公路下伏采空区注浆施工技术

0引言
采空区常常会发生沉降和塌陷，极易引发地面下沉、道路开裂等地质灾害，给工程建设造成了严重的影响，是工程建设中不良地质条件之一。

因此，在采空区范围内修建高速公路，必须对路基下伏采空区
进行加固治理，以消除安全隐患[1]。

在采空区的治理方面，国内外的专家学者做了大量的研究，积累了
丰富的经验[2-4]。

表1即为国内已处理的公路下伏采空区的治理工程[4]。

借鉴以往工程经验以及结合具体的工程条件及工程要求，提出了一种经济实用，适合于较大采空区空间的加固治理的注浆充填法。

该
方法是先往采空区内部充填尾砂，后注入水泥黏土浆液，既能减少注
浆量，又能二次利用尾砂，具有较好的环保节能优点。

表1国内已处理的公路下伏采空区的治理工程
1工程概况
山西一在建高速公路某标段，路线全长6km ，路线K2+126~K2+342段途径一废旧煤矿矿区。

经地质勘探显示，
该煤矿主要为单层开采，采厚4-8m ，埋深10-18m ，地层自下而上主要分三层：（1）白垩系，主要为山西组，有紫红色砾岩、砂岩、砂砾岩、粉砂岩及泥质岩等；（2）第三系，由砖红色厚层石英砂岩及砾岩、含砾砂岩组成；（3）第四系，主要为全新统（Q4），有种植土、粉质粘土、粉土、碎石土、卵石、圆砾等。

目前，该标段区域内已出现了小面积的地面沉陷，影响了公路的建设。

经勘查研究与试验分析，决定采用注浆充填法治理该煤矿采空区。

2注浆充填法
2.1加固机理注浆充填法施工是在先往采空区内部充填尾砂，以尾砂初步充填采空区；然后通过地表钻孔施工，将配制好的水泥黏土浆液注入到采空区内部，浆液以充填、渗透的方式占据尾砂及土层间的空隙，最终形成一个整体性好、承载力高、性质稳定的结石体。

2.2材料与配比注浆充填法主要采用水泥、黏土等材料进行注浆，所需材料的参数要求如表2所示：表2材料的参数要求通过现场试验确定了浆液的主要配合比（如表3所示），在实际工
程主要以该配合比为基础，个别注浆部位做适当的改进，对采空区进行注浆充填。

表3配合比方案
3施工工艺注浆充填法作为一种常用的加固治理采空区方法，其施工工艺简
便灵活，由尾砂充填、钻孔、浆液的制备、注浆、封孔等主要工艺组成。

3.1钻孔布置
根据采空区路基施工规范以及煤矿采空区治理工程的实际要求，
在采空区治理范围内合理的布置了注浆孔和帷幕孔：孔位采用梅花型
方式布设，其排距、间距均为10m ，钻孔开口直径为150mm 。

3.2钻孔施工
采用回转式钻机施工，清水钻进。

按设计要求钻孔，孔口位置偏差
小于0.5m ，开孔孔径控制在150mm 左右，在进入完整基岩4-6m 后变径，终孔孔径不小于91mm 。

3.3尾砂充填
尾砂颗粒的粒径控制在50mm 以下，通过钻孔以自然流落的方式初步充填采空区。

3.4浆液制备根据配合比设计值，在一级搅拌池中将烘干的黏土和水泥分别加水制成黏土浆和水泥浆，在二级搅拌池中将两种浆液充分混合制成黏土-水泥浆液，按需添加适量的石灰，充分搅拌后再添加速凝剂，制成
水泥黏土浆液。

3.5注浆施工采用全孔一次注浆法，先进行采空区边缘的帷幕孔注浆，由地势低处向高处逐孔进行，并且为了更好的起到防渗堵漏的作用，帷幕孔宜铅直和测斜交替，孔斜率控制在1.5%之内，然后进行中间区域的注浆孔注浆。

