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1、ICS点击此处添第ICS号点击此处添加中国标准文献分类号DB14山西省地方标准DBXX/XXXXX-XXXX公路采空区治理工程数字化检测技术规程（征求意见稿）点击此处添加与国际标准一致性程度的标识XXXX-XX-XX实施文稿版次选择XXXX-XX-XX发布山西省市场监督管理局DB14TXXXXXXXX前SV1范围12规范性引用文件13术语和定义14一般规定25钻探取芯法56室内试验法67弹性波横波测井法78跨孔弹性波波速测法89钻孔全墩数字成像法910变形施测法1011压浆检测法1112采空区检测踪合评价13附录A公路采空区治理工程数字化检测现场记录表19参考文稣22I1.本文件按照GB,，T
2、1.1-2020标准化工作导则第I部分：标准化文件的结构和起草规则：3的规定起草。本文件由山西省交通运输厅提出、组织实施和监督检杳,山西省市场监15管理局对标准的组织实施情况进行监督检查.本文件由山西省交通运输标准化技术委员会归口.本文件起草单位：山西省交通规划勘察设计院有眼公司、山西省交通建设工程质摄检测中心（有限公司、陕西地矿第二工程勘察院有限公司、煤炭工业太原设计研究院臾团有限公司.本文件主要起草人：刘新文、王海、武军、赵文渊、张利民、李彦斌、赵啊啊、张东光、杨朝晖、陈友明、李文强、牛宝琪、张国银、张飞,马秋红、冉云、崔晋春、刘庆华、郛超、彭海龙.I1.1.公路采空区治理工程数字化检测技
3、术规程1葩国本文件规定了公路采空区治理工程数字化检冽的钻探取芯、室内试骁、孔内波速、钻孔全景数字成像、压浆检测、变形监测共六种检测方法。本文件适用于全充埴压力注浆法处治的公路采空区治理工程数字化检测.2规范性引用文件下列文件对千本文件的应用是必不可少的.凡是注H期的引用文件,仅所注H期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改通适用于本文件.GB50021GBSI(M4GB51180JGJ8JTGC20JTGrr3222JTGrr3331-03JTG3420Dzooi7岩土工程勘察规范煤矿枭空区岩土工程勘察规范煤矿采空区建构）筑物地基处理技术规范建筑变形冽质规范公路
4、工程地砥勘察规范公路工程物探规程果空区公路设计与地工技术规范公路工程水池及水泡混凝土试验规程工程地质钻探规程3术语和定义卜列术语和定义适用于本文件。3.1采空区指煤层开采后形成的采出空间及其覆岩失柳导致的地表移动和变形破坏的区域与范附，3.2数字化检测利用现代计算机技术和数学方法.对目标进行检测和分析.从而获取目标的形状、尺寸、位置等相关数抵，并根据需求进行分析评价.3.3钻探取芯法利用钻探过程信息及采取的芯样综合判定采空区注浆充地效果的检测方法。结石体采空IX注浆治理后，浆液在采空区中凝结形成的固体部分,3.5波速测井法根据震源的不同,分为地面散击法和孔中自激自收法两种测试方法.地面般击横波
5、测井法是利用正反向敲击地面拍板激发弹性波测井技术测得采空区治埋后受注层的横波波速,以受注层平均波波速作为顺量评价指标的检测方法，自激自收测井法是熊源和检波器为一体，在钻孔中自下而上（或自上而卜.，逐层检测,利用邦性波测试方法取得纵波波道,换算为横波波速，以评价受注层横波质量指标的检测方法.3.6钻孔全景故字成像法果用数字化孔内电视仪通过钻孔采集采空区受注层范围内能反映注浆克填效果的孔壁影像信息，再运用数字化技术转换为:谁图像的检测方法.3.7压浆检测法通过钻探取芯孔进行注浆，根据注浆量时采空区处治效果进行质量:怦价的检测方法，又称二次注浆法.是通过钻探取芯孔对采空区受注段进行二次注浆，根据注眼
