煤炭采空区道路沉降处理新方法探究

摘

 要：本文通过对煤炭采空区地表变形使道路发生病害的原因入手，结合现有路基处理方

法和技术，提出了煤炭采空区新建道路路基沉降防治和已沉降老路维修的新方案

——“暗

桥

”法，暨在路基中设置“暗桥”以限制路基沉降量。通过定期观测，在沉降量达到最大允许

值之前进行维修处理，以便最大程度延长道路使用年限和最大程度降低道路维护维修费用。

 

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 http://www.xzbu.com/2/view-4539872.htm

　　关键词：煤炭采空区；

“暗桥”法；沉降处理；道路维护 

　　

1、引言 

　　煤炭采空区是指地下煤炭开采工作引起上覆岩层的强烈扰动，采空部分上部直到地表
的岩层出现沉陷和错动裂缝，地表产生连续或非连续变形的区域。煤炭采空区地表变形会引
起一系列严重的岩土工程问题，如地面塌陷、道路破坏、边坡失稳等，为民众正常生产生活
带来很大隐患。

 

　　我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，与此同时，我国也是受采空区地面塌陷困
扰最严重的国家。据调查，

 全国 23 个省（区、市）塌陷坑总数超过 3 万个，地面塌陷破坏土

地面积超过

8.5 万公顷。随着国民经济的发展，煤炭消耗量不断增加, 我国许多新建矿区和

老矿区的开采范围已逐渐延伸到城市、道路和桥梁下面。同时

, 随着我国公路网路的不断完善,

 大量的道路将不可避免地建在采空区范围内。建在采空区上的道路由于重力作用会产生大
的土基下沉

, 当其下沉量超过了容许值, 将导致道路出现塌陷开裂等病害。 

　　

2、现有应对措施及缺陷 

　　

 由于采空区地面塌陷问题的复杂性和处理成本等方面的原因，目前国内外遇到此类问

题主要有

2 种思路：1 是尽可能对公路线形进行调整以避开塌陷区；2 是无法避让时对已形

成的塌陷坑进行加固或密实处理。在我国山西和河南等人口较为稠密的主要产煤区就经常面
临无法避让采空区的工程实际情况，当地工程界积累了许多宝贵的处理技术和经验，这些
技术包括：

 

　　注浆充填密实处理

 

　　通过注浆设备将水泥粉煤灰浆液注入采空塌陷区，浆液将充填采空腔体和上覆岩石裂
隙，从而起到对表层岩土加固密实的效果，进而阻止其进一步塌陷危害路基稳定性。优点是
加固效果好，便于操作；缺点是很难对空腔和裂隙有充分的了解，难以事先确定注浆量，
不便于管理。

 

　　煤矸石、粉煤灰充填覆土

 

　　采用煤矸石或粉煤灰对坑体进行填充压实，再覆盖一定厚度的表土。此方法的优点是成
本低，无污染；缺点是受地下水和地表沉陷等多种因素影响，处理效果一般，若地表还在
进一步沉降，可能需要多次进行处理。

 

　　高能级强夯法

/爆破法 

　　对出现塌陷的区域进行强夯或爆破处理，加速地表覆土或岩层沉降，以期使上覆层重
新达到稳定状态，待地基稳定以后再进行路基施工。以此方法处理效果较好，但只能应用于
面积较小上覆层较软的区域，且无法在人口密集的城镇区域实施。

 

　　以上这些技术都属于浅层土基处理技术，只能应用于处理深度为几十米的工程。目前我
国许多产煤区的采煤巷道深度都已经接近千米，随着这些埋深超过百米的巷道的不断坍塌
密实，还将产生许多新的采空塌陷区，在这些新的采空区应用这些技术将收效甚微。目前亟
需一种全新的处理技术以应对此问题，暗桥

”方案则是对解决这一问题的一次大胆的探索。