采空区地面塌陷勘察与设计PPT.ppt

地质塌陷勘察与设计;三、采空区塌陷勘察 主要依据： 高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册； 岩土工程勘察规范； 铁路工程不良地质勘察规程； ;采空区分类：;按煤矿采空区形成和停采的时间分类: 可以分为新采空区和老采空区两种。 新采空区是指现采空的采空区，其地表移动、变形尚未发生或正在发生过程中，或位于正在采煤的采区、采煤工作面近旁的采空区已放顶，地表移动、变形和移动盆地正在发生、发展中。 老采空区是指已停采闭矿的矿区或已停采的采空区，其地表移动、变形和移动盆地等已形成并趋于稳定的采空区。 ;采空区地面变形灾害包括地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）等。勘察范围应大于地面变形范围。; (4)调查或收集供水井的抽排水状况及其对采空区稳定性的影响； (5)在有条件的地方宜进行井下调查、测量、测绘出采掘工程平面图，查明采空区的顶板塌陷及积水情况； (6)调查采空区覆岩破坏、地表陷落、建筑物破坏特征及其与采空区开采边界的关系，划分出中间区和边缘区； (7)调查由于地表塌陷而引起的其他不良地质现象类型、分布位置和规模； (8)定性或半定量地初步评价采空区的稳定性。 ;初步设计勘察阶段;施工图设计勘察阶段; (4)修正、完善采空区及其覆岩的三维地质构造模型、覆岩破坏的“三带界限，核实采空区的剩余空隙体积； (5)查清地表塌陷范围、破坏形式、发展趋势； (6)评价采空区的稳定性，确定采空区的治理方案； (7)测绘影响范围内采空区工程地质平面图(比例尺1：1000—1：2000)及工程地质纵、横断面(剖面)图等。 ;(二)勘察范围及深度;（三）勘查方法的选择;工程地质测绘;采矿调查内容一览表 ;采空区(空洞)现场勘察内容一览表 ;采空区(空洞)地表变形调查内容一览表 ;工程物探;;地震勘探; 面波勘探深度与精度：面波勘探对波长的l／2深度内有效，对一般的土层有效深度约为40～50m。在基岩埋深较浅的地方可以更深，约100m。精度上，只要采空区(空洞)尺寸不小于其埋深的1／10，便可以探测出来，精度范???一般可控制在±5％之内。; 电磁勘探包括了瞬变电磁勘探、地质雷达和井间无线电透视(井间CT)等。其中以瞬变电磁法和地质雷达较为常用。 瞬变电磁法相对于其他探测方法而言，对地层的分辨能力强，受地形小，在划分地层、确定电性参数、矿体及采空区空间位置和产状等方面有其独特的优越性。; 微重力勘探，用于探测埋藏浅、范围小的地质体或小构造。对地下100m以内洞穴的探测，可以较准确地确定其平面位置，而埋深可以用重力反演方法得到。由于受采空区(空洞)的几何尺寸、充填物及埋藏深度的制约，重力异常的量值一般在几十微伽以内，因此，只能用高精度的微重力勘探方法探测。一般在勘察区内以5m×5m的间距布点。 ; 氡射气探测可指示断裂构造、地裂缝、巷道的展示方向，以及地下隐伏采空区(空洞)分布范围。 优点：不受电、磁、声干扰；受地形结构、地貌障碍影响小；施工简便，灵敏度高，成本低；仪器轻便，工作灵活，工效高。 不足：氡运移受断裂、裂隙控制，随断裂及裂隙的变化而变化，因此，其异常不能准确反映地下空洞的平面位置，只能够概略地反映轮廓，属于定性测量。另外，测氡作业还受降水、季节等因素的影响。 ;在进行物探工作时要注意以下几点： (1)工程物探成果判释时应考虑其多解性，区分有用信号与干扰信号。 (2)应采用多种物探方法探测，进行综合判释。在物探工作前，应在条件类似的已知采空区地表进行物探方法有效性现场试验，确定该地区的物探方法及其最佳组合。 (3)要有已知的物探参数或一定数量的钻孔 (4)工程地质、岩土工程和工程物探技术人员要密切配合，共同选择物探方法，制定探测方案，分析解释物探成果。;工程钻探; 钻探位置的确定方法：根据工程地质测绘资料、物探异常、形变观测资料确定 。如形变沉降中心可能是空洞及采空区的位置，可布钻孔验证。在确定钻孔位置时，必须对地质、物探等各种资料进行综合分析，以提高验证钻孔的命中率，减少钻孔数量。 ;各勘察阶段钻孔布置;详勘阶段钻孔间距表 ; 钻探地质描述除满足一般工程地质地层描述的要求外，还应重点注意采空区及其三带的描述。 将钻孔资料与物探资料进行对比分析，以确定采空区的范围、埋藏深度，划分“三带”界面。; 室内试验 室内试验，无论埋深多少，都必须对采空区的顶板取样，确定其物理力学性质。