煤田采空区注浆治理试验工程中的注浆材料和浆液配合比技术探讨
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破 坏 水 泥 颗 粒 间凝 聚作 用 。加 入 减 水 剂 能 改 善 浆 液 的 流 动性 能 ，浆 液 的 流变 参 数 粘 度 和 凝 聚 力 随 减 水 剂 掺量 的增 加 而减 少 ， 减 到 一 定 程 度 后 ， 但 再 增 加 减 水 剂 的掺 量 ， 降粘 幅 度 减 缓 。 根 据 室 内 配 置 稳 定 浆 液 试 验 ：选 用 膨 润 土
石 强 度 高 。模 数 过 大 过 小 对 注 浆 都 不 利 。 根 据 室 内 配 置 稳 定 浆 液 试 验 ：选 用 模 数 为 ３１ ． 、浓 度 为 ４ ０ ｅ ０ Ｂ ｌ的水 玻 璃 溶 液 作 为灌 浆 材 料 外 加 剂 。掺 量 为 ３０ 占水 泥 量 ） 性 能指 标 见 ．％（ 。其
的模 数 和浓 度 有 一 定 要 求 ， 数 Ｍ 是 水 玻 璃 性 能 模 的一 个 重 要 参 数 ， 数 大 小对 注浆 的影 响很 大 。 模 模 数 小 时 ， 氧 化 硅 含 量 低 、 结 时 间长 、 石 强 度 二 凝 结 低 ； 数 大时 ， 氧化硅 含量 高 、 结 时间短 、 模 二 凝 结
选 用 ５ ．Ｒ、 ２５ ２５ ４ ．Ｒ普 通 硅 酸 盐 水 泥 、 Ｇ级 中 抗 硫 酸 盐 油井 水 泥 作 为 该 项 岩体 灌 浆 加 固材 料 进 行 比较 。 化 学 成 分 见 表 １ 列 、 泥 物 理 力 学 性 其 所 水
浆材 料和 浆液 配合 比 ， 为类 似工 程积 累工 程实 验经 验 ， 而进 一 步完善 采空 区注 浆治 理技术 。 并 从 关键 词 ： 注浆 材料 ； 液配合 比； 浆 乌鲁 木齐 市外 环路
中 图分类 号 ： ４ ６０ Ｕ １ ．３ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ １ １— ０ ４ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）２ ０ １ — ４
１ 工 程 概 况
乌鲁木齐市外环路 东北段道路 工程 Ｋ ＋５一 ９ ３０ Ｋ ０ ４ ０段 ，从 六 道 湾 煤 田采 空 区预 留 安 全 煤 柱 １＋ ０
家标 准 的饮 用 水 ， 可 用 于 拌 合 和 养 护 水 泥 制 品 。 均
２ ３ 附加 剂 ．
根 据 实 际 工 程 的需 要 ，在 水 泥 浆 液 中掺 入 一 些 附 加 剂 来 调 整水 泥 浆 的性 能 ，以 满 足 工 程 对 注
落 ， 地 表仍 可见 塌 陷 坑及 裂缝 ， 空 区 大部 分 被 但 采 充填 ， 表 陷落盆地被 生活 垃圾 、 筑 垃圾充填 ， 地 建 深 部 由上 部 未 开 采 煤 层 ，煤 层 顶 底 板 冒顶 垮 落 的
岩 块 及 表 层 第 四纪 松 散 粉 土 及 回填 土 充 填 ，充 填 较 松 散 且 局 部 仍 有 空 洞 存 在 。地 貌 属 丘 陵 区 。
表 ３所 列 。 ２ ３２ 膨 润 土 加 减 水 剂 方 案 ．．
２ 注 浆 材 料 的 选 择
根 据 该 工 程 岩 土 工 程 条 件 和 工 程 特 性 ，尤 其 是 预 留 安 全 煤 柱 岩 体 破 碎 ，注浆 目的 以 固结 注 浆 为主 ， 确定 注浆 浆 液 为 纯水 泥浆 ， 时添 加 部 分 添 同
浆 效 果 的要 求 。具 体 附 加 剂 比较 方 案 如 下 。
２ ３ １ 水 玻 璃 方 案 ．．
水 玻 璃 不 是 单 一 的 化合 物 ，而 是 氧 化 钠 和二 氧 化 硅 结 合 的ห้องสมุดไป่ตู้化 合 物 ，分 子 式 为 Ｎ ＳＯ 水 泥 ａＯ・ｉ ： 浆 中加 入 水 玻 璃 起 到 速 凝 的 作 用 ，注 浆 对 水 玻 璃