在达到设计规定的结束压力下，单位注浆量小于70L/min ，持续稳定15min 以上则停止注浆。

3.6施工监测
以“沉降观测为主，水平位移观测为辅”的原则，在采空区影响范
围之外的稳定区域内布设观测线、设立观测点，对采空区地表移动变
形进行实时监测。

观测点的间距为8-12m ，观测周期为10d 。

4施工注意事项注浆施工过程在保证质量的同时需注意以下事项[5]：（1）钻孔深度超过50m 需测斜，每50m 测斜一次，每百米孔斜不超过1°。

（2）注浆材料必须符合设计规范要求，定期实施抽检。

若遇冬季施工，原材料须保存在0℃以上环境中，且浆液保持10℃左右。

（3）钻孔注浆前应对注浆孔进行压水冲洗。

（4）注浆孔、帷幕孔钻至裂隙带、冒落带时应用清水钻进。

（5）注浆压力的选择应以不使地层结构破坏为原则，通过注浆试验确定适宜的注浆压力，正常注浆压力控制在0.5~1.5MPa 之间。

（6）注浆时发生冒浆现象，应采取低压、浓浆、小泵量、间歇注浆等方式进行处理。

（7）注浆时发生邻孔串浆现象，若串浆孔具备注(下转第319页)
水泥∶黏土水灰比速凝剂1∶4 1.03序号材料参数要求
1水
符合混凝土用水要求，PH 值大于42水泥普通硅酸盐水泥，
强度等级不低于32.53黏土塑性指数不宜小于14，粘粒含量不低于25%，含砂量不大于3%
4
速凝剂模数2.4-3.4，浓度50°Be′以上
工程名称采空区规模（m ）分层情况
治理方法材料选择
采深采厚晋-焦高速山西段20~100 2.0~6.0单层注浆充填水泥粉煤灰浆液
京-福高速某段33~89 1.0~2.0单层注浆充填水泥粉煤灰浆液包-西线神木至延安段20~300.7~1.5单层
注浆充填水泥黄土砂浆液河北保阜公路某段25~48 3.0~8.0二层注浆充填水泥粉煤灰浆液
石-太公路柏井、冶西采空区60~1004.0~8.0单层干砌片石、
浆砌片石、注浆充填水泥粘土浆液、水泥粉煤灰浆液
公路下伏采空区注浆施工技术
曾康定1曾圣杰2
(1.中铁三局集团西南工程有限公司,四川成都610000;2.湖南第三工程有限公司市政水利分公司,湖南湘潭411100)
【摘要】采空区的存在严重影响了公路的建设和后期的运营。

针对大空间、大范围的路基下伏采空区处治问题，提出了一种适宜的注浆充填治理方法，并成功应用于实际的路基下伏采空区治理工程。

工程处治效果表明注浆充填方法具有良好的可行性和适用性。

【关键词】公路；采空区；注浆；施工技术
作者简介：曾康定（1989—），男，汉族，湖南邵阳人，助理工程师，研究方向为道路与桥梁工程。

. All Rights Reserved.
(上接第305页)浆条件时，
可双孔同时注浆，否则应封堵串浆孔，待注浆孔注浆结束，对串浆孔进行扫孔、冲洗、注浆。

5结论
本文结合实际工程，提出了一种经济实用，适合于处治公路路基
下伏较大采空区空间的加固治理的注浆充填法。

该方法施工过程简单，操作方便；充填材料以尾砂为主，减少了注浆量；注浆材料以黏土为主，降低了水泥用量；工程施工成本投入低，经济廉价；工程处置效果好，有较大的适用空间。

在工程中推广和应用注浆充填法处治采空区，将在一定程度上提高空区稳定性，减少地质灾害的发生。

【参考文献】
［1］温树杰,胡国保.水泥土注浆在路基下伏稀土采空区处理中的应用[J].有色金
属科学与工程,2014,5(2):107-110.［2］罗亨俊
.高速公路采空区地基注浆施工技术[J].交通标准化,2014,42(3):106-108.［3］万战胜,杨锋,黄勇博.路基下伏煤矿采空区治理技术探讨[J].河南科技,2014(10):182-183.［4］陈安惠,陈寿根,张恒.高速公路下伏采空区风积沙充填技术试验研究[J].四川建筑,2013(1):57-59.［5］JTG/TD31-03-2011,采空区公路设计与施工技术细则[S].
［责任编辑：王楠］
(上接第312页)必须加强制定有效的网络安全保护策略，确保防护策略的有效实施，提高医院网络系统的安全性和稳定性，促进医院信息化建设的稳定发展。

【参考文献】
［1］胡彦.医院计算机网络安全管理工作的维护要点初论[J].网络安全技术与应用,2015,09:40-41.［2］
李骞.医院信息化建设中的网络安全与防护措施探析[J].网络安全技术与应
用,2015,09:43+45.
［3］蒋战涛,陈沛.医院综合性网络安全解决方案的分析与研究[J].中国管理信息化,2015,22:148.［4］马连志.关于对医院网络安全现状及防范策略的分析[J].电子技术与软件工程,2015,20:225.［5］颜何侦.医院计算机网络安全管理工作的维护策略探讨[J].科技创新与应用,2015,23:99.
(上接第313页)水资源实行全面的管理,形成以经济技术措施为先导,以法律手段为保障,以水权管理为核心,充分发挥水市场在水资源配置中的基础作用,附之以有效的水行政管理,突出水管理的经济性、效率性[2][1]王文楷,刘荷芬,刘爱荣,王超,宋金叶.21世纪黄河水资源可持续利用对策研
究[J].地域研究与开发,2001,20(2).
[2]常云昆,肖六亿.黄河流域水资源短缺与水资源管理方式的转变[J].陕西师范大学学报(哲学社会科学版),2006,35(4).
[责任编辑:杨玉洁]
森林火灾对大气中的温室气体和气溶胶的增加有显著影响。

森林火灾的发生直接导致大气中氧气和二氧化碳的比例改变,二氧化碳气体相对增多和温室效应增强,引起森林小气候的变化,使林区局部地区温差增大,水分蒸发增加,温度降低,无霜期缩短。

