1.全充填式注漿法簡介
1.1全充填式注漿法的理論基礎
注漿法治理水庫大壩壩基裂隙是水利工程常用的一種加固地基的方法，經(jīng)過多年的工作實踐，已被水利水電規(guī)范為加固大壩地基的基本方案。隨著我國高速公路建設的飛速發(fā)展，由于高速公路對線型、坡比、彎度的特殊要求，過去采用避繞式躲開煤礦采空區(qū)的方法已無法使用。如何樣跨越煤礦采空區(qū)，在我省數(shù)條高速公路建設中已成為公路建設方的難題，山西省是我國煤炭資源的大省，大小煤礦星羅棋布，各種年代形成的采空區(qū)隨處可見。尤其是改革開放以來，煤炭業(yè)已成為我省經(jīng)濟發(fā)展的主要支柱，采煤量逐年增大，新形成的采空區(qū)對高速公路建設危害更大，新形成的煤礦采空區(qū)因成年代短、回采率高、頂板管理方式為全跨落式，在地表形成的沉降盆地規(guī)模大，形成的張拉裂隙數(shù)量多。這些不利條件嚴重影響了高速公路運行安全，必須進行治理。
全充填式注漿法是在地表利用地質(zhì)鉆機鉆至采空區(qū)煤層底板，通過注漿泵、注漿管、純水泥漿或粉煤灰水泥混合漿液注入采空區(qū)冒落帶及其上覆巖層裂隙中，漿液經(jīng)過固化、膠結巖層裂隙帶，與注入冒落帶內(nèi)的漿液形成結石體，提高了巖石的結構強度，對采空區(qū)上覆巖層形成支撐作用，進而保證了路基的穩(wěn)定。全充填式注漿法治理煤礦采空區(qū)的理論基礎源自于水利水壩注漿的工程實踐。水利工程對壩基裂隙采用的是高壓劈裂式注漿法，在高壓的作用下使受注基巖裂隙劈開，漿液進入基巖裂隙，裂縫而固結，從而使大壩壩基固為一體。煤礦采空區(qū)的形成特點表明：由于煤層被大面積開采，使煤層頂板及其上覆基巖發(fā)生塌落變形，據(jù)礦山沉降學理論可知，煤層頂板在初次發(fā)生大面積垮落后，在其上覆基巖中自下而上形成了冒落帶、裂隙帶、彎曲帶，即礦山沉陷學中常說的三帶。沉陷學理論認為當采礦時間大于5年，采深采厚比大于80，且無新的開采擾動時，可認為對地面建筑物包括公路工程無特大危害，不需要治理，反則必須對高速公路下的煤礦采空區(qū)進行治理，由于煤礦采礦空區(qū)塌落后形成的空洞體積較大，其空洞體積的大小是在勘察階段由技術人員依據(jù)勘察成果確定的，與采空區(qū)上覆巖層的剩余沉降量有關。經(jīng)過公路建設科技人員的多年探索，認為采用全充填式注漿法治理煤礦采空區(qū)是較為科學，安全可靠的一種行之有效的方法。
1.2全充填式注漿法的使用條件
高速公路在國民經(jīng)濟建設中具有舉足輕重的地位，改革開發(fā)以來我國高速公路建設從無到有、到目前為止，我國高速公路通車里程已名列世界前茅，極大地帶動了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。我省的高速公路建設在近幾年也有了飛速發(fā)展。太舊高速公路的建成已成為我省高速公路建設的里程碑。其中通過的陽泉礦業(yè)集團煤礦采空區(qū)是我省治理高速公路下伏煤礦采空區(qū)的典范，也開創(chuàng)了我國高速公路煤礦采空區(qū)治理工程的先河，當時設立的“公路下伏空洞勘察設計及處理方法研究課題”小組，經(jīng)過數(shù)年的鉆心研究，其科研成果已達到國內(nèi)領先、國際先進的水平。根據(jù)這一科研成果而編制的《公路采空區(qū)勘察設計與施工手冊》（2005年）是目前國內(nèi)唯一的一本教科書。
