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科技评价动态

《下伏采空区高速公路灾变机理及加固关键技术研究》成果推广

作者:山东公路学会
时间:2023-02-15 17:13
浏览量:1184

评价证书编号: 鲁交科评字[2023]第5号 

成果评价水平: 国际领先

成果获奖情况:无

获得专利情况:发明专利4项,专利号:ZL2021101276945;ZL201910954841.9;ZL202010587385.1;PT_CP_ZA00004045。

实用新型4项,专利号:ZL2021201873532;ZL201921970883.3;ZL201921970883.3;ZL202122770452.6。

获得其他知识产权认定情况:相关论文11篇,其中SCI论文6篇,中文核心论文4篇;软件著作权2项。 

主要完成单位:山东高速基础设施建设有限公司、山东高速岚临高速公路有限公司、山东大学

主要完成人:陈成勇、庄培芝、李怀剑、宋修广、刘乐民、商淑杰、程俊伟、张宏博、李月祥、徐长靖、吴建清、孔令弟、徐全鹏、刘隆、朱颖、张德昌、许宏林、牛同辉、钱远顺、袁伟、徐云鹏、岳红亚、张建亮、杨汝东、杨功增、崔文杰、赵松松、于瀚、申垒、谭浩、王骁男、曲岩、张玉玉

联系人及电话:课题组徐老师 13395400526    

                        山东公路学会房老师 0531-82976934 

内容简介:

1.成果技术内容

针对道路影响范围内下伏高连通性采空区的可控式加固处治,提出了基于模袋法的帷幕注浆技术,该技术的基本思路是:采用排列式模袋注浆体在拟处置范围内采空区的外围形成连续地下帷幕墙,进而对帷幕墙范围内的采空区进行灌浆充填加固。其关键技术步骤可总结为:“先探、再堵、后灌”,主要工序包括:(1)对路域规定范围内的地下采空区进行详细勘探,探明采空区的赋存情况(如平面位置、采空情况、埋深、大小、形状、走向等);(2)根据道路安全及变形控制要求,针对采空区赋存及与道路空间交互情况,合理确定加固范围;(3)根据设计加固范围和场地实际情况,设计帷幕孔和注浆孔布设方案(含点位、间距和深度等),后进行成孔施工;(4)采用专业机械设备在帷幕孔内安置模袋并固定,后向模袋内注浆,形成地下混凝土帷幕墙,减少或防止灌浆渗漏;(5)按照设计顺序对注浆孔进行充填注浆,实现对设计范围内道路下伏采空区的可控式加固处治。

2.主要评价意见

项目揭示了道路下伏含采空区地层的失稳机理、变形演化规律及其关键影响因素,提出了多种典型交互工况下道路下伏含采空区《巷道) 地层稳定性的计算方法,创新性的提出了模袋法帷幕注浆道路下伏采空区加固处治成套技术及工艺方法,解决了道路下伏采空区加固处治不易控制的技术难题。研究成果总体上达到国际领先水平。

3.成果适用范围

针对高速公路下伏空洞型采空区可控式处治难题,本项目提出了基于模袋法帷幕注浆的空洞型采空区加固处治办法,并采用室内外试验、数值模拟和理论分析等综合手段,对高速公路下伏采空区灾变机理及模袋法帷幕注浆加固关键技术开展了系统的研究。工程示范应用证明,模袋法帷幕注浆技术能够实现空洞式采空区的可控式注浆加固,可大幅降低路域采空区加固处治的工程造价,有效缩短工程建设周期。因此,相关研究成果可用于指导高速公路、高速铁路等下伏空洞型不良地质情况的可控式处治。

4.成果已应用情况

本项目提出的基于模袋法帷幕注浆技术的可控式注浆方法在岚罗高速桩号K92+100~K93+150(原五寺庄煤矿矿区)和K99+620~K100+150(原劳模店煤矿矿区)的路域下伏采空区处治工程进行了成功的应用。

本课题实现了路基采空区加固的可控注浆,通过前期的物勘、稳定性分析等工作确定具体的加固范围,并打设模袋形成帷幕墙保证注浆浆液不会流失。根据地质勘察初步计算,本工法减少了采空区处治注浆量约 38000 立方,灌浆浆液费用成本节省约1160万元。

5.经济和社会效益

可控式注浆加固技术不仅可以极大减少注浆量,降低处治成本外,通过帷幕墙封堵,可有效避免注浆浆液在地下的无序扩散,减少对土壤及地下水的破坏,具有显著的生态环境保护效益。