6、速度、注浆压力、注浆成等指标来评价采空区处治效果的检JW方法，3.8位移变形监测法采用测设仪器设得监测采空区场地地表水平移动值，卜沉值等移动变形指标，来评价冬空区处治效果的检测方法.4一般规定4.1 公路采空区治理工程均应进行采空区处治效果检测，羟检测.处治合格的采空区场地方可进行公路主体工程的施工。4.2 公路采空区治理工程数字化检测应采用钻探取芯法、室内试胎法、孔内波速法、钻孔全景数字成像法、原浆检测法和变形篇测法等综合手段，各检测方法应根据株测目的及内容按表1的相关规定确定.表1榜测方法一览表检浏方法检潴目的检测项目钻探取芯法判断注浆充填效果、钻取注浆结石体、观察裂隙充填和循环液损耗情况
7、充填率(%)室内试脸法确定结石体无(M限抗压强度结石体无侧眼抗压残度RC(MPa)孔内波速法判断注眼充填效果及结石体强僮特征波速YS(bs)钻孔全景数字成像法判断注浆充堵效果充埴率(%)压浆检测法二次注浆量及二次压浆终孔忖间二次注浆麻(m,)变形监测法监测场地位移变形特征水平位移、下沉位移、裂缝宽度(11m4.3 检测时机：检测应在采空区治理结束6个月后进行.4.4 检测孔布置原则公路采空区治理工程数字化检测钻孔宜均匀布置于采空区治理工程场地范围内.并重点布置在以下位知1桥梁工程应布置于地台范困内：2隧道工程应布置干隧道中心位置：3检工过程中可能存在阴后隐患的位置.如单孔注浆限过大部位、钻孔垮
8、落塌陷严垂部位等：4米空区空门较大的边缘带附近。4.5公路采空区治理工程数字化检测竖向范围立为采空区受注层范附,并满足采空区施工图设计文件中相关要求.4.6各桧测方法所对应的检测工作网应按表2确定，必要时增加检祗频率，表2榜测频次及数一览表序号检测方法检测颊次1钻探取芯法检测孔数不应少于注浆总孔数的2%,且不应少于3个；对于路施宜100ISOm布设1孔：隧道宜每50100m缶设1孔：桥梁宜林城(台)缶设I孔2室内试验法每孔每个受注层不少于3级3孔内波速法全部的桥隧工程检测孔：路基检测孔总数的50%4钻孔全景数字成像法全部的桥隧工程检刈孔：路基检测孔总数的50%5压浆检测法全部的桥隧工程检测孔6
9、变形监测法下伏采空区桥隧工程，应进行采空区处治变形监测：桥梁工程应沿潴台横向布置1条监测断面：陂道工程应沿纵向布置不少于I条监测断面4.6榜测仪器与设备4.6.1检测仪器设备的计拈器具应定期进行检定或校准。4.6.2检测仪器设备在使用前应进行检查、调试，确认状态正常.47检测工作程序与要求4.7.1收集与检测工作相关的工程前期勘察资料、监测资料、设计文件及施工记录等.4.7.2应根据现场实能的可行性，编制合理的检测方案，4.7.3现场株测工作应依据检祗方案进行实施”4.7.4检测单位应对检刈数据进行分析和评价.根据评价结果综合评判，出具检测报告.4.7.5检测工作应按图1的流程进行，I必W匕I
10、IMJ任-U位+11XiW*=1.IJIfhJ|JZTteIJ:fJWJrt1.ri*I：ni”!，J*.t4-fir以之tiMJJU1.*rISI检测工作流程图4.8检测结果判定公路采空区治理工程数字化检测判定标很应符合表3的规定,表3检测项目判定指标序号检测项目合格判定标准1结石体无侧限抗压强度(MPa)桥隧32.0；路基0.62横波波速(m)桥隧与350；路展2503二次注浆量m)二次注浆量W同一评价单元施工平均注浆量:的10%4充填率(设计文件要求的充填率伯4.9检测报告4.9.1检测报告应结论明确，用词规范,4. 9.2检测报告应包括下列内容：工程盛况、检测日期、检;W目的、检测依据
11、、检测方法、检测仪器设备检测方式、检测数量、检测数据分析与判定、检测结论与建议、检测点平面布置图、钻孔柱状图、波速柱状图、时距曲线图、深度-速度图、检测现场照片、结芍体强度试脸报i等。5钻探取芯法5.1检测仪总与设备5.1.1 检测系统包括黏机、摄影系统等.5.1.2 钻机、摄影系统应符合如下规定：1应采用液压操纵的回转怙机.采空区“三带”段应采用双管的动钻具取芯.2系绘应具有数据远传功能.3系统具有连续测录功能.5. 2检测要求5. 2.1检测钻孔布设应符合下列规定：I路班工程宜年100-15Om应布设1个钻孔，2桥梁工程每地(台)应布设1个钻孔。3隧道工程每50100应布设1个钻孔.5.
