高速公路下伏采空区注浆治理技术研究

论文摘要

本文结合某高速公路下伏采空区的注浆治理试验工程,系统研究注浆材料特性的基础上,获得了不同注浆材料的可灌性、初、终凝时间、结石体抗压强度等。给出了不同注浆孔的最佳浆液配比、施工工艺、注浆孔施工顺序、注浆结束标准等,为合理进行复杂采空区注浆治理提供了技术方法。对注浆试验工程的注浆效果进行分析,分析注浆量情况,以及注浆孔和帷幕孔注浆量变化,结石体的强度等,得到注浆扩散规律：采空区三带发育的情况决定着浆液的流动范围和扩散范围,在采空塌陷冒落区,浆液扩散范围较大,扩散半径一般在10-30m之内,最大的扩散半径可达40-50m,在这个部位,浆液形成的结石体呈层状,似层状分布,将剩余煤柱包围起来,防止煤柱软化。在裂隙带,浆液主要是沿岩层与岩层之间的层理面和岩块与岩块之间的裂隙运移,孔内扩散半径一般在5-l0m。在弯曲裂隙带,浆液主要是沿层理与层理之间的层理面运移,扩散半径在5-10m左右。对浆液扩散半径和注浆压力参数进行研究分析,确定了本试验工程的注浆参数,当采空区注浆深度＜200m时,孔口管注浆压力在1.5MPa左右,当采空区注浆深度>500m时,孔口管注浆压力在0.5MPa左右。通过注浆后覆岩的物探、钻孔取芯试验、地表残余沉降观测等方法对注浆质量的检测表明,注浆后覆岩的抗拉、抗压强度、弹性模量、内聚力比注浆前提高了50%以上,地表残余沉降量减小,有效的控制了覆岩残余移动变形,注浆达到了预期效果,能够保证高速公路的安全。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 高速公路采空区路基的工程问题
• 1.2 公路下伏采空区治理技术研究现状
• 1.3 采空区注浆治理技术现状
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 2 注浆材料试验及选取
• 2.1 注浆材料配比试验
• 2.1.1 注浆材料选择
• 2.1.2 注浆浆液的性质
• 2.2 注浆材料特性分析
• 2.3 注浆材料选取
• 2.4 本章小结
• 3 注浆工艺
• 3.1 各孔施工顺序选择
• 3.2 钻进工艺
• 3.3 注浆方法及止浆措施现场试验研究
• 3.4 帷幕注浆孔施工工艺及止浆措施
• 3.4.1 注浆施工工艺
• 3.4.2 止浆措施
• 3.5 注浆孔注浆工艺及止浆措施
• 3.5.1 注浆孔注浆工艺
• 3.5.2 止浆措施
• 3.6 本章小结
• 4 注浆效果分析
• 4.1 浆液扩散半径
• 4.1.1 试验工程浆液扩散特征
• 4.1.2 不同浆液注浆扩散半径
• 4.1.3 不同破裂岩体浆液扩散规律
• 4.1.4 地下水对浆液凝固、扩散的作用分析
• 4.2 不同注浆结石体物理力学性质
• 4.2.1 不同注浆结石体物理力学性质
• 4.2.2 不同破裂岩体中注浆结石体物理力学特性变化规律
• 4.3 本章小结
• 5 注浆理论分析与研究
• 5.1 浆液扩散半径分析
• 5.2 注浆压力参数的分析与研究
• 5.3 本章小结
• 6 注浆处治工程质量检测
• 6.1 方法选择
• 6.1.1 微重力测量法
• 6.1.2 孔中声波测试方法
• 6.1.3 压水试验
• 6.1.4 地面沉降监测
• 6.1.5 钻孔检测
• 6.1.6 不同条件下质量检测方法的选取
• 6.2 物探方法检测的参数确定
• 6.2.1 微重力探测参数的选择依据
• 6.2.2 孔中声波测试参数选择依据
• 6.3 注浆前后覆岩力学性质变化分析
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献