2） 如果能确定矿井巷道的确切位置，注浆孔要布置在巷道
上，但对于小煤窑，往往难以确定其确切位置，故此一般采用均匀
布孔原则。
3） 治理范围边缘部位布置边缘帷幕孔，以防浆液流失。孔间
距一般要小，可以采取前后交错布置方式。
盂县水神山 道 路 工 程 第 五 合 同 段 秀 水 河 桥 项 目，设 计 桥 型 60 m × 20 m × 11 m 预应力 T 梁。2008 年 5 月开工，2009 年 6 月 竣工，桥墩地基采用灌注桩处理。在灌注桩施工过程中遇到采空 区，通过对历年来 采 空 区 治 理 方 法 的 调 查 与 分 析 ，并 结 合 本 工 程 实际情况，最后确定采用“一桩一孔注浆处理方法”对采空区地基 进行处理，钻孔 200 个，其中帷幕孔 66 个，一般注浆孔 100 个，桩 间增强孔 34 个，采空区处理平均埋深 60 m，处理长度 240 m，宽 80 m，采高 3． 0 m，回采率 30% ，浆液结石率 75% ，充填率 75% ，浆 液流失系数 0． 1，总注浆量 15 840 m3 ，工作中得到很好的运用。
第 38 卷 第 32 期 2012年11 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 32
Nov． 2012 ·61·
文章编号： 1009-6825（ 2012） 32-0061-03
采空区注浆地基处理方案的设计与施工
董红霞
（ 山西六建集团有限公司，山西 太原 030024）
呈层状碎裂或散 体 结 构，煤 柱 与 周 围 岩 体 之 间 的 内 聚 力 为 零，其
原有的平衡状态极易打破，而发生顶板抽冒破坏。
2） 计算公式。a． 顶板稳定性计算。H01
=
2aΒιβλιοθήκη tanφtan（ 45°－
φ 2
）
。
其中，H01 为顶板稳定临界深度，m； a 为采空区巷道宽度的一半， m； φ 为上覆地层平均内摩擦角，（ °） 。当 H ＜ H01 时，顶板不稳定。 当 H01 ＜ H ＜ 1． 5H01 时，顶板稳定性差。当 H ＞ 1． 5H01 时，顶板稳 定。H 为煤层顶板埋深，m（ 基底至煤层顶板的高度） 。b． 地基稳
下面就该工程采空区地基处理方法的工艺原理、设计方案确 定、施工工艺、工程质量控制、处理效果等方面作一介绍。
2 工艺原理
1） 通过注浆，能有效地填充冒落带岩石空隙及空洞，增强了 冒落带岩石密实 度，提 高 了 原 冒 落 带 岩 层 砌 体 结 构 的 整 体 刚 度， 阻止了顶板继续垮落。
2） 依靠浆液良好的流动性，对节理、裂隙、层理等软弱结构面 进行填充胶结，提高了抗剪强度，增加了裂隙带的整体性。
工方法，钢筋混凝土灌注桩浇筑前，将直径 127 mm ～ 146 mm 的钢
管绑扎在钢筋笼中，与钢筋笼同时下入钻孔中。灌注桩混凝土施
工完毕后，从钢管中下入直径 89 mm 的钻具施工注浆钻孔，注浆
孔成孔后下入注 浆 管 进 行 注 浆，在 桥 墩 之 间，根 据 采 空 巷 道 分 布
情况，增加部分桩间增强孔。
摘 要： 以盂县水神山道路工程第五合同段秀水河桥项目为工程实例，从工艺原理、设计方案确定、施工工艺、工程质量控制、处理
效果等方面对采空区注浆地基处理施工技术进行了阐述与分析，从具体的治理效果来看，压力注浆在治理由采空区引起的路基塌
陷是非常成功的。
关键词： 采空区，地基处理，注浆，设计与施工
中图分类号： TU452
文献标识码： A
0 引言
在工程项目中经常会遇到采空区的问题，对于现采区和未来 采区，可通过井下 开 采 措 施 或 地 面 构 筑 物 保 护 措 施 来 解 决 ，但 对 老采区，特别是小 煤 窑，到 目 前 为 止，尚 无 完 善 的 治 理 方 法，目 前 以使用压力注浆充填法为主。
1 工程概况
槡 Bγ +
定性计算。H02 = H
B2 γ2 + 4BγP0 tanφtan2 （ 45°
2γtanφtan2 （ 45° －
φ 2
）
－
φ 2
）
。其
中，B 为巷道宽度，m； φ 为上覆地层平均内摩擦角，（ °） ； γ 为上覆 地层平均容重，t / m3 ； P0 为建筑物基底单位压力，t / m3 。当 H ＜ H02 时，地基 不 稳 定。当 H02 ＜ H ＜ 1． 5H02 时，地 基 稳 定 性 差。当 H ＞ 1． 5H02 时，地基稳定。H 为煤层顶板埋深，m（ 基底至煤层顶板的 高度） 。
1） 计算总则。采空区顶板冒落特征主要包括煤柱失稳型覆 岩破坏、“顶板逐层跨落型”残留空洞覆岩破坏和“顶板抽冒型”残 留空洞覆岩破坏。
首先，废弃采空区中的残留煤柱，在地下水侵蚀、风化和其他 扰动因素作用下，其 强 度 将 随 时 间 产 生 弱 化 和 蠕 变，当 作 用 在 煤 柱上的荷载达到煤柱上的强度极限时，煤柱失稳造成上部覆岩破
3） 水泥、粉煤灰浆液凝固后具有一定强度，经过对采空区填 充加固，岩石的稳定性增强，提高地基承载力。
3 方案设计
3． 1 熟悉地质情况
1） 熟悉岩土工程勘察报告及相关地质资料。 2） 了解采空区范围，并做好野外社会调查。 3） 了解煤矿开采情况，有无越界、违规开采，以及回采率等。
3． 2 煤层顶板、地基稳定性计算
3． 3 治理方案的确定
根据计算结果、本地环境和经济技术条件、材料来源、上部结
构特征并考虑工 程 造 价、工 程 进 度 等 因 素，结 合 本 场 地 采 空 区 埋
深深度、平面分布 特 点 及 采 空 冒 落 情 况，确 定 采 空 区 处 理 平 面 布
置图、钻孔深度、数量、浆液所用材料等。
1） 桥墩桩基范围内为采空区治理重点部位，采用一桩一孔施
坏。其次，采空区上 覆 岩 层 的 跨 落 是 逐 层 向 上 发 展 的，顶 板 岩 层
呈悬露状态，类似于板状结构，可近似将其视为两端固定的梁，若
以最大拉应力作为岩层断裂的依据，当最大拉应力达到或超过该
岩层的抗拉强度 极 限 时，岩 层 将 断 裂 跨 落，产 生 顶 板 逐 层 跨 落 破
坏。第三，对于浅部 柱 式 采 空 区，由 于 埋 深 较 浅，顶 板 松 软，覆 岩