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1 总则
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1.0.1 为指导采空区公路工程建设,明确采空区公路勘察
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1.0.2 本细则适用于煤矿采空区新建和改(扩)建各级公
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1.0.3 公路勘察设计应避让采空区,难以避让时,宜以路
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1.0.4 采空区公路建设应合理利用矿渣等采矿废弃物作为
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1.0.5 采空区公路勘察、设计、施工、监测与检测,应贯
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1.0.6 采空区公路勘察、设计、施工、监测与检测,必须
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1.0.7 采空区公路勘察、设计、施工、监测与检测,必须
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1.0.8 采空区公路勘察、设计、施工、监测与检测,除应
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2 术语和符号
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2.1 术语
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2.1.1 基本术语 1 采空区 mined
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2.1.2 采空区类型、开采方式有关术语 1
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2.1.3 地表移动变形有关术语 1 地表移动
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2.2 符号
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2.2.1 采空区地表移动变形有关符号 W――下
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2.2.2 注浆技术参数有关符号 A――注浆浆液
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3 采空区勘察
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3.1 一般规定
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3.1.1 采空区公路工程地质勘察必须根据公路基本建设程
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3.1.2 采空区勘察应满足采空区稳定性分析与评价的要求
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3.1.3 采空区勘察应充分收集矿产及其采掘资料,以及压
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3.1.4 采空区勘察报告应由文字说明和图件资料组成,并
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3.1.5 采空区有害气体的专项检测与评价,应委托具备相
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3.1.6 对破坏严重的大型、复杂、多层开采的采空区,应
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3.2 勘察方法
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3.2.1 采空区勘察应收集以下资料: 1 区
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3.2.2 采空区调查与测绘应符合下列规定: 1
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3.2.3 移动变形观测应符合下列要求: 1
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3.2.4 物探可采用电法、电磁法、地震法、测井法、重力
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3.2.5 工程钻探应符合下列要求: 1 工程
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3.3 勘察阶段
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3.3.1 预可阶段勘察应符合下列要求: 1
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3.3.2 工可阶段勘察应符合下列要求: 1
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3.3.3 初步勘察应符合下列要求: 1 在可
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3.3.4 详细勘察应符合下列要求: 1 在初
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3.4 采空区勘察报告
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3.4.1 勘察报告文字说明应包括下列内容: 1
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3.4.2 勘察报告图件资料应包括下列内容: 1
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3.5 原始资料归档
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3.5.1 采空区勘察过程中及结束后,应将收集、调查、物
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3.5.2 原始资料归档应包括以下内容: 1
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4 采空区稳定性分析与评价
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4.1 一般规定
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4.1.1 应根据采空区勘察结果,结合公路等级和工程类型
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4.1.2 应综合考虑矿层开采方法、顶板管理方式、开采时
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4.1.3 公路采空区稳定性分析与评价可分为场地稳定性评
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4.2 采空区稳定性评价标准
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4.2.1 采空区公路场地稳定性评价标准,应根据采空区地
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4.2.2 采空区公路地基稳定性评价标准,应根据公路工程
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4.3 采空区稳定性评价方法
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4.3.1 公路采空区场地稳定性可按开采条件判别法、地表
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4.3.2 采用开采条件判别法进行采空区稳定性评价应符合
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4.3.3 采用地表移动变形预计法进行采空区稳定性评价应
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4.3.4 采用地表移动变形观测法进行采空区稳定性评价应
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4.3.5 采用极限平衡分析法进行采空区稳定性评价应符合
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4.3.6 采用数值模拟法进行采空区稳定性评价应符合下列
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4.4 各勘察阶段采空区稳定性评价要求
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4.4.1 可研勘察阶段采空区稳定性评价应依据所掌握的资
