CN112879010B - 一种市政工程的地基施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种市政工程的地基施工方法，对于远场地基，对于两层近距离矿层的情况，提出下部矿层采用全部垮落法开采、上部矿层采用充填开采，相较于两层矿皆采用全部垮落法开采的方案，下部矿层开采可以对上部矿层产生卸压作用，解决瓦斯问题；可以节约充填成本，提高回采效率。上部矿层充填开采时，利用两侧巷道同时对下部矿层采空区进行充填，提高下部矿层采空区的密实程度，减小其长期的压缩变形。且下部矿层采区不留完整矿柱，提高浆液扩散范围，并使得上部矿层、岩层整体均匀沉降。此外，巧妙利用充填开采工作面宽度小的特点，即上部矿层工作面采用小采宽，提高下部矿层注入的粉煤灰浆液浆液泵送范围。

Description

一种市政工程的地基施工方法
技术领域
本发明属于市政施工领域，涉及一种市政工程的地基施工方法。
背景技术
市政工程一般是指在城市区规划建设范围内设置各种建筑物、构筑物，在进行施工时，其必要的条件是保证地基的稳定。地基是指建筑物下面支撑基础的土体或岩体，地基不属于建筑的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。其要求如下：强度—地基要具有足够的承载力；变形—地基的沉降量需控制在一定范围内，其次不同部位的地基沉降差不能太大，否则建筑物上部会产生开裂变形；稳定—地基要有防止产生倾覆、失稳方面的能力；压力—适当的压力。
地基可分为近距离的地基，即传统地基，和远场地基，传统的近距离地基的施工技术已趋于成熟，而远场地基的处理方式一直困扰着本领域技术人员，是急需解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种市政工程的地基施工方法，包括如下施工步骤：S1，在远场地基处，有两层近距离矿层，首先开采下部矿层，采用全部垮落法开采，开采时采用沿空留巷或沿空掘巷技术，工作面之间不留间柱；下部矿层工作面内矿体回采完毕后，回收采区内的上山矿柱；对于边角矿柱，确实无法回收的，进行人工爆破，最终使得采区内不留完整矿柱；
S2，开采上部矿层，采用充填开采技术开采，回采过程中的回采工作面包括待回采区域，回采区域，回采后的充填区域，随着回采工作面不断推进，最终整个回采工作面全部变为充填区域；开始回采前，在两侧的巷道内向下施工穿层钻孔，穿层钻孔的孔底抵达下部矿层采空区内，穿层钻孔内敷设注浆钢管，在两侧巷道内铺设注浆管路，注浆管路在各穿层钻孔处设置有出浆口，出浆口与注浆钢管连接，注浆管路自地面注浆站延伸而来；
地面注浆泵站准备就绪，安装四通连接装置，四通连接装置一路连接压力表，一路连接注浆管路，一路连接注浆泵，一路连接注水泵；上部矿层回采、充填过程中，同步对下部矿层采空区进行充填；先注水冲刷管路以及下部矿层采空区碎石间的间隙，再注浆，之后交替泵注浆体和清水；
优选的，下部矿层采空区采用粉煤灰浆体进行充填。
优选的，采用常压注浆高压注水的注入方案。
优选的，上部矿层采用高水材料和膏体材料交替充填工艺。
优选的，上部矿层工作面宽度小于下部矿层工作面宽度，如上部矿层工作面宽度可设置为100m，下部矿层采用常规采宽200m。
S3，采用深层搅拌法进行紧邻建筑物下的地基基础加固施工，将搅拌机械的转动搅拌翼片下沉至预定的加固深度，然后由下而上的一边提升搅拌翼片，一边压入固化剂，使固化剂与土粒充分搅拌混合，经过一定时间凝结成圆柱状加固土体。
优选的，固化剂采用水泥浆或生石灰。
本发明的有益技术效果为：
1、对于市政工程的远场地基，对于两层近距离矿层的情况，提出下部矿层采用全部垮落法开采、上部矿层采用充填开采，相较于两层矿皆采用全部垮落法开采的方案，下部矿层开采可以对上部矿层产生卸压作用，解决瓦斯问题；可以节约充填成本(下部矿层一方面利用了岩体垮落的碎涨特性，充填量大大减小，且大部分开采空间传递至地表)，提高回采效率，尽快回笼资金；而若全部采用垮落法开采会造成地表沉陷过大，破坏地表潜水，使得地表潜水出露地表，不利于地面部分的地基处理。
上部矿层充填开采时，利用两侧巷道同时对下部矿层采空区进行充填，提高下部矿层采空区的密实程度(对下部矿层采空区破碎岩体加固)，减小其长期的压缩变形。且下部矿层采区不留完整矿柱，提高浆液扩散范围，并使得上部矿层、岩层整体均匀沉降。
此外，巧妙利用充填开采工作面宽度小的特点，即上部矿层工作面采用小采宽(两侧巷道注浆钢管间距小)，提高下部矿层注入的粉煤灰浆液浆液泵送范围；下部矿层采用全部垮落法的大采宽，提高采煤效率。
2、注浆充填工艺方面，下部矿层先注水冲刷管路以及采空区碎石间的间隙，同时将小的碎石/粉末冲刷至远端，为后续注浆提供注浆空间；采用交替泵注的技术方案，带水的浓浆扩散范围受限，且易堵住小的空隙，使得浆液扩散范围小，而注入的高压清水可以将钻孔附近充填的浆体冲刷至远端，进而提高下一步注浆浆液的扩散范围，如此反复。
上部矿层采用高水材料和膏体材料交替充填工艺，利用高水材料早强特性尽快接顶，利用膏体材料终凝强度高的特性提高最终的支撑性能。
附图说明
图1是本申请远场地基上部矿层施工俯视图。
图2是沿巷道的剖视图。
图中，回采工作面1；待回采区域1-1；回采区域1-2；充填区域1-3；巷道2；穿层钻孔3；注浆管路4；下部矿层采空区5。
具体实施方式
以煤矿区地基施工为例，如图1-2，一种市政工程的地基施工方法，包括如下施工步骤：S1，在远场地基处，有两层近距离矿层，首先开采下部矿层，采用全部垮落法开采，开采时采用沿空留巷或沿空掘巷技术，工作面之间不留间柱，下部矿层开采对上部矿层产生卸压作用，可以解决上部矿层瓦斯问题；下部矿层工作面内矿体回采完毕后，回收采区内的上山矿柱；对于边角矿柱，确实无法回收的，进行人工爆破，最终使得采区内不留完整矿柱，从而使得上部矿层、岩层整体均匀沉降；
S2，开采上部矿层，采用充填开采技术开采，回采过程中的回采工作面1包括待回采区域1-1，回采区域1-2，回采后的充填区域1-3，随着回采工作面不断推进，最终整个回采工作面全部变为充填区域1-3；开始回采前，在两侧的巷道2内向下施工穿层钻孔3，穿层钻孔3的孔底抵达下部矿层采空区5内，穿层钻孔3内敷设注浆钢管，在两侧巷道2内铺设注浆管路4，注浆管路4在各穿层钻孔3处设置有出浆口，出浆口与注浆钢管连接，注浆管路自地面注浆站延伸而来；
地面注浆泵站准备就绪，安装四通连接装置，四通连接装置一路连接压力表，一路连接注浆管路4，一路连接注浆泵，一路连接注水泵；上部矿层回采、充填过程中，同步对下部矿层采空区进行充填；先注水冲刷管路以及下部矿层采空区碎石间的间隙，再注浆，之后交替泵注浆体和清水，以此提高注浆浆液的扩散范围；
优选的，下部矿层采空区采用粉煤灰浆体进行充填。
优选的，采用常压注浆高压注水的注入方案。
优选的，上部矿层采用高水材料和膏体材料交替充填工艺，利用高水材料早强特性尽快接顶，利用膏体材料终凝强度高的特性提高最终的支撑性能。
优选的，上部矿层工作面宽度小于下部矿层工作面宽度，如上部矿层工作面宽度可设置为100m，下部矿层采用常规采宽200m。
S3，采用深层搅拌法进行紧邻建筑物下的地基基础加固施工，将搅拌机械的转动搅拌翼片下沉至预定的加固深度，然后由下而上的一边提升搅拌翼片，一边压入固化剂，使固化剂与土粒充分搅拌混合，经过一定时间凝结成圆柱状加固土体。
优选的，固化剂采用水泥浆或生石灰。
S4，进行地面建筑物建设。