上通过 。 受煤 田采 空 区 的 影 响 ， 目前 状 态 下 该 路 段 场地 、地 基 稳 定 性 均 不 能 满 足 道 路 工 程 安 全 使 用 的要 求 ， 须进 行 加 固 治 理 。 路 段 为地 面城 市 快 必 该 速 路 ， 线 设 计 车 速 ８ ｍ ｈ， 侧 辅 道 为 城 市 主 主 ０ｋ ／ 两 干 路 ， 计 车 速 为 ４ ｍｈ 设 ０ ｋ ／ 。路 幅 宽 度 ４ ． ７０ ｍ。 采 空 区 上 部 第 四 系 松 散 层 及 顶 板 已 基 本 垮
法处 理 ， 而无论 是从 质量 、 费用还 是从 工期来 说 注浆材 料及 其 配合 比合理 选择 都显 得 至关 重要 。该 文结 合乌 鲁木 齐市 外环 路
东北 段六 道湾煤 田采 空 区路基 抗变 形注 浆治 理试 验工程 ， 通过对 该试 验结 果 的分析 和研 究 ， 出 了适 用 于该 工程 的合 理 的注 得
１ ４
道路交通
城 市 道桥 与 防 洪
２ １ 年 １ 月第 ｌ 期 ０１ ２ ２
煤 田采空 区 注浆治 理试验 工程 中 的注 浆材料 和 浆液配 合 比技 术探 讨
刘 震， 陈淑 强 ， 陈 鑫
（ 疆建 筑科 学研究 院（ 限责任 公 司 ） 程勘 察测绘 院 ， 新 有 工 新疆 乌 鲁木齐 ８ ００ ） ３０ ２ 摘 要 ： 着 我 国国 民经济 的快 速 发展 ， 田采 空 区对 城市 发展 的影 响 越来 越大 ， 随 煤 当今 国 内外 对 采空 区治 理 多采 用注 浆 的方
加剂， 改善 浆 液 性 能 。在 此 基础 上 ， 定 选 用 以下 确 材 料 作 为 室 内浆 液 试 验 的 材 料 。
２ １ 水 泥 品种 ．
膨 润 土是 高分 散 性材 料 ，向普 通水 泥 浆 中加 入粘 性土 和某 些矿 物质 ， 增加 浆 液粘度 ， 以阻止浆 可
体 的沉 降分离 。 的作 用主要 是 提高浆 液 的稳定 性 ， 它 作为 稳定 剂使 用 的膨润 土宜 为 Ｉ 级土 或 Ⅱ级土 。 水 泥 浆 液 是 一 种 不 均 匀 的 混 合 体 ，减 水 剂 能 吸 附 在 水 泥 颗 粒 表 面 ，在一 定 时 间 内起 着 阻 碍 和
石 强 度 高 。模 数 过 大 过 小 对 注 浆 都 不 利 。 根 据 室 内 配 置 稳 定 浆 液 试 验 ：选 用 模 数 为 ３１ ． 、浓 度 为 ４ ０ ｅ ０ Ｂ ｌ的水 玻 璃 溶 液 作 为灌 浆 材 料 外 加 剂 。掺 量 为 ３０ 占水 泥 量 ） 性 能指 标 见 ．％（ 。其
的模 数 和浓 度 有 一 定 要 求 ， 数 Ｍ 是 水 玻 璃 性 能 模 的一 个 重 要 参 数 ， 数 大 小对 注浆 的影 响很 大 。 模 模 数 小 时 ， 氧 化 硅 含 量 低 、 结 时 间长 、 石 强 度 二 凝 结 低 ； 数 大时 ， 氧化硅 含量 高 、 结 时间短 、 模 二 凝 结
选 用 ５ ．Ｒ、 ２５ ２５ ４ ．Ｒ普 通 硅 酸 盐 水 泥 、 Ｇ级 中 抗 硫 酸 盐 油井 水 泥 作 为 该 项 岩体 灌 浆 加 固材 料 进 行 比较 。 化 学 成 分 见 表 １ 列 、 泥 物 理 力 学 性 其 所 水
浆材 料和 浆液 配合 比 ， 为类 似工 程积 累工 程实 验经 验 ， 而进 一 步完善 采空 区注 浆治 理技术 。 并 从 关键 词 ： 注浆 材料 ； 液配合 比； 浆 乌鲁 木齐 市外 环路
中 图分类 号 ： ４ ６０ Ｕ １ ．３ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ １ １— ０ ４ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）２ ０ １ — ４
１ 工 程 概 况