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4.4.2 初步勘察阶段采空区稳定性评价应在可研阶段评价
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4.4.3 详细勘察阶段采空区稳定性评价应以定量评价为主
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5 采空区公路设计
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5.1 一般规定
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5.1.1 采空区公路设计应充分掌握路线走廊带矿区的开采
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5.1.2 采空区公路设计应根据勘察确定的采空区分布范围
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5.1.3 当避让采空区的方案存在明显不利因素,且工程造
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5.1.4 桥梁和隧道应避开采空区,无法避开时应与高路堤
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5.1.5 采空区处治效果经检测合格后方可进行主体工程的
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5.1.6 互通立体交叉和服务区应避开采空区,并应在充分
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5.1.7 采空区公路建设场地的稳定性等级划分和采空区公
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5.2 路线设计
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5.2.1 采空区路线设计应符合下列规定: 1
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5.2.2 采空区公路选线应符合下列要求: 1
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5.3 路基、路面设计
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5.3.1 采空区路基、路面设计应根据采空区的分布和变形
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5.3.2 不宜将路、桥接合处设在采空区变形和地表下沉较
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5.3.3 采空区路基设计应根据挖方深度或填方高度、路基
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5.3.4 对于变形与位移没有达到稳定标准的采空区,应对
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5.3.5 采空区路基设计应根据采空区周围的筑路材料分布
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5.3.6 回采率大于80%的采空区,经确认其主变形已经
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5.3.7 对于二级及以下等级公路,当采空区路段存在较大
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5.3.8 当挖方边坡存在巷道等小型采空区,或路基下伏采
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5.3.9 当路基下伏采空区埋深在6~20m且周围无任何
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5.3.10 当路基下伏采空区埋藏浅,顶板尚未完全塌落,
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5.3.11 当路基下伏采空区为正在使用的巷道,或需要对
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5.3.12 当路基下伏采空区埋深小于10m,覆岩为破碎
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5.3.13 位于采空塌陷区的路基,以及富水、多层采空塌
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5.4 桥梁设计
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5.4.1 采空区桥梁设计应根据采空区的类型、规模、埋深
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5.4.2 采空区桥梁宜采用简支结构。桥梁墩台不宜设在基
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5.4.3 对于不稳定采空区,应充分论证采空区的处治难度
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5.4.4 范围较小、不易处理的采空区,宜采用桥梁直接跨
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5.4.5 桥梁结构宜采用轻型和耐变形的建筑材料,减轻结
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5.4.6 采用桩基穿过埋深较浅的采空区时,应对采空区进
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5.4.7 当采空区无瓦斯等有害气体,顶板岩层较完整,地
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5.4.8 当采空区顶板比较完整、空间大时,宜采用钢护筒
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5.4.9 采空区埋深大于100m、回采率小于35%、覆
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5.5 隧道设计
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5.5.1 采空区隧道设计应根据采空区的类型、规模、稳定
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5.5.2 隧道应避开含有毒、有害气体的矿层,难以避开时
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5.5.3 采空区隧道设计应将采空区处治与隧道支护设计相
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5.5.4 采空区隧道宜采用分离式隧道方案,不宜采用小间
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5.5.5 施工期间应加强监控量测和地质超前预测预报工作
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5.5.6 隧道位于采空区下方时,隧道设计应符合下列要求
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5.5.7 隧道位于采空区上方时,隧道设计应符合下列要求
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5.5.8 当隧道埋深小于40m且采空区的处治费用较高时
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5.5.9 隧道施工和采空区处治全过程应按现行《公路隧道
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5.5.10 经检测采空区处治效果未达到设计要求时,应进
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5.5.11 当采空区空间较大且与隧道相交,底板标高相近
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5.5.12 膨胀岩、盐岩等特殊岩土采空区的隧道设计,应
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5.5.13 下列情况应进行专题研究: 1 隧
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5.6 公路保护矿柱留设
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5.6.1 当公路下伏或临近矿产资源将被开采时,应按《建
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5.6.2 公路保护矿柱的留设应按本细则附录E的规定计算。
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6 采空区处治设计
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6.1 一般规定
