T/CAGHP 012-2018《采空塌陷防治工程设计规范（试行）》标准全文与要点

标准基本信息

• 标准编号：T/CAGHP 012-2018
• 标准名称：采空塌陷防治工程设计规范（试行）
• 发布日期：2018年1月1日
• 实施日期：2018年4月1日
• 发布机构：中国地质灾害防治工程行业协会（团体标准）
• 适用范围：因地下固体矿床开采所引起的采空塌陷防治工程设计

  标准简介

  采空塌陷防治工程设计是采空区地质灾害治理的核心环节。T/CAGHP 012-2018规定了采空塌陷防治工程设计的全过程技术要求，包括防治工程分级与设计安全系数、灌注充填、开挖回填、砌筑支撑、桩基穿（跨）越、井下巷道加固、井下防水闸门、防治监测、施工组织、质量检验与工程验收等内容。本规范与《采空塌陷勘查规范》（T/CAGHP 005-2018）配套，前者解决勘查评价问题，本规范解决防治设计问题。

  关键术语界定

• 采空区：地下固体矿床开采后的空间，及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落，直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围
• 采空塌陷：由于地下资源开采形成空间，造成上部岩土层在自重作用下失稳而引起的地面塌陷现象
• 灌注充填法：采用人工方法向采空塌陷区灌注、投送充填材料，充填、胶结采空区空洞及松散体以改善其物理力学性质的治理方法
• 开挖回填法：采用开挖方式将采空塌陷区岩土体挖除并分层碾压回填，消除采空塌陷危害的方法
• 砌筑支撑法：对洞室空间较大、顶板较稳定、通风条件良好的采空区，采用干砌、浆砌砌体或浇注混凝土等方法增强对顶板支撑作用的方法
• 桩基穿（跨）越法：利用桩基础穿透或跨越采空塌陷区，防止采空塌陷变形对上部建（构）筑物造成影响的方法
• 井下巷道加固法：在井下通过对采空塌陷巷道加固，阻止采空塌陷变形对上部建（构）筑物造成影响的方法
• 围护带：确定采空塌陷防治范围时，为确保安全在拟保护建（构）筑物周边划定的带状范围
• 浆液结石率、充填系数、浆液损耗系数、采空塌陷剩余空隙率：分别表征浆液固结体积比、裂隙空洞被充填的密实程度、灌浆损耗、剩余孔隙与开采体积之比等设计参数
• 下行式灌浆（钻孔与灌浆自上而下分层交替进行，适用于多层采空区或复杂破碎地层）、上行式灌浆（钻孔一次钻至设计深度自下而上分段灌浆，全孔一次性灌注适用于地层相对完整的单层采空区）。

  防治工程分级与设计安全系数要点

  规范按采空塌陷防治工程的保护对象重要性、治理难度等划分工程级别，分别规定设计安全系数。地表变形控制指标包括地表允许倾斜值、允许曲率值和允许水平变形值，防治工程设计应保证工程实施后地表变形值不超过允许值，满足拟保护建（构）筑物的变形控制要求。

  灌注充填法设计要点

• 一般规定：灌注充填法适用于埋深适中、采空区空洞和裂隙发育的采空塌陷治理，通过充填、胶结空洞及松散体改善岩土体力学性质
• 灌注充填范围：按保护对象和围护带划定防治范围，范围计算公式按附录A执行
• 灌注钻孔：钻孔结构（总深度、各孔段直径和深度、套管直径长度下放深度和固管深度）按地层条件和充填范围设计
• 灌浆材料及配合比：常用水泥粉煤灰浆、水泥黏土浆等，各材料用量计算公式按附录B执行，浆液结石率通过室内试验确定
• 灌注施工参数：包括灌浆压力（克服地下水压力和浆液流动阻力并使浆液扩散到一定范围所需的孔口压力）、浆液浓度、扩散半径等
• 灌浆量计算：根据采空塌陷治理面积、矿层平均采出厚度、采空塌陷剩余空隙率、充填系数、浆液结石率和浆液损耗系数等参数计算灌浆量
• 施工顺序和工艺：按下行式或上行式灌浆工艺组织施工，控制钻孔与灌浆的衔接
• 质量检验：通过钻孔取芯、压水试验、物探检测等检验充填密实程度和结石体强度。

  其他防治措施设计要点

• 开挖回填法：适用于埋深较浅的采空区，将岩土体挖除并分层碾压回填，彻底消除采空塌陷隐患
• 砌筑支撑法：适用于洞室空间较大、顶板较稳定、通风条件良好的采空区，采用干砌、浆砌砌体或浇注混凝土增强顶板支撑
• 桩基穿（跨）越法：利用桩基础穿透或跨越采空塌陷区，将上部荷载传递至稳定地层，适用于建（构）筑物地基穿越采空区
• 井下巷道加固法：对采空塌陷巷道进行井下加固，阻止塌陷变形向上部传递
• 井下防水闸门设计：对存在水患风险的采空区巷道设置防水闸门，防止突水灾害。

  防治工程监测与施工组织要点

• 防治监测：规定采空塌陷变形监测的方法及要求，包括地表变形监测、建（构）筑物沉降与倾斜监测等，监测成果用于评价治理效果和预警
• 施工组织：规定施工组织设计的内容和要求，包括施工顺序、进度安排、安全措施、质量控制等
• 工程质量验收：规定验收标准和验收程序，通过检测数据评定防治工程效果。

  规范解读与应用要点

  采空塌陷防治工程设计是综合性很强的岩土工程工作，应用本规范时应注意：
  第一，防治方案的选择要结合采空区埋深和开采特征。浅埋采空区可采用开挖回填法彻底治理，深埋采空区以灌注充填法为主，洞室大而顶板稳的采空区可采用砌筑支撑法，上部有重要建（构）筑物时可采用桩基穿越法——方案比选要综合考虑技术可行性和经济合理性。第二，灌浆量计算参数直接影响工程投资和治理效果。治理面积、矿层采出厚度、剩余空隙率、充填系数、浆液结石率和损耗系数的取值要依据勘查资料和室内试验合理确定，参数取偏会导致治理不彻底，取偏大则造成浪费。第三，地表变形控制指标是设计的灵魂。允许倾斜值、允许曲率值、允许水平变形值应根据保护对象的类型（民房、厂房、重要构筑物、道路等）确定，防治设计必须保证治理后地表变形满足要求。第四，质量检验与监测是治理效果的保障。充填密实度和结石体强度检验、施工期与运行期变形监测不可或缺，监测数据是验收和运营安全的直接依据。

  适用读者

  本规范适用于从事采空塌陷治理、矿山地质环境恢复治理、采空区建筑物地基处理的设计单位、施工单位、监理单位及相关技术人员，是采空塌陷防治工程设计、施工和验收的技术依据，与T/CAGHP 005-2018《采空塌陷勘查规范》配套使用。

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