河北某高层框架结构商业楼采空区地基注浆处理设计方案

河北某高层框架结构商业楼采空区地基注浆处理设计方案内容摘要：

0m 标高之间，煤层厚 约 7． 0m，倾向南，倾角约 42176。 ，拟建场地范围内煤层采空比约为 75％。 9 煤层：在拟建场地全区均有分布，在标高 55m~ 215m 之间，煤层厚约 ， 倾向南，倾角约 42176。 ，拟建场地范围内煤层采 空比接近 90％。 12 煤层：在拟建场地全区均有分布，在标高 75m ~ 300m 之间，煤层厚约 5． 0m，倾向南，倾角约 42176。 ，拟建场地范围内煤层采空比约为 60％。 经概算，拟建场地范围内的所有煤层体积约占 300m 以浅地层体积的 10％， 各煤层采空比达到 6090％。 各煤层开采时间最晚在 1975 年以前。 2． 5．砒下采空区、冒落带、裂隙带及岩体破碎带分布 煤层开采后，煤层采空区上部的岩层会崩塌、冒落，并充填煤层采空区， 崩塌、冒落岩层上部的岩体会形成较大裂隙，称为裂隙带。 因此， 煤矿开采后， 大的空洞区是不存在的， 根据浅层地震法、瞬变电磁法、钻探、高密度电法、高密度地震映像、钻 孔波速测试、压水试验资料 (见附图 )，本项目各拟建建筑物下采空区冒落带、 裂隙带及岩体破碎情况如下： 1﹟ 楼 ：中部在现地表下 20m～ 30m(标高 3． 00～ 6． 00m 分布有小煤窑冒 落堆积物 (4﹟ 孔 、 11﹟ 孔 、 12﹟ 孔 、 16﹟ 孔 )；东南角 (1﹟ 孔 )在现地表下 57． 6m～ 60． 5m(标高一 34． 66～一 37． 56m)分布有小煤窑冒落堆积物：西南角 (24﹟ 孔、 25﹟ 孔 )在现地表下 47． 3~ 64． 9m(标高一 24． 08～一 41． 96m 分布有小煤窑冒落 堆积物。 基岩破碎带主要分布在现地表下 35～ 70 m 深度 (标高一 1 3～ 48m)，下部 也有局部分布。 2﹟ 楼 ：在现地表下 30m(标高 22m~ 8m 为强风化泥岩，整体性较好。 局 部地段现地表下 35rn~ 42 m(标高一 1 3～ 20m)、 45m~ 50m(标高一 23～ 28m)、 65m~ 70 m(标高一 43～ 48m 有一层破碎带。 在 33﹟ 孔 49． 2～ 53． 5 m(标高 26． 45 ～一 30． 75m、 36﹟ 孔 68～ 70． 6m(标高一 45． 24～一 47． 84m 有冒落堆积 物：附属建筑在现地表下 32～ 39m(标高一 9． 04 一一 1 6． 44m)为冒落充填堆积 物 (40﹟ 孔 、 41﹟ 孔 、 42﹟ 孔 )。 3﹟ 楼：现地面下 30m(标高 22m~8m 为强风化泥岩及砂岩，整体性较好。 冒落带分布无规律，仅在 43﹟ 、 48﹟ 孔 96— 1 05． 5m 深度 (标高一 73． 28～一 83． 03m) 出现采空区冒落充填堆积物， 49﹟ 孔 53． 2～ 75 m 深度 (标高一 30． 7 1～一 52． 51 m) 出现较大体积冒落堆积物。 4﹟ 楼 ：现地面下 50m(标高 22m~一 28m)为强风化泥岩及砂岩，整体性较 好，仅在 69 ﹟ 孔 25 m～ 40 m(标高一 3~ 1 8m)深度出现裂隙破碎带。 在 80m～ 1 l 0m 深度 (标高一 58m~ 88m 左右局部地段出现破碎带。 5﹟ 楼：基底岩层在地面下 30 m(标高 22m~一 8m)为强风化泥岩及砂岩，整 体性较好。 