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6.1.1 采空区处治设计前,必须具备翔实的采空区勘察资
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6.1.2 采空区处治设计范围,除公路主体工程压覆的采空
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6.1.3 公路采空区进行稳定性评价后,应依据采空区规模
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6.1.4 采空区处治设计,应根据采空区场地稳定性评价结
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6.2 注浆法
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6.2.1 注浆法适用于矿层开采后覆岩发生了较严重的垮塌
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6.2.2 公路采空区注浆处治的范围应根据采空区的分布、
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6.2.3 注浆孔布设应符合下列规定: 1 采
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6.2.4 钻孔孔深、孔径、变径位置、孔斜、注浆管材料与
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6.2.5 注浆材料的选择、配比和用量计算应符合下列规定
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6.2.6 注浆参数应按下列规定取值: 1 注
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6.2.7 注浆量可按下列公式计算: 1 注浆
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6.2.8 注浆施工顺序和工艺应符合下列规定:
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6.3 其他处治设计方法
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6.3.1 干(浆)砌支撑法应符合下列规定: 1
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6.3.2 开挖回填法应符合下列要求: 1 开
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6.3.3 巷道加固法应符合下列要求: 1 对
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6.3.4 强夯法应符合下列要求: 1 强夯法
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6.3.5 跨越法应符合下列要求: 1 跨越法
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7 采空区处治施工
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7.1 一般规定
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7.1.1 采空区处治施工前,工程技术人员应熟悉勘察设计
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7.1.2 应在已有地质、水文、采矿资料分析研究的基础上
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7.1.3 注浆法处治采空区时,应根据采空区覆岩厚度及其
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7.1.4 非注浆法处治采空区时,应根据采空区的具体特征
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7.1.5 各类施工机械和设备应按施工组织设计的要求配置
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7.1.6 采空区处治施工前应制订完善的环境保护方案,切
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7.2 注浆法处治施工
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7.2.1 注浆法施工前,应做好以下准备工作:
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7.2.2 注浆孔施工及浇筑孔口管应符合下列要求:
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7.2.3 注浆浆液应符合下列要求: 1 注浆
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7.2.4 注浆施工应符合下列要求: 1 应按
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7.2.5 特殊情况的注浆施工尚应符合下列要求:
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7.2.6 质量控制与安全管理应符合下列要求:
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7.3 其他处治方法施工
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7.3.1 干(浆)砌支撑法应符合下列要求: 1
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7.3.2 开挖回填法应符合下列要求: 1 调
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7.3.3 巷道加固法应符合下列要求: 1 对
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7.3.4 强夯法应符合下列要求: 1 对强夯
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7.3.5 跨越法应符合下列要求: 1 对采空
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8 采空区处治监测与检测
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8.1 一般规定
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8.1.1 采空区公路监测应根据采空区特征和工程的需要布
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8.1.2 采空区检测可采用钻探、物探、室内试验、孔内电
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8.1.3 监测和检测的记录、数据应及时分析、整理,提交
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8.1.4 采空区监测与检测除应符合本细则的规定外,尚应
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8.2 采空区处治监测
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8.2.1 监测项目应包括水平位移、垂直位移、构造物倾斜
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8.2.2 应根据矿层开采深度、开采方式,按照现行《工程
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8.2.3 当采空区面积较大,回采率较高,地表形成平底移
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8.2.4 基准点的设置应参照现行《工程测量规范》(GB
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8.2.5 监测点标志应采用预制钢筋混凝土或现场浇筑混凝
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8.2.6 路基监测网可按本细则3.3.3的规定设置。
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8.2.7 桥梁监测点纵向应逐墩布设;横向应以墩台为中心
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8.2.8 隧道监测应沿隧道轴线每50~100m在地表布
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8.2.9 采空区监测宜从勘察阶段开始至公路运营1~2年
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8.2.10 采空区处治施工期间监测,半年内宜每周监测一
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8.2.11 监测数据应进行平差,并计算监测点及相邻两次