12、2.2检测前准备工作1检测场地应平整，孔位上方无高压线、卜方无管线，2钻机设备安装必筑周正、稳固、底座水平。5.23检测工作应符合下列规定：1钻孔时随确保人员、设备安全，钻机悚作人员应持证上面.2应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜和移位，钻孔孔斜姆100m不应大于1.。3检测钻孔应全孔取芯，开孔孔径不小于I3mn,终孔孔径不小于9hm04检测孔钻探施工宜采用清水钻进,全孔取芯及时准确地观察、记录循环液的消耗量及其深度、层位.5单一回次岩芯采取率不应小于90%。6按回次顺序记录钻进情况，对芯样进行描述，应重点描述浆液对空凰和裂胤的充埴胶结程度、浆液结石体的坚便程度、完整性等.7对于采空区垮落带应采
13、用双层岩芯管等特殊设备取芯.8每个钻孔每层采空区受注层取样不少于331.9芯样应装箱保存、拍照。9现场工作结束后,应从孔底自下而上用水泥浆回灌封闭.10现场记录表应采用本规程附录格式.5.24桧测现场作业1怙探作业执行地质矿产行业标准工程地防钻探规程(I)Z1T(X)17-2()23).2钻探:艺执行中华人民共和国推荐性行业标准，采空区公路设计与施工技术规范？(JTG333I-2024)。5.3榜测数据分析根据钻探取芯过程中取得的数据，从以下5个方面对采空区的裂院充填、离层注浆、空洞注浆效果进行粽合定性评价，得出充填率.1钻孔浆液损耗量(.2钻孔“三带”岩芯采取率)H:测点深度加).d:震源中
14、心至针i孔中心的水平距离(m)t:波自震源至测点的传播时间(三)。以深度H为纵坐标.时间t或速度为横坐标.绘制时乐曲线图和深度一速度图.7. 2.3.3根据刈试确定的摘波波速.确定受注层的平均横波波速.7.3自激目收测井法7.3.1榜测仪器与设备7.3.1.1自激自收测井法仪器设备包括工程地震仪、自激娠式探头、专用线缆及附件.7. 3.1.2检测仪器应符合卜列条件：1通道数不少于4道.2采样率：0.05US-100mS可选.3频带:0.IHz-100OHz,4A/D转换器的位数不宜低于16bit.5动态范围：105dB.6和位一致性：1.s7工作温慢：-2OC-5OC。8发射电压100VTOo
15、OV可选。9检波推应有良好的防水性旎.7. 3.2榜测方法8. 321自激自收测井法应符合下列条件1钻孔的孔斜不大于/100.2钻孔豌工完成后，应进行孔深校正.4波速测试施围内钻孔应充满井液.5数据正式采集前,确认检波器与孔壁朋合良好：6检测现场记录表宜采用本规程附录格式。7.3.2.2现场检测测试步骤及要求按现行公路工程物探规程JTGT3222-2020的有关规定诳行，7.3.3检测数据分析与判定7.33.I选取初至清晰的波形数据，采用地麴波处埋软件计算地震波在岩体中的传播波速Yp.根叔弹性波侬与横波波速的关系计算横波波速，计算公式见公式3，行见岩石的力学指标经验伯见附录B.Vp=2(1.-