全充填式注漿法的適用條件較為廣泛，自1995年建成的太舊高速公路以來，我省已在大長、長晉、晉焦、大運等數(shù)條高速公路建設中普遍采用，經(jīng)過數(shù)年的運行，已充分顯示出其治理效果的安全可靠性。通過數(shù)十年的探索，公路建設人員對全充填式注漿法有了更新的認識，他們根據(jù)高速公路的特點，對重要構造物如隧道、橋梁下伏的煤礦采空區(qū)采用了純水泥漿，對路基下方的采空區(qū)降低了水泥用量，從而節(jié)約了建設成本�？傮w認為，全充填式注漿法可適用于各種類型的煤礦采空區(qū)，不受開采年代、采煤方式、回采率及煤層頂板管理方式的影響，是一種經(jīng)濟合理、安全可靠的治理方案。
1.3全充填式注漿法的優(yōu)點
全充填式注漿法是公路建設者在數(shù)年的科研、實踐，再科研、再實踐中，探索出來的治理公路下伏煤礦采空區(qū)的一種行之有效的方法。其主要優(yōu)點與：其一，經(jīng)濟合理，現(xiàn)采用的水泥粉煤灰混合漿液，將原來作為三廢的粉煤灰變廢為寶，粉煤灰在漿液中的用量最高已達85%，極大地降低了建設成本，減少了粉煤灰對環(huán)境的污染，實現(xiàn)了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。其二，施工工藝簡單可行。全充填式注漿法無論是成孔工藝，制漿工藝還是注漿工藝都是利用了現(xiàn)有的地質(zhì)鉆機、泥漿泵等普通設備，無需增加專門設備。而且其整個施工工藝簡單，一般工人即可操作。其三是治理效果安全可靠，達到了高速公路對地基強度的基本要求，特別是近幾年來對高速公路構造物下伏煤礦采空區(qū)治理方案的優(yōu)化設計，使這一方法更為安全可靠。
2．全充填式注漿法的施工工藝
全充填式注漿法的施工程序可分為：鉆孔→下注漿管（澆注孔口管）→制漿→灌漿→終止灌漿。其各分項工程施工工藝如下所述。
2.1帷幕孔，注漿孔的施工工藝
全充填式注漿法成孔是第一道工序，按照孔的用途可分為帷幕空和注漿孔，帷幕孔的用途是在采空區(qū)治理邊界布設的一圈孔距較小的邊緣孔，注漿中先注帷幕孔，使其注入的漿液形成一道帷幕墻，以阻止治理范圍內(nèi)的漿液流失，降低治理成本。注漿孔是在治理范圍內(nèi)布設的一排排孔，其用途是為了注漿。帷幕孔和注漿孔的施工工藝是相同的，不同處是先施工帷幕孔后施工注漿孔，其施工工藝和技術要求主要是：
注漿孔應用專業(yè)測量儀器、皮尺進行實地測量放樣，鉆孔實際位置原則上不應偏離設計位置1.0m。確因地形影響，鉆孔不能放在設計位置時，應先施工其周圍可以就位的鉆孔，再根據(jù)鉆探揭露采空區(qū)的情況予以調(diào)整。
鑒于煤礦開采和塌陷變形的復雜性，通過有限的勘探鉆孔尚難精確查明地下的全部情況，施工時應先施工取芯孔，目的是進一步探明地層及采空區(qū)冒落情況，如出現(xiàn)與設計不符的情況，應及時與設計單位聯(lián)系以便對原設計進行適當?shù)男拚?br />
2.1.1成孔工藝
用Ф130mm鉆頭開孔，鉆至完整基巖5m后變徑為Ф91mm。
用Ф91mm鉆頭，鉆至采空區(qū)中的塌陷冒落帶底板或煤層底板以下1-2m終孔。
2.1.2技術要求
鉆孔要求采用清水正循環(huán)鉆探工藝施工。
做好鉆探原始記錄和巖芯編錄工作。
鉆孔施工過程中，如發(fā)現(xiàn)漏水、吊鉆、埋鉆等現(xiàn)象要詳細記錄其深度、層位和耗水量。
2.1.3澆鑄孔口管