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8.2.12 应编制垂直下沉曲线图、水平位移曲线图、累计
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8.2.13 应结合公路工程地基允许变形值进行变形分区,
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8.2.14 监测结果应修正软弱土、湿陷性黄土或其他特殊
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8.3 采空区处治检测
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8.3.1 采空区处治检测应符合表8.3.1的规定。 表
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8.3.2 钻探及岩土测试应在采空区处治施工结束6个月后
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8.3.3 应通过对钻孔岩芯的观察和描述,判断浆液对采空
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8.3.4 路基每200~300m应布设1个检测孔,桥梁
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8.3.5 检测孔取芯完成后,应在孔内进行波速测试,并应
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8.3.6 应通过孔内电视观察孔壁岩体的空洞、裂隙、浆液
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8.3.7 当采空区埋深小于20~30m时,可采用开挖检
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8.3.8 桥梁和隧道等重要构造物应采用注浆检测。注浆浆
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8.3.9 检测评价报告内容应包括工程概况、检测项目、检
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8.4 采空区处治质量验收标准
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8.4.1 依据采空区处治检测结果,应按表8.4.1的规
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8.4.2 路基工程检测指标应为结石体抗压强度和横波波速
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8.4.3 桥梁和隧道工程检测指标应包括结石体抗压强度、
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8.4.4 采空区各项检测指标均达到设计要求时,采空区处
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8.4.5 采空区检测指标中有一项未达到设计要求时,采空
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附录A 采空区勘察方法有关表格
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A.0.1 采空区专项调查的内容应符合表A.0.1的要求
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A.0.2 物探方法的选择,可按表A.0.2确定。 表A
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附录B 采空区移动变形观测有关表格
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B.0.1 采空区水平位移变形观测,可按表B.0.1的规
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B.0.2 采空区垂直位移变形观测,可按表B.0.2的规
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B.0.3 采空区水平位移变形速率,可按表B.0.3的规
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B.0.4 采空区垂直位移变形速率,可按表B.0.4的规
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B.0.5 采空区变形参数,可按表B.0.5的规定整理。
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B.0.6 采空区对公路工程的危害程度,可按表B.0.6
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B.0.7 采空区剩余空洞体积,可按表B.0.7的规定确
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附录C 采空区冒落带、裂隙带计算方法
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C.0.1 缓倾斜(0°~35°)、中倾斜(36°~54
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C.0.2 急倾斜煤层(55°~90°)时:煤层顶、底板
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附录D 采空区地表移动变形计算
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D.0.1 水平及缓倾斜矿层(α<15°)概率积分法半无
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D.0.2 倾斜矿层(15°≤α≤75°)概率积分法地表
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D.0.3 地表剩余下沉量估算 1 按式(D.
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D.0.4 地表最大下沉速率按式(D.0.4)估算: 式
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D.0.5 采用极限平衡分析方法计算维持巷道顶板稳定的临
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附录E 公路保护矿柱留设
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E.0.1 公路下保护矿柱的留设应符合以下要求:
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E.0.2 公路收费站、管理站等建筑物下保护矿柱的留设应
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附录F 采空区注浆处治施工
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F.0.1 钻孔开孔质量检验报告,可按表F.0.1的规定
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F.0.2 钻孔班报表,可按表F.0.2的规定进行。 表
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F.0.3 钻孔地质柱状图,可按表F.0.3的规定编录。
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F.0.4 钻孔成孔质量检验,可按表F.0.4的规定进行
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F.0.5 浇筑孔口管记录,可按表F.0.5的规定进行。
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F.0.6 注浆浆液配制记录,可按表F.0.6的规定进行
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F.0.7 钻孔注浆记录,可按表F.0.7的规定进行。
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F.0.8 钻孔注浆成果,可按表F.0.8的规定进行。
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附录G 采空区处治监测
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G.0.1 水平位移检测基准网的主要技术要求,应符合表G
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G.0.2 测距的精度要求,应符合表G.0.2的规定。
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G.0.3 垂直位移检测基准网的精度要求,应符合表G.0
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G.0.4 水准观测的精度要求,应符合表G.0.4的规定
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附录H 地表移动变形计算表