（K95+000），接第二合同段终点，经柏树园、卧佛山，跨高岚河后穿越林家山（1833.8m）于平邑口跨香溪河，至大石包村（K119+015）止，共24.015km。
由于工程地质条件十分复杂，第3标段设有多条比较线。
1.1.3.K线林家山隧道处的李家沟煤矿采空区。
矿界东西长1000m，南北宽850m，矿区面积0.85km2，批准采矿水平为标高240m～450m，年产规模3万吨/年。
1.1.4.掘进主平硐终点位于YK109+632右72.0m处, 标高246.0m。
按煤矿设计资料，隧道线ZK110+240、YK110+050前后在主平硐上方20m通过。
ZK109+570、YK109+560以东均为采空区段，其中ZK109+530～ZK109+570、YK109+512～YK109+560段线位附近开采标高为296.0～335.0m；隧道底板标为260m，按实际挖标高270m计算，该段采空区底板标高距离隧道标高为26.0～65.0m。
H线HYK109+360左148、右702～HYK110+368左17.5、右832.5通过李家沟煤矿南部，隧道底板设计标高260～270m间，即煤矿底采标高低于隧道底板20～30m。
1.1.5.李家山煤矿若继续开采将形成自隧道底板以下至洞身以上的倾斜状大面积采空－回填－积水区，采至隧道位置时，对隧道底板及洞身稳定有较大影响，甚至可能发生老窿突水。
1.1.6.在已有勘察认识的基础上，使用常规勘察手段无法查清采空区地段的工程地质及水文地质条件，故决定就该隧道进行采空区工程地质及水文地质专题勘察研究工作，为最终选定隧道工程场地和编制初步设计文件提供工程地质及水文地质依据。
《采空区的勘察设计与治理技术》规范共117页
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
《采空区的勘察设计与治理技术》规 范
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
采空区勘察设计详细方案
采空区详细勘察设计方案一、勘察目的与任务1、进行采空区勘察，查明采空区的范围、埋置深度、充填情况等。
2、查明场区内岩土体物理力学性质。
3、对采空区地基稳定性进行分析评价。
4、针对采空区进行采空区治理施工方案设计。
二、勘察范围确定根据场地局限性条件，确定勘察范围为：东至规划边界，南至规划边界，西至路内边界，北至路内界，勘察面积为39467m2。
见钻孔布置图。
三、勘察工作方法（一）钻探按照行间距50m，孔间距50m网络布孔，共布孔26个。
第四系开孔孔径为108mm，岩层孔径为75mm，设计孔深160m，工程量总计4160m。
26个勘察孔第四系下108套管防坍塌，对其进行保护预留，待治理时兼做灌浆孔。
套管总计260m。
见钻孔布置图。
（二）地球物理勘探对钻孔拟采用的地球物理勘探工作有电测井、声波测井、放射性测井、井斜测井。
地球物理勘探钻孔不少于总钻孔数的三分之一，为9个孔，共计1440m。
电测井:划分地层，区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，确定含水层位置和厚度，测定地层电阻率。
声波测井：区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，测定地层的孔隙度，研究岩土体的力学性质。
放射性测井：划分地层，区分岩性，鉴别裂隙破碎带，确定岩层密度和孔隙度。
井斜测井：测量钻孔的倾角和方位角。
（三）井内摄像对全部钻孔进行井内摄像，共计26孔。
观测全孔破碎带、裂隙发育情况、采空塌落情况、采空充填情况、采空剩余孔隙率。
（四）室内试验每层取土样一组，取样孔不少于总孔数的六分之一，土样约40组。
岩样每大层一组，采空区顶板取样一组，岩样约64组。
土的物理力学性质：常规试验。
岩石物理力学性质：颗粒密度、风干/饱和抗压强度、风干/饱和抗剪强度、风干/饱和弹模+变模。
四、建立三维模型根据钻孔资料建立采空区三维空间模型。
五、地基稳定性评价对采空区进行地基稳定性评价，建筑适宜性评价。
拟采用附加应力法对地基稳定性进行评价。
附加应力法是以建筑物荷载影响深度与采空区冒落裂隙带发育高度是否重叠来确定建筑物层数、判断采空区地基稳定性的方法。
煤层采空区隧道的勘察设计
煤 层 采 空 区 隧 道 的 勘 察 设 计
朱 勇
摘 要： 分析 了煤层采 空区的变形机 理及 特征 ， 支护结构变形 、 从 失稳、 开裂 、 涌水 、 方等方面 阐述 了煤层采 空 区对隧道 坍
工程 的危 害， 并对其危害作 了评 价 ， 对采 空 区隧道勘 察设计 的设计原则 、 施工工法等进行 了探讨 ， 而提 高隧道 工程在采 从
２ 导水 裂缝 带 ： ） 跨落带 上方一 定范 围 内的岩层发 生断 裂 ， 且
隧道可 采取正 常 的工程 措施 下穿采 空 区 ， ｈ值 可参 照深 具有导水性 ， 能使 上覆 岩层 中的地 下水 流 向采空 区 ， 这部 分导 水 无影 响 ， 见 ） 断裂岩层范 围称之 为导水 裂缝 带。倾 角小 于 ５ 。 ５的煤 层 ， 高度 埋 隧道 的垂直松弛压力高度值来确 定（ 图 ｌ ）。 其
带 。其 高度 为导水裂缝带 至地 面的距离。
１２ 变 形 特 征 ．
１ 由于开采 范围窄 小 ， ） 地表不 产生移 动盆地 ， 其开采 深度 但
