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1、LOGO 采空区公路设计指南 （送审稿） 汇报材料 2010年6月 交通运输部公路工程标准规范制修订项目 目 录 1 编写依据及编写过程 1、关于2008年度公路工程标准制修订邀标项目承担单 位的通知（交公路字200890）； 2、 交通运输部组织的 “采空区公路设计指南编制大纲 及工作大纲评审会议纪要”。 3、公路工程行业标准管理导则（交公路发2001620）； 4、关于加强公路工程标准规范工作的若干意见（交公路 发20086）； 5、交通标准制定、修订程序和要求JT/T18-2008； 1.1 编制依据 ，负责该项目“编制大纲”和“工作大纲”的编写、 指南第三章“采空区勘察”、第六章“采空
2、区处治设 计”、第八章“采空区处治过程监测及处治效果检测”的 编写及指南的统稿和修改工作，同时负责整个编写组 的协调与管理工作。 1.2 编写工作情况介绍 1.2.1 主、参编单位工作分工 主 编 单 位 中交二院负责第一章“总则”、第二章“术语、符号” 及第五章“采空区公路设计”的编写工作；中国地大负责第 四章“采空区稳定性分析与评价”、中交通力公司负责第七 章“采空区注浆处治施工”的编写工作。 1.2 编写工作情况介绍 1.2.1 主、参编单位工作分工 参 编 单 位 2009年10月至11月上旬，主 编单位将指南的征求意见稿 向全国30家具有甲级资质的公路 勘察设计及施工单位发出了征求
3、意见函，截至11月20日共收到来 自全国8家单位的“征求意见反馈 表”。其他单位经电话联系确认无 异议。主编单位将收到的反馈意 见做了分类和整理，并于2009年 11月26日至28日在并召开了第四 次编写组工作会议，会议针对反 馈意见进行逐条讨论，并对指 南内容的完整性、措辞和语句 进行了推敲，对其中表述不够准 确、有分歧的技术观点及错、漏 、碰、差，进行了讨论和修改。 1.2 编写工作情况介绍 1.2.2 主要工作过程 第一次编写组工作会议 采空区全国调研 第二次编写组工作会议 第三次编写组工作会议 咨询审查 第四次编写组工作会议 送审稿 大纲专家评审 2008年4月29日，交通 运输部组织
4、对采空区公 路设计指南编制大纲及 工作大纲进行了专家 评审，并形成会议纪要。 2008年10月21日至24 日在并召开，会议就 指南合成稿的总体构架 、主要内容和篇章结构进 行了梳理分析，并逐章、 逐节、逐条进行了讨论、 修改，或形成修改意见。 2009年12月，由主编单 位对指南再次进行统稿 修改后，形成送审稿。 嗣后，在太原（并） 召开第一次编写组工作会 议，进行了工作总体安排 和分工，全面启动了项目 的调研和初稿的编写工作 。 2009年6月，邀请国内 10名专家进行了咨询审查。 专家咨询意见归纳为以下三 个方面： 一是篇章结构、总体内容 的把握和调整；二是正文和 条文说明的关系问题；三
5、是 逻辑关系、内容结构和表述 等方面的问题。 编写组结合咨询意见和 建议对指南进行了认真 地讨论、分析和修改。并于 2009年9月形成了指南 的征求意见稿。 在展开初稿编写的同 时，编写组在主编单位的 统一安排下，分四个组于 2008年6月至8月对我国 分布有采空区公路的河南 、辽宁、贵州、云南、广 西、新疆、甘肃、宁夏、 山西等九省（区），进行 了采空区公路勘察、设计 、施工及检测等方面的调 研,并形成调研报告。通 过调研开阔了视野，丰富 了指南的编写内容， 对指南的编写起到了 很好的促进作用。 2009年3月3日至5日 在并召开，会议就指南 初稿做了进一步修改， 包括正文、附录和条文说 明
6、的具体内容、条款设置 等。 2 指导思想及编写原则 本着实用性、成熟性、先进性、指导性 的思想进行指南的编写，以期达到采空 区公路建设、运营安全之目的。 2.1 指导思想 平定至阳曲高速公路贾村煤矿采空区民房裂缝 平定至阳曲高速公路旋坪煤矿采空区地表规则平行裂缝群 符合国家法律、法规的有关规定；符合公路 工程行业标准管理导则编写规定；与国家现行标 准相协调。 在广泛收集资料的基础上，总结提炼已有成熟 的技术，采取调研总结与编写相结合、科研课题与 依托工程相结合的原则进行编写。 2.2 编写原则 3 国外查询情况 （美国、加拿大、日本、英国） 美国国家公路与运输协会（American Assoc
7、iation of State Highway and Transportation Officials）是美国研究交通与运输 问题的机构，也是公路建设规范与标准的制定和颁布 机构；美国交通部联邦公路局FHWA（Federal Highway Administration）也发布相关公路建设技术 手册及指南。 从已收集到的美国交通部联邦公路局制定的联 邦高速公路项目道路与桥梁建设标准（Standard Specifications for Construction of Roads and Bridges on Federal Highway Projects）看，未见 专门针对采空区公路设计
8、与施工的内容和规定。 3.1 美国 3.2 加拿大 加拿大地广人稀，矿产资源丰富，共有71种矿产，其中以金属矿产居多，政府 大力发展采矿业，煤矿露天开采占据较大份额。 加拿大国土面积位居世界第二，但人口只有3361万，且主要集中于南部和东西 沿海地带。高速公路总里程约为8030公里。因国内土地资源极为丰富，极少发生公 路建设必须穿越废弃采空区的情况，即使可能通过矿区也采用避让的方式。 经查询，加拿大哥伦比亚省和阿尔贝 塔省交通与基础设施部颁布的高速公路 标准规范 （STANDARD SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY CONSTRUCTION)，上述两部标准均未涉 及相关采空