將一端帶有法蘭托盤的Ф50mm注漿管下入孔內(nèi)變徑處，孔內(nèi)投入20cm厚碎石，以堵塞大的縫隙，之后投入30cm厚粘土，以防止?jié){液大量滲漏。然后
灌入水灰比為1:1.5-1:2的稠水泥漿，澆鑄長度為4-6m，澆鑄要求應達到注漿
過程中漿液不會從注漿孔壁四周溢出。注漿孔澆鑄孔口管見結構示意圖。
2.2注漿材料的選擇及配比
注漿材料的選擇是根據(jù)高速公路建設對構造物和一般路基的要求而確定的。從已有的經(jīng)驗可知，對于高速公路隧道洞身的采空區(qū)，由于沉陷變形而形成的破碎帶對隧道掘進危害較大，常采用純水泥漿液加固其破碎巖體，以提高破碎帶巖體整體強度，使隧道掘進能安全通過采空區(qū)。對大橋下伏采空區(qū)可提高混合漿液中水泥的含量�，F(xiàn)在普遍采用的水泥粉煤灰漿液對治理公路下伏采空區(qū)較為有效。其中水泥為32.5#普通硅酸鹽礦渣水泥，該水泥產(chǎn)地較為普遍，其各種物理力學化驗指數(shù)均達到了漿液配方的要求。粉煤灰也到處可取，其標準為三級以上即可使用，使用中要注意細度能滿足制漿標準。
水泥單漿和水泥粉煤灰混合漿液的配比，是由設計人員按照高速公路構造物的要求而確定的。一般而言，對隧道、大中橋下伏的采空區(qū)可采用水泥單漿或水泥含量較大的混合漿，其水固比一般為1:1.0～1:1.3，對路基下伏的采空區(qū)水泥占固的比例為15%～30%，粉煤灰為85%～70%。各種漿液的配比是施工人員按施工圖設計條件的要求，在施工前由實驗室配制，并經(jīng)監(jiān)理工程師認可后確定的。
2.3注漿系統(tǒng)配置及技術要求
注漿系統(tǒng)是實施全充填式注漿法治理煤礦采空區(qū)的關鍵工序，直接關系到治理效果和施工質(zhì)量。注漿系統(tǒng)配置及技術要求主要為：
2.3.1料場
堆放材料的料場場地要平整，運料車輛能正常通行，且緊鄰攪拌機，利于材料運輸、搬運，水泥庫要求設有防潮、防雨設施，粉煤灰要做好防風揚塵措施。
2.3.2攪拌池
修建的攪拌池應滿足正常施工需求，池為圓柱體，中間設置攪拌系統(tǒng)，使得攪拌后的漿液均勻，符合要求，一次攪拌量應≥3m3。亦可選用符合標準的攪拌機。
2.3.3水池
制漿站應根據(jù)施工注漿總量需要，建立數(shù)個水池，以保證正常施工，水池建筑規(guī)模及要求視工地具體情況而定。
2.3.4注漿泵
宜采用變檔定量泵，其定額排漿量不小于200L/min，注漿泵壓力應大于注漿最大設計壓力的1.5倍。
2.3.5壓力表
注漿用壓力表最大指數(shù)應小于10Mpa。
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2.3.6采用ф50mm鋼管，在管子前端20-30cm處焊接一法蘭托盤（托盤直徑120-130mm之間），下入孔內(nèi)變徑處。見澆鑄孔口管（套管）示意圖。
2.4注漿施工工藝及其有關參數(shù)
注漿施工工藝主要有注漿設備的選擇、制漿工藝、灌漿工藝及注漿壓力的控制。
2.4.1注漿設備
注漿設備主要由制漿設備和注漿泵組成，如前注漿配置系統(tǒng)所述，制漿設備由一次攪拌池和二次攪拌池構成，目前采用的是施工單位因地制宜自制的攪拌設備，其容量和數(shù)量應工程大小而定。注漿設備常選用250型以上泥漿泵，這種泥漿泵市場較為常見，而且結實耐用。
a) 漿液配制應按試驗室確定的漿液配合比進行，并隨機抽查漿液的各項指標。
b) 原材料：水用水表或定量容器計量；水泥按袋或按定量容器（散裝水泥）計量；粉煤灰用定量容器計量，并要求用磅稱抽查水泥、粉煤灰的數(shù)量。
