交通部公路工程标准规范制修订项目采空区公路设计指南调研报告.docVIP

交通部公路工程标准规范制修订项目采空区公路设计指南调研报告 表1 调研日程安排表 调研地点 调研人 调研时间 调研内容 前期调研问题准备 与辽宁交通院负责人座谈，了解采空区概况 ） 锦州-阜阳高速公路采空区现场调研 辽宁院资料收集及座谈 辽宁院资料收集及座谈 返回 本次调研取得资料3份，即： （1）锦州至阜新高速公路煤矿采空区处治施工图设计； （2）铁岭-朝洋高速公路采空区工程勘查报告； （3）朝阳边杖子煤矿继续开采对公路稳定影响分析报告。 2 调研内容 2.1 采空区地质背景 2.1.1 矿产资源类别 　　辽宁省地质成矿条件优越，矿产资源丰富，种类齐全配套，区位条件好，全省矿产资源总量丰富，但人均占有量不足；中小矿床多、大型特大型矿床少，部分支柱性矿产(如铁矿)贫矿和难选矿多，富矿少。 截至2000年底辽宁省已发现矿藏115种，在辽宁省境内共发现各类矿产资源110多种，全省有探明储量并纳入《辽宁省矿产储量表》的矿产共70种；辽河油田是中国第三大油气田，石油、天然气储量分别占中国的15和10固体燃料矿产3种；非金属矿产42种，矿产地668处，各类矿山企业6千余个，辽宁省矿产储量潜在价值为1.06万亿元(不含石油、天然气、煤成气、铀、地热、地下水、矿泉水、玉石和含钾岩石等矿产)。保有储量在全国居首位的矿产有铁矿，红柱石，菱镁矿、熔剂灰岩、硼矿、金刚石、透闪石7种；居第二位的矿产有玉石、滑石、玻璃用石英岩；居第三位的矿产有油页岩、饰面用辉长岩、珍珠岩；居前五位的矿产还有石油、锰、冶金用石英岩、冶金用白云岩、冶金用砂岩、硅灰石、水泥配料页岩、水泥肥料页岩、水泥大理岩。此外，天然气居全国的第七位，钼矿、耐火钻土、石煤居全国的第八位。 0.7～0.9m，产状大体上一致，走向北东－南西、倾向南东、倾角15o左右，埋深9～100m不等。 2.1.3 地层岩性特点 锦州至阜新线高速公路采空区地段属低丘陵地带，地势起伏较大，相对高差达十几米，地面凹凸不平，地貌单元复杂。 该采空区上覆地层为侏罗系阜新组泥岩、砂岩，沙泥岩互层以及泥岩夹煤层，地表浅部为太古界片麻岩及中更新世亚粘士，谷地为素填土。阜新组砂页岩岩性较软弱，岩层产状变化不大，走向北东－南西、倾向南东、倾角10～20o左右。片麻岩节理裂隙发育，风化成都不等，全风化~强风化岩芯呈碎屑状～碎块状，弱风化岩芯呈碎石状～短柱状。中更新世亚粘士含角砾、混粗砂颗粒，呈硬塑状态。 2.1.4 矿产资源开采历史 锦阜线高速公路义县煤矿的开采始于20世纪80年代初，于86年闭矿，后又经个体矿主多次开采，属于小煤窑无序开采，乱采滥挖现象严重，采空率达77%以上。 2.1.5 采矿工艺概况 义县煤矿为乡镇个体小煤矿，开采规模较小，开采工艺简单，主要采用竖井采掘。竖井开采法可分为穿过矿体的竖井开采、下盘竖井开采和侧翼竖井开采三种。义县煤矿主要采用第一种方法。采空区中含有8 个竖井，深度不一。 2.1.6 塌陷灾害发育历史及危害程度 锦阜线高速公路采空区路段主要为侏罗系的全风化、强风化及弱风化泥岩、砂岩及泥岩砂岩互层，煤层厚 0.7～0.9m，采空区埋深 9～l00 m不等，自北向南以约 15 度的倾角倾斜，采空高度0.9～3.5m，局部因冒落而充填。区内地质构造相对简单，但采空区顶板岩层的完整性较差，上覆岩层风化较严重，多数已坍塌形成冒落带。80年代以来，随着采煤活动的加剧，采空区上部房屋出现明显的裂缝，公路K49+220 以北路段地面也有明显的沉陷现象，采空沉陷对公路建设构成严重的威胁，因此在锦阜线高速公路建设中对采空区路段进行了处治加固。 2.2 采空区公路现状及发展趋势评价 辽宁省锦阜线高速公路自2001年建成投入运营至今，运营情况良好。现场调查表明，穿越采空区公路路面未发生大的沉陷变形现象，路基稳定（照片1～照片3）。预估该段公路在未来使用年限内不会出现问题。 照片1 锦阜高速公路义县段路面 照片2 锦阜高速公路40km处路面 照片3 调研车行驶在锦阜线采空区路段 2.3 采空区勘察 2.3.1勘察思路 经调查，辽宁公路采空区的勘察思路是：首先通过前期采矿资料的收集分析、结合实地踏勘、工程地质测绘初步判断采空区的分布范围，查清地面变形破坏；然后采用工程物探的方法确定地下空区的深度、规模、三带高度、采厚比等，最后采用工程钻探方法进行验证。 2.3.2 技术方法及特点 （1）工程地质调绘 工程地质调绘是工程地质勘察中最主要、最根本的勘察方法。它运用地质、工程地质理论及有关学科知识对地质体、地质现象进行详细观察描述，以查明拟定场地内工程地质条件的空间分布和各要素间的内在联系，并