9、区公路建设的说明及规定。 3.3 日本 日本人多地少，资源贫乏，国内的煤层埋藏深度大，地形复杂，煤炭开采 成本高，煤炭90以上依赖进口，但日本国内也有一定的产煤量。在日本煤炭 开采的历史高峰年份，全国境内曾有大概600个煤矿，最大年产量高达5500万吨 ，但是随着其后的能源革命使得日本国内煤炭开采量急剧下降，目前仅有钏路 煤田还在开采。日本国内煤炭主要产自北海道，即著名北海道钏路煤矿。日本 有多年的煤炭开采历史，形成了成熟的开采、挖掘、安全技术，采煤机械化设 备始终处于世界先进水平。 日本高速公路总里程9507公里，日本 国内高速公路设计主要执行日本高等级 公路设计规范，规范中并未针对采空区
10、公路建设问题做专门的规定。 查询中未发现日本交通运输省颁布针 对采空区公路建设的相关技术指南、标准 及规范。 3.4 英国 英国煤炭开采历史悠久，产量曾居世界第一位，为英国 工业革命提供强有力的能源基础。第一次世界大战后，英国 煤炭工业逐渐衰退，产量下降。1947年煤炭工业国有化后， 煤炭产量有所回升，但随后发生的伦敦烟雾事件(1956年)， 以及北海油田的开发(1980年)，能源消费结构发生变化，英 国煤炭竞争力越来越弱，廉价进口煤大量涌入，煤炭工业每 况愈下，英国煤炭主要用于发电。英国煤矿开采机械化水平 高，采煤技术及安全水平一直处于世界前列。 英国高速公路总里程达2200多英里（3500
11、公里）。公路 建设主要规范标准有道路与桥梁设计手册（The Design Manual for Roads and Bridges(DMRB)），该手 册对诸如岩土工程风险管理、边坡加固、土工构筑物设计与 施工、原位勘察等问题进行了具体规定，但尚未发现针对采 空区公路建设问题的特殊规定。 4 国内调研情况 了解和掌握我国公路采空区的分布情况、 采空区的处治方法、经济指标及采空区处治后 公路运营情况，总结国内公路采空区勘察、设 计、施工及检测等方面的工程经验。 4.1 调研目的 高平至新乡高速公路七一煤矿采空区地表裂缝 临汾至吉县高速公路卧龙沟煤矿地表裂缝 （1）调研方式 调研采取了函调与实地考
12、察调研相结合的方式进行 。2008年5月，主编单位向全国32个公路甲级勘察设计 单位以便函的形式进行了一次公路采空区分布及处治情 况的专项调查，收到回函22个，其余单位经电话进行了 确认。其中有13个省（区）的公路存在采空区。通过对 函调成果分析整理，编写组分为四个组，分别对我国9 个省区的公路采空区进行实地考察调研。 4.2 调研方式及成果 （2）调研成果 国内部分公路采空区调研情况（不包括山西省） 4.2 调研方式及成果 项目统计数据备注 公路采空区项目总数12个省（区），共54个。 本表依 据函调和 实地考察 调研成果 综合分析 编制。 采矿品种煤矿占76%、其它矿种占24%。 采空区埋
13、深分布100m占85%、100200m占6.5%、200m占8.5%。 建设阶段 已通车的项目26个、占48%； 在建的项目10个、占19%， 处于勘察设计中的项目18个、占33%； 采空区上覆工程类型绝大部分为路基工程，只有2处桥梁位于浅层采空区（埋 深小于30m），桩基穿越了采空区； 采空区处治方案埋深10m, 采用强夯置换或挖除换填 埋深 10m的采空区采用全充填压力注浆处治。 4.2 调研方式及成果 （2）调研成果 项项目名称 采空区分布累 积长积长 度（m） 埋深（m）回采率（%） 太旧高速160080-27050-802100/1313 祁临临高速2800100-13025-353
14、500/1250 太祁高速32028-5530370/1156 长长晋高速1565100-18020-406396/4087 晋焦高速100030-8030-501600 太长长高速6160160-42030-9030500/4951 汾离高速124060-140302400/1900 离军军高速339550-13030-857044/2075 阳候一期2170160-20030-508540/3935 阳候二期939050-20030-7533000/3514 大同香炉寺隧道92060-15030-501200/1333 太旧二通道816160-23030-9035100/4301 忻保高速
15、19900-17660-906319/3175 晋城西北环环高速676030-22620-951195/1768 晋城一级级路1095072-23835-9038960/3558 合计计30560 96650/3163 山西省公路采空区调研情况 总造价（万元） 每公里造价（万元） 5 科研成果应用情况 指南编制依托的科研课题是离军高速公路桥隧下伏采空区处治关 键技术研究，课题的主要研究成果已应用于山西省高速公路桥隧下伏采 空区的勘察、设计、施工及检测，并编入本指南的相关部分。 课题以青岛至银川国道主干线山西省离石军渡高速公路四隧两桥 ( 大雨亮隧道、师婆沟隧道、阎家条隧道、庙梁隧道、康家沟大桥、矾水沟 大桥）下伏采空区的处治为研究对象，采用采空区专项勘察、室内模拟试 验、数值模拟与理论分析相结合的研究方法，通过对采空区上覆岩体受单 层和双层复合采动影响分析、不同工况的采空区覆岩损伤演化规律及地表 变形特征研究、注浆参数设计与施工工艺控制及桥隧结构变形监测分析， 成功地解决了桥隧下伏采空区处治关键技术难题。该课题的主要研究成果 如下： （1）通过课题研究，建立了一套较
