高突煤层超大综采工作面瓦斯治理研究与实施
中国西部科技２００９年４月（中旬）第０８卷第１１期 总 第１７２期结合以往工程的经验并根据本工程软土地基的实际情 况，在本次扩建中，ＣＦＧ桩复合地基的主要设计参数如下： 桩径４０ｃｍ，褥垫层为０．６ｍ厚的碎石垫层，褥垫层中铺２层双 向拉伸土工格栅，桩身混凝土强度等级为Ｃ１５， 单桩设计承 载力为２４０ｋＮ，桩间距主要按等边三角形布置（详见图２）。 ５．３ ＣＦＧ桩复合地基的施工工艺 本次扩建工程的ＣＦＧ桩采用“长螺旋钻法”进行施工， 即由动力头带动中空长螺旋钻杆旋转钻进排土成孔，再往 孔内灌料成桩，施工工艺具体如下：桩位放样→桩机就 位、调平→钻孔至设计高程→泵送混合料→拔管、灌注混 合料至设计高程→关闭机械→施工下一根桩。 桩体经检验合格后，人工平整场地，开始施工桩顶褥 垫层。 ５．４ ＣＦＧ桩复合地基的质量检验 ＣＦＧ桩施工质量检测主要包含桩顶标高、桩位、桩体强 度及完整性、复合地基承载力等检测内容（较水泥搅拌桩 更为注重桩体的完整性）。本扩建工程的ＣＦＧ桩质量检测主 要采取了以下三种方法进行检测：①按０．５％的频率进行钻 孔抽芯检测，②按５％的频率进行低应变无损检测，③按 ０．２％的频率进行承载力试验检测。 经上述检测，本次扩建施工的ＣＦＧ桩 ２８ｄ钻孔抽芯检 测，桩身混凝土强度全部满足Ｃ１５的要求；低应变无损检测 结果均属于完好桩或基本完好桩；单桩极限承载力均在 ４８０ｋＮ以上，所有检测的结果均满足设计要求。 ６ 结束语 采用水泥搅拌桩和ＣＦＧ桩处理软土地基，对其新老路基 的差异沉降的治理非常有效，既加快了地基的固结稳定， 提高了路基的整体稳定性，同时又具有施工进度快、质量 稳定、造价节约等优点，很适合高速公路特别是扩建工程 的软基处理，得到了越来越广泛的应用。参考文献： ［１］ 公路路基施工技术规范（ＪＴＧ Ｆ１０－２００６）．北京：人民交通出版 社，２００６． ［２］ 广佛高速公路雅瑶至谢边段扩建工程施工图设计．广州：广东省 公路勘察规划设计院，２００６．根桩。 桩体经检验合格后，人工平整场地，开始施工桩顶褥 垫层。 ４．４ 水泥搅拌桩复合地基的质量检验 水泥搅拌桩处理软土地基，其最终的质量控制参数是 保证复合地基的整体承载力，施工质量检测主要包含桩顶 标高、桩位、搅拌均匀性、桩体强度及完整性、复合地基 承载力等检测内容。本扩建工程的水泥搅拌桩质量检测主 要采取了以下两种方法进行检测：①按２％的频率进行钻孔 抽芯检测，②按０．５％的频率进行承载力试验检测。 经过上述检测，本次扩建施工的水泥搅拌桩 ２８ｄ钻孔 抽芯检测，极大部份桩的平均强度≥１．０ＭＰａ，少部份桩的 平 均 强 度 在 ０．７～ １．０ＭＰａ之 间 ； 单 桩 极 限 承 载 力 均 在 ２２０ｋＮ以上，所有检测的结果均满足设计要求。 ５ ＣＦＧ桩复合地基法 ５．１ ＣＦＧ桩复合地基的加固机理 ＣＦＧ桩（ｃｅｍｅｎｔ ｆｌｙａｓｈ ｇｒａｖｅｌ ｐｉｌｅ的缩写），即水泥 粉煤灰碎石桩，是在素混凝土桩基工艺上发展起来的，主 要由碎石、石屑、粉煤灰并掺适量的水泥和水拌和，用各 种成桩机制成的具有一定黏结强度的桩。ＣＦＧ桩和桩间土一 起，通过碎石和土工格栅垫层形成ＣＦＧ桩复合地基，从而提 高承载力，减少沉降。５．２ ＣＦＧ桩复合地基的设计参数［３］ 陈冠雄，黄国宣，洪宝宁等．广东省高速公路软土路基处理实用 技术［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．（上接第２５页） 斯治理”新的抽采工艺。 实行抽采结合，把浅孔动压抽放工作纳入到回采工艺 中，实现正规循环作业，即打钻→封孔抽放→效检→注水 →深孔爆破→二次校检→下一循环打钻。超大综采工作面 采长大、采高大，其割煤时间相对较长，从而相应增加了 煤壁的暴露面积、时间，使煤层瓦斯释放时间增加，而且 采面采长大，空间足够，为抽采平衡作业创造了有利条 件。利用采面浅孔动压抽放技术防治煤与瓦斯突出，使采 面的回采工艺发生了变化。每天四点班打措施孔、抽放、 效检注水后进行深孔爆破，设备检修也放在四点班，零点 班和八点班组织生产。措施钻孔孔深２５ｍ，孔间距１．５ｍ，孔 径￠８９ｍｍ，允许进尺２．４ｍ，二次校检后在推进２．４ｍ，措施 孔超前距离为２０ｍ；效检孔深８ｍ，每隔１０ｍ一个，孔径￠38４２，保留不低于２ｍ效检孔超前距，允许进尺４．８ｍ；深孔爆 破孔深１０ｍ，孔径８９ｍｍ，孔间距１０ｍ，超前距不少于３ｍ，每 孔装药量１２卷（３３０ｇ／卷）。零点班３个循环，八点３个循 环，每循环进度０．８ｍ，每天进度４．８ｍ。 ６ 效果评价 本煤层抽放后，实测煤层瓦斯含量由２２．４ｍ３／ｍｉｎ下降到 １４ｍ ／ｍｉｎ，瓦斯压力由１．８０ＭＰａ下降到０．６ＭＰａ，瓦斯抽放瓦 斯浓度一般１５％以上；浅孔抽放后，经取样分析化验，瓦斯 含量由２２．４ｍ ／ｍｉｎ下降到５ｍ ／ｍｉｎ，瓦斯压力由１．８０ＭＰａ下降 到０．５６ＭＰａ，瓦斯抽放瓦斯浓度一般在５５％以上。上隅角瓦 斯控制在０．６％以下。试验期内，没发生过瓦斯超限和突出 事故。参考文献：（略）３ ３ ３