浅 、 板又任 其跨 落 ， 地表变 形剧 烈 ， 顶 故 大多产 生较 大的裂缝 、 台 阶和陷坑 。２ 地表裂缝带 常与 开采工作 面的前进 方 向平行 ， ） 随工 作 面的推进 ， 缝不断 向前发展成平 行 的裂 缝 。裂缝一 般上宽下 裂
２０ ： ０ １ ５．
准。控制标 准数值一般 分为 ３个 控制 水平 ： Ｉ级 为安全 值 （ 应 相
安全 系数 在 １ ５ ． ． ～２ ０以上 ） Ⅱ级 为警 戒值 （ ， 安全 系数 为 １５～ ． ［ ］ 周石喜 ． 市浅 埋暗挖 地铁 隧道 沉 降控 制 与分析 ［ ］ 山西 ２ 城 Ｊ、 ２ ０ ，Ｉ ． ） Ｉ级为危 害值 （ Ｉ 安全系数为 １ １ ． 左右 ） 。施 工中量测 数值处 建筑 ，０ ７ ３ （ ）２ ６２ ７ ２ ０ ，３ ２ ：９ —９ ．
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采空区详细勘察设计方案
一、勘察目的与任务
1、进行采空区勘察，查明采空区的范围、埋置深度、充填情况等。
2、查明场区内岩土体物理力学性质。
3、对采空区地基稳定性进行分析评价。
4、针对采空区进行采空区治理施工方案设计。
二、勘察范围确定
根据场地局限性条件，确定勘察范围为：东至规划边界，南至规划边界，西至路内边界，北至路内界，勘察面积为39467m2。
见钻孔布置图。
三、勘察工作方法
（一）钻探
按照行间距50m，孔间距50m网络布孔，共布孔26个。
第四系开孔孔径为108mm，岩层孔径为75mm，设计孔深160m，工程量总计
4160m。
26个勘察孔第四系下108套管防坍塌，对其进行保护预留，待治理时兼做灌浆孔。
套管总计260m。
见钻孔布置图。
（二）地球物理勘探
对钻孔拟采用的地球物理勘探工作有电测井、声波测井、放射性测井、井斜测井。
地球物理勘探钻孔不少于总钻孔数的三分之一，为9个孔，共计1440m。
电测井:划分地层，区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，确定含水层位置和厚度，测定地层电阻率。
声波测井：区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度，测定地层的孔隙度，研究岩土体的力学性质。
放射性测井：划分地层，区分岩性，鉴别裂隙破碎带，确定岩层密度和孔隙度。
井斜测井：测量钻孔的倾角和方位角。
（三）井内摄像
对全部钻孔进行井内摄像，共计26孔。
观测全孔破碎带、裂隙发育情况、采空塌落情况、采空充填情况、采空剩余孔隙率。
（四）室内试验
每层取土样一组，取样孔不少于总孔数的六分之一，土样约40组。
岩样每大层一组，采空区顶板取样一组，岩样约64组。
土的物理力学性质：常规试验。
岩石物理力学性质：颗粒密度、风干/饱和抗压强度、风干/饱和抗剪强度、风干/饱和弹模+变模。
四、建立三维模型
根据钻孔资料建立采空区三维空间模型。
五、地基稳定性评价
对采空区进行地基稳定性评价，建筑适宜性评价。
拟采用附加应力法对地基稳定性进行评价。
附加应力法是以建筑物荷载影响深度与采空区冒落裂隙带发育高度是否重叠来确定建筑物层数、判断采空区地基稳定性的方法。
冒落裂隙带发育高度与建筑物荷载影响深度之间存在三种情况，其中建筑物荷载影响深度是由地基产生的附加应力决定，即当地基中附加应力σz=0.1σc(σc为自重应力)时，把此时的深度z作为建筑物荷载影响深度。
1、当建筑物荷载影响深度与冒落裂隙带顶界面之间有一定的距离时，这种情况不会影响冒落裂隙带的稳定性；
2、当建筑物荷载影响深度与冒落裂隙带顶界面正好接触时，在这种情况下建筑物荷载为临界荷载；
3、当建筑物荷载影响深度进入冒落裂隙带内时，这种情况建筑物荷载会影响冒落裂隙带的稳定性，建筑物会受到较大不均匀沉降的影响。
六、采空区治理方案设计
进行采空区专项治理方案设计，拟采用充填注浆法。
注浆技术是一项实用性强、应用广泛的工程技术。
它的实质是在地面钻孔至老采空区，采用液压、气压或电化学方法，将采空区所有空洞和覆岩裂隙用由水泥、粉煤灰、砂子等混合而成的浆液全部充填和加固，使整个采空区恢复为接近原始岩体状态，彻底消除采动破碎岩体的移动变形空间。
为了避免浆液流至地基控制边界以外，需要在地基以外的控制边界处钻孔至采空区，再灌粗骨料填充，注浆固结，以封堵住采空区两端。
七、工期计划
勘察设计分三个阶段，第一阶段为勘察外业工作阶段，第二阶段为建模和地基稳定性评价阶段，第三阶段为采空治理施工方案设计阶段。
各阶段的计划工期为：第一阶段为60天，第二阶段为25天，第三阶段为15天，总工期为100天。
八、费用预算
工程量及报价清单
编号项目
名称
工作内
容
工作
量
单位
综合单
价
（元）
小计
（元）
备注
1勘察
钻探4160m
套管费260m
地球物
理勘探
1440m
电测井、
声波测
井、放射
性测井、
井斜测井井内摄
像
26孔
岩石试
验
64组
取样、切
割制作
样、试验
土工试验40组取样、试
验
2三维
建模
三维建
模
1个
3评价
分析
地基稳
定性评
价分析
1
4方案
设计
治理施
工方案
设计
1
报告图
件装订
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