Claims (4)

1.一种市政工程的地基施工方法，包括如下施工步骤：S1，在远场地基处，有两层近距离矿层，首先开采下部矿层，采用全部垮落法开采，开采时采用沿空留巷或沿空掘巷技术，工作面之间不留间柱；下部矿层工作面内矿体回采完毕后，回收采区内的上山矿柱；对于边角矿柱，确实无法回收的，进行人工爆破，最终使得采区内不留完整矿柱；
S2，开采上部矿层，采用充填开采技术开采，回采过程中的回采工作面包括待回采区域，回采区域，回采后的充填区域，随着回采工作面不断推进，最终整个回采工作面全部变为充填区域；开始回采前，在两侧的巷道内向下施工穿层钻孔，穿层钻孔的孔底抵达下部矿层采空区内，穿层钻孔内敷设注浆钢管，在两侧巷道内铺设注浆管路，注浆管路在各穿层钻孔处设置有出浆口，出浆口与注浆钢管连接，注浆管路自地面注浆站延伸而来；
地面注浆泵站准备就绪，安装四通连接装置，四通连接装置一路连接压力表，一路连接注浆管路，一路连接注浆泵，一路连接注水泵；上部矿层回采、充填过程中，同步对下部矿层采空区进行充填；先注水冲刷管路以及下部矿层采空区碎石间的间隙，再注浆，之后交替泵注浆体和清水；采用常压注浆高压注水的注入方案；
S3，采用深层搅拌法进行紧邻建筑物下的地基基础加固施工，将搅拌机械的转动搅拌翼片下沉至预定的加固深度，然后由下而上的一边提升搅拌翼片，一边压入固化剂，使固化剂与土粒充分搅拌混合，经过一定时间凝结成圆柱状加固土体。
2.根据权利要求1所述的一种市政工程的地基施工方法，其特征在于，步骤S2中，下部矿层采空区采用粉煤灰浆体进行充填。
3.根据权利要求1所述的一种市政工程的地基施工方法，其特征在于，步骤S2中，上部矿层采用高水材料和膏体材料交替充填工艺。
4.根据权利要求1所述的一种市政工程的地基施工方法，其特征在于，步骤S3中，固化剂采用水泥浆或生石灰。
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