在 35～ 45m(标高一 1 3m~23m)有一层破碎带分布、在 95～ 1 1 0m (标高一 73m~ 88m)有破碎带分布，并在 5 55 ～ 72． 8m(标高 一 46． 01～ 50． 24m 有冒落 带碎石充填物堆积。 2． 5． 4采空区冒落、裂隙带的稳定性 拟建场地范围内地下煤层已于 1975 年前停采，停采时间最短的也已超过 35 年，浅层采空区及巷道坍塌沉积物已有近百年时间，采空区主沉降变形已结 束，现阶段地表稳定。 采空区冒落带、裂隙带经历了 1 976 年唐山大地震，已基 本震动密实。 因此可以认为，如不进行建设开发，在自然条件下场地地下采空 区是基本稳定的。 拟建建筑物的基底附加压力 可引 起采空区的活化，因此需经地基处理后， 方适宜作为建筑场地进行工程建设。 二、采空区地基注浆处理方案 (1)甲方提供的建筑总平面图及已有技术成果 (2)《岩土工程勘察规范》 (GB500212020， 2020 年版 ) (3)《建筑地基基础设计规范》 (GB500072020) (4) 《建筑抗震设计规范》 (GB500 11— 20 10) (5)《建筑桩基技术规范》 (JGJ942020) (6) 《建筑地基处理技术规范》 (JGJ792020) (7)《土工试验方法标准》 (GB／ T50 1231 999) (8)《建筑工程抗震设防分类标准》 (GB50223— 2020) (9)《地基处理手册》 (1 O)《河北省建筑地基承载力技术规程》 (试行 )(DB 1 3(J)／ T482020) (11)《曙光大厦商住楼项目住宅楼基底附加应力计算》 (唐山规划建筑设计 研究院 ) (12)《唐山市曙光大厦岩土工程勘察报告》 (建设综合勘察研究设计院有限 公司 ) 2 采空区地基处理方案 因本场区地下采空区冒落带、裂隙带分布面积大，且分布不规则，拟建建 筑基底附加应力影响范围内尚存在采空裂隙，拟建建筑难以 躲避、跨越，因此， 选用注浆法进行治理。 治理对象为煤层开采后形成的采空区冒落带、裂隙带中 的空隙。 注浆法可使浆液在设定的压力下充填采空区冒落带、裂隙带的较大空隙， 使碎裂岩体的完整 性 加强，起到防止地下采空区“活化”的目的。 根据国内外工程经验，目前注浆法是处理地下采空区最常用、也最有效的手 段。 根据注浆试验结果 (见附件 )，本场地采空区冒落带、裂隙带的空隙连通性 较好，注浆试验期间多个钻孔发生串浆现象，岩体可灌性较好，本场地具备进 行采空区注浆处理的条件。 3 、 采空区地基注浆处理设计 3． 1 注浆处理范围 根据本项目岩土工程条件，采空区治理范围一般外扩至建筑边线外 8~1 0m。 根据勘察资料及压水试验、注浆试验结果，本场地采空区、冒落带及裂隙带岩体 裂隙连通，陛较好，注浆孔有效扩散半径可按 10m 考虑，但因边界注浆孔多采 用无压或低压注浆，扩散半径可按 5～ 6m 考虑。 本次采空区地基注浆工程，在建筑靠近场地边界一侧的建筑外边线外扩 4m 布置第一序次斜注浆孔 (孔深 40m，外斜 1 5176。 )，并形成围绕整个场地的封闭注 浆带：在建筑靠近场地边界一侧的建筑外边线外扩 2m．布置第一序次 垂直注浆 孔，注浆孔平面布置见图 3。 上述注浆方案可满足将采空区治理范围外扩至建筑 边线外 8～ 1 0m 的要求，详见图 3。 3． 2_注浆处理深度 建筑物的基底附加应力随深度变化而不断扩散、衰减。 表 3 为唐山规划建 筑设计研究院提供的《曙光大厦商住楼项目住宅楼基底附加应力计算》。 拟建建筑附加应力影响范围表 表 3 注：表中计算结果已考虑了基坑开挖 (按挖土 8m 计算 )对。