森林火灾后,植被如不及时恢复,还会引起山洪暴发、山体滑坡、地下水位降低等自然灾害的发生。

2.2未来气候变化对森林火灾的影响
当前,以气候变暖为主要特征的气候变化已经对林火动态产生重要影响,全球大部分地区林火发生频率增大,林火强度增强;在预期继续变暖的气候背景下,未来林火情势会更加严峻[15]。

中国科学家利用全球气候模式,参考IPCC 给出的未来温室气体排放量和浓度,对中国未来气候变化趋势预估结果表明,到2l 世纪末,全球地面平均温度还将上升1.4~5.8℃。

其中北方增暖大于南方,冬春季增暖大于夏秋季,极端天气气候事件发生的频率加大,由此来看,未来的森林火灾形势不容乐观。

随着全球气候异常加剧,未来的森林火灾分布范围以及发生频率和强度都会加强,极端天气气候事件多发、重发有引发重大森林火灾的可能。

同一林区反复发生森林火灾,必然导致植物群落组成发生变化,会向旱生群落方向发展[16]。

3预防对策探讨
(1)气候变化通过影响林区天气和可燃物来影响林火动态。

中国的气候长期变暖变干趋势与全球一致,以冬季和西北、华北、东北最为明显,易导致冬春连旱,春夏连旱,对森林火灾的增加将构成严重威胁,需引起高度关注。

为了有效预防森林大火的发生,应从林火发生机理和气候变化相关性分析等方面深入开展研究。

(2)大面积、高强度的森林大火通常是在气候异常或特殊的天气系统造成高温、低湿伴有大风的天气情况下发生的。

在全球气候变化的大背景下,我国的森林火灾危害呈上升趋势。

了解当地林区气候变化机制,重视气候变化对森林火灾的影响,加强森林火灾气象等级研究,依据气候变化与森林火灾的关系,划分森林火灾气象等级,在火灾多发期发布天气预报时,同时发布森林火险气象等级预报。

(3)降水量越大,连续降水日数越多,森林火险等级越低。

较大的林火绝大多数是由自然降水或人工增雨作业增加降水量以后被扑灭的。

要充分认识到人工增雨在森林防火中的重要作用,积极开展森林防火人工增雨作业,努力降低森林火险等级,增加森林地表水,支持森林火灾扑救。

(4)调控森林可燃物。

有计划地将林地中或与林地连成一片的枯枝、杂草、灌木等森林可燃物进行清除,降低地表可燃物载量,减少森林火灾的发生几率,控制地表火向树冠火的转化。

(5)布设防雷设施,避免雷击起火。

森林由于区域辽阔,要综合分析林区雷电活动的规律,找出发生雷电易发区域和重点部位,加强防雷设计,以有限的防雷装置,取得有效的防护效果。

[1]王广玉.气象与森林火灾[J].甘肃林业,2006(6):35.[2]舒立福,田晓瑞,寇晓军.林火研究综述(I)———研究热点与进展[J].世界林业研究,2003,16(3):37-40.
[3]Viegas D X,Bovio G,Ferreira A,et parative study of various methods of fire danger evaluation in southern Europe[J].International Journal of Wild land Fire,2000,9(4):235-246.
[4]田晓瑞,王明玉,舒立福.全球变化背景下的我国林火发生趋势及预防对策[J].森林防火,2003(3):32-34.
[5]胡鞍钢,管清友.应对全球气候变化:中国的贡献[J].当代亚太,2006(4):7-25.[6]赵凤君,舒立福.气候异常对森林火灾发生的影响研究[J].森林防火,2007(1):21-23.
[7]Houghton J.全球变暖[M].戴晓苏,石广玉,董敏,等译.北京:气象出版社,2001.[8]王明玉,舒立福,王景升,等.西藏东南部森林可燃物特点及气候变化对森林火灾的影响[J].火灾科学,2007,16(1):15-20.
[9]赵玲,李树岭,宋庆利.干湿气候变化对森林火灾的影响[J].内蒙古气象,20O4(1):33-35.
[10]梁瀛,雍宏,努尔古丽.新疆北疆林区森林火灾与气象因子的相关性分析[J].新疆农业科学,2011,48(3):539-543.
[11]万里鹏,梁继国.大兴安岭森林火灾的气候背景[J].森林防火,1996(2):18-20.[12]李丽琴,牛树奎.中国气候变化与森林火灾发生的关系[J].安徽农业科学,2010,38(22):11993-l1994.
[13]金可参.林火管理知识问答[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1990:50-53.[14]田晓瑞,舒立福,阿力甫江.林火研究综述(Ⅲ)-ENSO 对森林火灾的影响[J].世界林业研究,2003,16(5):22-25.
[15]赵凤君,王明玉,舒立福,等.气候变化对林火动态的影响研究进展[J].气候变化研究进展,2009,5(1):50-55.
[16]舒立福.森林可燃物可持续管理技术研究[J].火灾科学,2000,9(2):23-41.
[责任编辑:杨玉洁]
. All Rights Reserved.。