c) 制漿工藝如下：
水泥、粉煤灰、清水--------一級攪拌池----------二級攪拌池--------注漿孔
d) 攪拌過程：每次攪拌時間不得少于5分鐘。
2.4.3注漿工藝
注漿
注漿采用漿液濃度先稀后稠的方法，注漿開始后，要定時觀測泵的吸漿量和泵壓，記錄注漿過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象，收集原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際情況及時調(diào)整注漿量和漿液濃度。
注漿過程中若出現(xiàn)地表裂隙大量跑漿時，應采用間歇式注漿，或減小泵量及采取地表充填裂隙的措施，阻止?jié){液從地面大量流失。
當單孔注漿量較大時，應采用間歇式注漿法施工。
單孔注漿結束標準
a)在單孔注漿末期，泵壓逐漸升高，當泵量小于70L/min時，孔口壓力在1.0-1.5Mpa，穩(wěn)定10-15分鐘，可結束該孔的注漿施工。
b)當注入一定漿量，孔口壓力不小于0.3Mpa，若出現(xiàn)地表裂隙大量跑漿時，即可結束該孔的注漿施工。
注漿技術要求
a)注漿及間歇注漿前必須用清水洗孔，壓水時間不得小于10分鐘。
b)稀漿灌注量取單孔注漿量的30%為宜。
2.4.4注漿壓力
注漿壓力（終孔壓力或最大允許壓力）是通過實驗確定的，它由注漿管路的距離、注漿泵額定壓力及漿液輸送高差大小等諸因素確定的，現(xiàn)行的治理工程施工圖設計文件規(guī)定注漿壓力應不小于3MPa，注漿壓力的測定是以注漿機孔口壓力為準的，壓力表應選用0～10 MPa隔膜式壓力表。
3．全充填式注漿法質(zhì)量檢驗內(nèi)容與方法
3.1施工質(zhì)量檢測基本要求
由于采礦空區(qū)治理工程的隱蔽性和復雜性，要求必須對治理工程質(zhì)量的最終效果進行檢測。為此，應在治理區(qū)域內(nèi)選擇一定范圍的路段對采空區(qū)底板以上受注層進行質(zhì)量檢測。檢測的目的是：采空區(qū)治理施工后地基穩(wěn)定性是否滿足設計的要求，并根據(jù)不同公路工程對其變形的允許范圍確定評定標準。
采空區(qū)治理工程屬隱蔽工程，對它的質(zhì)量控制一直是一個難題。除了在施工過程中由業(yè)主和監(jiān)理工程師嚴格按照設計文件和規(guī)范要求，對每一道工序進行監(jiān)督外，在治理工程結束后，必須對施工質(zhì)量進行檢測，一般檢測的時間應在注漿施工結束后6個月進行，主要是考慮到在注漿期間，注漿壓力會對地下采空區(qū)產(chǎn)生較大的應力變化，注漿結束后，采空區(qū)內(nèi)應有一個壓應力調(diào)整的過程，才能達到采空區(qū)地基平衡穩(wěn)定。
3.2施工質(zhì)量檢測內(nèi)容
全充填式注漿法治理采空區(qū)后的特點是，施工過程是在地表進行的，施工結果 位于地表以下。所以，如何才能確定施工質(zhì)量檢測的內(nèi)容？選擇什么樣的檢測方法？目前還沒有可參照的規(guī)范，根據(jù)已有的經(jīng)驗，針對檢測目標隱蔽性這一特點，檢測內(nèi)容主要有：施工結束6個月以后，漿液結石體的強度指標已達到設計要求，按照全充填式注漿法的原理，漿液在一定壓力作用下注入采空區(qū)的冒落帶、裂隙帶和彎曲帶，漿液經(jīng)過固化后，和采空區(qū)內(nèi)的破碎巖塊形成結石體，這些結石體經(jīng)膠結固化后提高了強度，可通過抗壓試驗等方法，測定其強度指數(shù)。