乌鲁木齐市外环路 东北段道路 工程 Ｋ ＋５一 ９ ３０ Ｋ ０ ４ ０段 ，从 六 道 湾 煤 田采 空 区预 留 安 全 煤 柱 １＋ ０
家标 准 的饮 用 水 ， 可 用 于 拌 合 和 养 护 水 泥 制 品 。 均
２ ３ 附加 剂 ．
根 据 实 际 工 程 的需 要 ，在 水 泥 浆 液 中掺 入 一 些 附 加 剂 来 调 整水 泥 浆 的性 能 ，以 满 足 工 程 对 注
落 ， 地 表仍 可见 塌 陷 坑及 裂缝 ， 空 区 大部 分 被 但 采 充填 ， 表 陷落盆地被 生活 垃圾 、 筑 垃圾充填 ， 地 建 深 部 由上 部 未 开 采 煤 层 ，煤 层 顶 底 板 冒顶 垮 落 的
岩 块 及 表 层 第 四纪 松 散 粉 土 及 回填 土 充 填 ，充 填 较 松 散 且 局 部 仍 有 空 洞 存 在 。地 貌 属 丘 陵 区 。
表 ３所 列 。 ２ ３２ 膨 润 土 加 减 水 剂 方 案 ．．
２ 注 浆 材 料 的 选 择
根 据 该 工 程 岩 土 工 程 条 件 和 工 程 特 性 ，尤 其 是 预 留 安 全 煤 柱 岩 体 破 碎 ，注浆 目的 以 固结 注 浆 为主 ， 确定 注浆 浆 液 为 纯水 泥浆 ， 时添 加 部 分 添 同
浆 效 果 的要 求 。具 体 附 加 剂 比较 方 案 如 下 。
２ ３ １ 水 玻 璃 方 案 ．．
水 玻 璃 不 是 单 一 的 化合 物 ，而 是 氧 化 钠 和二 氧 化 硅 结 合 的ห้องสมุดไป่ตู้化 合 物 ，分 子 式 为 Ｎ ＳＯ 水 泥 ａＯ・ｉ ： 浆 中加 入 水 玻 璃 起 到 速 凝 的 作 用 ，注 浆 对 水 玻 璃
上通过 。 受煤 田采 空 区 的 影 响 ， 目前 状 态 下 该 路 段 场地 、地 基 稳 定 性 均 不 能 满 足 道 路 工 程 安 全 使 用 的要 求 ， 须进 行 加 固 治 理 。 路 段 为地 面城 市 快 必 该 速 路 ， 线 设 计 车 速 ８ ｍ ｈ， 侧 辅 道 为 城 市 主 主 ０ｋ ／ 两 干 路 ， 计 车 速 为 ４ ｍｈ 设 ０ ｋ ／ 。路 幅 宽 度 ４ ． ７０ ｍ。 采 空 区 上 部 第 四 系 松 散 层 及 顶 板 已 基 本 垮
法处 理 ， 而无论 是从 质量 、 费用还 是从 工期来 说 注浆材 料及 其 配合 比合理 选择 都显 得 至关 重要 。该 文结 合乌 鲁木 齐市 外环 路
东北 段六 道湾煤 田采 空 区路基 抗变 形注 浆治 理试 验工程 ， 通过对 该试 验结 果 的分析 和研 究 ， 出 了适 用 于该 工程 的合 理 的注 得
１ ４
道路交通
城 市 道桥 与 防 洪
２ １ 年 １ 月第 ｌ 期 ０１ ２ ２
煤 田采空 区 注浆治 理试验 工程 中 的注 浆材料 和 浆液配 合 比技 术探 讨
刘 震， 陈淑 强 ， 陈 鑫
（ 疆建 筑科 学研究 院（ 限责任 公 司 ） 程勘 察测绘 院 ， 新 有 工 新疆 乌 鲁木齐 ８ ００ ） ３０ ２ 摘 要 ： 着 我 国国 民经济 的快 速 发展 ， 田采 空 区对 城市 发展 的影 响 越来 越大 ， 随 煤 当今 国 内外 对 采空 区治 理 多采 用注 浆 的方
加剂， 改善 浆 液 性 能 。在 此 基础 上 ， 定 选 用 以下 确 材 料 作 为 室 内浆 液 试 验 的 材 料 。
２ １ 水 泥 品种 ．
膨 润 土是 高分 散 性材 料 ，向普 通水 泥 浆 中加 入粘 性土 和某 些矿 物质 ， 增加 浆 液粘度 ， 以阻止浆 可
体 的沉 降分离 。 的作 用主要 是 提高浆 液 的稳定 性 ， 它 作为 稳定 剂使 用 的膨润 土宜 为 Ｉ 级土 或 Ⅱ级土 。 水 泥 浆 液 是 一 种 不 均 匀 的 混 合 体 ，减 水 剂 能 吸 附 在 水 泥 颗 粒 表 面 ，在一 定 时 间 内起 着 阻 碍 和