第二個檢測內(nèi)容為漿液充填率（以百分比表示），采空區(qū)經(jīng)過塌陷沉降變形后，剩余的空洞體積被漿液充分充填，對照注漿前 的孔隙率，注漿后勢必減少了孔隙率，可通過鉆孔過程中冷卻液的流失量和必要的壓水試驗，檢測受注層的漿液充填率。第三個內(nèi)容為地表變形分析，采空區(qū)經(jīng)塌陷沉降變形后在地表形成沉降盆地和不規(guī)則的張拉裂隙，其剩余沉降量對公路或地面建筑物造成一定危害。經(jīng)過全充填式注漿治理后，地表的剩余沉降變形可得到有效控制，所以，對治理后的采空區(qū)，建立固定的沉降變形觀測也是評判施工質(zhì)量的一個主要內(nèi)容。
3.3施工質(zhì)量檢測標準
根據(jù)不同公路工程對其地基變形的允許范圍，《高速公路采空區(qū)（空洞）設計與施工治理手冊》（山西省交通廳．中交通力公路設計工程有限公司）確定的采空區(qū)治理工程質(zhì)量評定標準度如下表所述：
工程質(zhì)量評價標準值
評價指標 工程類型
評價項目 橋梁、隧道 高速公路 一級公路 二級公路
結石體抗壓強度（MPa） ≥0.3 ≥0.3 ≥0.2 ≥0.2
充填率（%） ≥90 ≥75 ≥75 ≥75
單位壓水量（L/min） ≤50 ≤70 ≤70 ≤70
孔內(nèi)彈性橫波（m/s） ≥160 ≥160 ≥160 ≥160
變形觀測 傾斜i（mm/m） ≤±3.0 ≤±3.0 ≤±6.0 ≤±10.0
豎曲率k（×10-3/m） ≤±0.2 ≤±0.2 ≤±0.4 ≤±0.6
水平變形ε（mm/m） ≤±2.0 ≤±2.0 ≤±4.0 ≤±6.0
3.4施工質(zhì)量檢測方法
按照施工質(zhì)量檢測內(nèi)容和標準，現(xiàn)在常用的檢測方法主要有鉆探取芯和物探為主。
3.4.1鉆探
鉆探取芯是采空區(qū)治理工程質(zhì)量監(jiān)測工作中的主要技術和方法。通過鉆孔取芯，可根據(jù)鉆探取芯率和提取的巖芯的破碎程度，判斷漿液結石體與圍巖的膠結程度。同時，根據(jù)鉆探過程中冷卻液的損失量，可判斷漿液對破碎巖層充填和膠結后的完整程度，并采取一定量的漿液巖石結石體進行室內(nèi)抗壓強度試驗，檢測其強度是否達到質(zhì)量要求標準值。另外，通過鉆孔可進行孔內(nèi)波速測試和壓水試驗，為物探檢測和壓水試驗提供工作平臺。
鉆探檢測一般是在地表物探檢測后進行的，鉆孔數(shù)量可按治理工程注漿孔數(shù)的2%～3%確定（但最少不應小于2個鉆孔），檢測孔的位置原則上適宜布設在治理公路中線附近物探確定的可疑區(qū)域內(nèi)，也可由業(yè)主會同監(jiān)理工程師根據(jù)注漿施工判斷的可疑區(qū)域。鉆探中巖芯的采取率應大于80%，同時做好鉆探記錄，詳細描述巖層變化情況，特別注意采取漿液結石體，并對其外觀、形狀、硬度、顏色、空隙等方面進行認真描述，對結石體試驗在標準養(yǎng)護后72小時后 內(nèi)實驗室進行完內(nèi)試塊無側限抗壓強度測試。
3.4.2物探
物探檢測也是采空區(qū)治理工程施工質(zhì)量檢測的重要方法之一，這是根據(jù)采空區(qū)治理區(qū)域內(nèi)同一地點巖層在注漿前后物理性質(zhì)的變化，對此，直觀判斷工程質(zhì)量的優(yōu)劣，其特點是成本低、速度快、效率高、方法簡單，但由于物探對同一地質(zhì)體具有多解性，只能對施工質(zhì)量進行定性評價，所以，一般上宜采用兩種以上物探方法進行檢測。常用的方法有孔內(nèi)波速測井法、瞬變電磁法、高密度電法。以下簡單介紹比較常見的兩種方法：
1. 波速測井法
地震波在不同巖性地層中的傳播速度取決于巖石的密度，當采空區(qū)進行注漿治理后，破碎巖石的裂隙、空隙被漿液充填固結，使巖石密度發(fā)生變化。利用人工振動產(chǎn)生的橫波，通過下入檢測孔內(nèi)的檢測探頭，經(jīng)檢波器接受地震波的直接信息，輸入到地震儀主機自動記錄，然后用專用軟件進行資料處理，繪制解議圖件，提交監(jiān)測成果。波速測井是在檢測孔施工結束后進行的，以鉆孔取得的地質(zhì)資料為基礎，按不同巖性及巖石完整性分段對應的波速位，進行工程質(zhì)量評價。
2．高密度電法
高密度電法是利用采空區(qū)治理前后的電性差異，也就是利用采空區(qū)治理前后巖層視電阻率變化，對治理工程施工質(zhì)量進行評價。采空區(qū)在治理前，空洞充水時視電阻率為低值，當空洞無任何充填，以空氣介質(zhì)為主時，其視電阻率為高值。采空區(qū)注漿治理后，由于空洞內(nèi)介質(zhì)的變化，原充水空洞視電阻率升高，充氣空洞視電阻率為高值。治理前后采空區(qū)內(nèi)視電阻率的變化，可以定性判斷采空區(qū)的治理效果。
3.4.3地表變形觀測
通過地表變形觀測，可以定量的評價治理后采空區(qū)的地基穩(wěn)定性可否滿足公路工程對地基變形的要求。該方法直觀、精度高，但因其持續(xù)工作時間較長，且觀測點的位置選擇和保護比較困難，所以，不甚常用此法評價采空區(qū)治理工程質(zhì)量，但對重要建筑物如長隧道、大橋等還是有必要進行地表變形觀測。
4.臨吉高速公路煤礦采空區(qū)治理工程實踐
4.1工程簡介
臨汾至吉縣高速公路是國家高速公路青島至蘭州公路山西境內(nèi)的一部分，起點位于臨汾樞紐互通順接長臨高速公路并銜接大運高速公路，終點在吉縣壺口跨越黃河進入陜西境內(nèi)。松卜嶺隧道煤礦采空區(qū)位于S11標段，施工單位為中鐵十七局建設集團第五分公司。松卜嶺隧道全長約2.4km，其中2.1km穿越了2號煤和10號煤采空區(qū)。采空區(qū)治理工程施工圖設計方是中交公路規(guī)劃設計院有限公司。
松卜嶺隧道煤礦采空區(qū)分為七個區(qū)，普通注漿孔總深為13.925萬米，總注漿量為25.237萬立方米。
4.2松卜嶺隧道采空區(qū)治理等級及處理方案選擇
4.2.1采空區(qū)處治設計原則
采空區(qū)處治后，地基變形應滿足公路工程對地基穩(wěn)定性的要求，即：經(jīng)處治后的采空區(qū)，在公路施工和運營過程中，圍巖質(zhì)量能得到有效改善；地既能有效地承受公路和車輛荷載，不產(chǎn)生破壞和影響公路工程正常使用的變形，保證公路安全運營。
4.2.2采空區(qū)處治設計依據(jù)
本次采空區(qū)處治設計依據(jù)的規(guī)范、規(guī)程、技術資料等主要有：
1．《高速公路采空區(qū)（空洞）勘察設計與施工治理手冊》，山西省交通廳、中交通力公路勘察設計工程有限公司，2005年；
2．《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》，原國家煤炭工業(yè)局，2001年修訂；
3．《國家高速公路青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣高速公路第LZI合同段祥勘松卜嶺隧道工程物探技術報告》，北京建達道橋咨詢有限公司，2009年6月；
4．《國家高速公路青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣高速公路第LZI合同段兩階段初步設計》，中交公路規(guī)劃設計院有限公司，2009年3月。
4.3采空區(qū)治理等級
采空區(qū)治理等級主要是根據(jù)治理難度和工程量大小進行劃分的。本工程采空區(qū)的治理難度屬于三級：短壁或長壁式開采，地下空洞率較高，地表穩(wěn)定性較差，采空區(qū)治理難度和工程量均較大。
4.4采空區(qū)處治方案的原則
采空區(qū)的處治設計是在采空區(qū)勘查基礎上，經(jīng)過對采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性的分析和評價后，針對采空區(qū)的特征、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件、工程類型及其重要程度等，對采空區(qū)的治理方法進行篩選，選用最佳治理方案。在選擇采空區(qū)治理方法時，一般應遵守的原則：
1．在技術上可行、經(jīng)濟上合理，又能滿足進度的要求；
2．根據(jù)采空區(qū)的地基條件、道路條件及施工條件等進行選擇。
4.5采空區(qū)處治方案
公路采空區(qū)的治理方法主要有注漿法和非注漿法（包括干砌法、漿砌法、開挖回填法和橋跨法）。采空區(qū)處治在我省目前常用的方法是全充填壓式力注漿法。即在地表打孔，通過注漿泵、注漿管，將水泥、粉煤灰漿注入采空區(qū)和上覆巖體裂隙中。漿液經(jīng)過固化、膠結形成結石體對其上覆巖層形成支撐作用，阻止上覆巖層進一步冒落，保證上部建筑物安全穩(wěn)定。條件許可時，配合井下空巷回填、砌碹、阻漿墻等工程效果更好。
本項目區(qū)的采空區(qū)分布地段地形相對比較平緩，交通條件較好；分布的采空區(qū)有二疊系山西組2#煤和石炭系太原組10#煤兩層采空區(qū)，埋深一般在22～162m，主要是在2000年前開采形成的，多數(shù)已坍塌或冒落；區(qū)內(nèi)巖層產(chǎn)狀相對較平緩，一般在5～10°；不適宜于非注漿法，采用全充填壓力注漿法治理技術上可行，經(jīng)濟上也比較合理�？紤]到地下采空區(qū)可能已大面積冒落，因而本設計方案為地面注漿處理。
理論和實踐證明，采空區(qū)通過注漿治理后，地表傾斜值、曲率值和水平變形值滿足建筑物地表容許變形值，具有良好的治理效果。
4.6采空區(qū)處治標準
本項目的采空區(qū)處治設計依據(jù)采空區(qū)勘查成果，結合工程類型及其重要程度采用不同的治理標準，工程類型分橋梁和隧道以及路基兩大類，治理范圍、注漿材料、注漿壓力及充填率、檢測視工程類型有所差異。
4.6.1注漿材料配比：水泥與粉煤灰比例橋梁和隧道段為3:7，路基段為1.5:8.5；
4.6.2結石體抗壓強度：橋梁和隧道段≥2.5MPa,高速公路路基段≥1 MPa；
4.6.3漿液充填率：橋梁和隧道段≥90%，高速公路路基段≥75%；
4.6.4注漿壓力：橋梁和隧道段為2～3 MPa，路基段為1～1.5MPa；
4.6.5單位壓力量：橋梁和隧道段≤50L/min, 高速公路路基段≤70L/min;
4.6.6孔內(nèi)彈性橫波：橋梁和隧道段、高速公路路基段≥160m/s.