16、M次飞TV式中：Vs-计算弹性横波波速：一岩石泊松比，采用岩石泊松比见附录A.7.3.3.2根据各点横波波速，确定受注层的平均横波波速.7. 3.2.3检测结果资料，以深度H为纵坐标，时间t或速度为横坐标，绘制时距曲线图和深度一-速度图。8钻孔全景数字成像法8. 1适用条件1本方法适用干孔壁较稳定、未垮塌的检测孔.2孔径不小于91.三m的钻孔.3应在干孔或清水孔中进行.8.2检测仪器与设备8.2.1检测仪器设备应包括孔内摄像头、信号采集仪、深度测M装汽、连接电费、图像分析软件并配置扶正器.8.2.2检测仪器性能指标应符合下列规定：1摄像头视角向林施36Q。、照度应满足检测需求、应具有方位角识别
17、记录功能、IMPa水压下能正常工作、成像分辨率不宜低于1920x1080像素.2信号采集仪应能实时采集、传fi图像及视频信息.图愎及视领信息桢有深度标识和方位角数据.应具布显示和播放功能，图像和视痂标识深度与实际深度的偏筮值不应大于总刈试深度的0.5%.3图像分析软件应具备图像分析、描述、编辑、转换输出及打印等功能，应具在几何尺寸和角度的星测功能，分辨率不宜小于1m,角度分辨率不宜小于r,应具有深度修正及方位角修正功能：在图像分析处理过程中.应.保证原文件数据的完整性.8.3现场检测8.3.1正式检测前准符工作：1检冽忖应确认孔鸵棺定、孔内无有害气体.确保人员、设备安全.2孔中井液透明度不鲂时
18、，应用清水循环冲洗或加沉淀剂澄清，3孔内报影监测系统的图像几何尺寸应进行标定。4摄像头光源亮度应根据孔内环境合理确定,且在同一区域检测过程中宜保持不变：8. 3.2检测工作应符合下列现定：1摄像头宜平稔、匀速移动，聚集的图像及视猱数据亢清晰、连排完整，对疑似缺陷位置和采空区“三带”愆围放慢行进速度进行理点Ki测.2同一钻孔一般至少熨复检测2次.3对存在异常的钻孔现场进行熨测，4检测现场记录表宜采用本规程附录A格式8.4检测数据分析与判定试验记录的整理分析应符合下列规定；1应将360。图像展开为二维平面图像。2招检测对象的区域划分为IOX1.O等间即网格.等间即量测缺陷水平尺寸IO个读数、竖向尺
19、寸10个读数.3舍去水平马将向各4个较小读数俏，取剩余6个读数值的算术平均使分别作为检测对象水平尺寸值与竖向尺寸值，精确至1皿I检测对象的方位角可用水平夹用表示，精确至15缺陷发行情况应根刖图像和视翔信息进行判断.地层岩性应结合岩芯进行综合鉴别.9变形监测法9.1适用条件1公路经过新采空区时桥梁、陵道工程应采用自动化变形监测法建立观测网进行观测：路基工程宜采用自动化变形监测法建立观测网进行观刈.2桥梁或隧道工程下伏老采空区时，可来用自动化变形监测法建立观测网进行观测“92监测仪器与设备9. 2.1监测仪器设备应采用A1.激光测质+视婉测靛摄像机赛测系统和GNSS全球R星定位导航系统.9. 2.
20、2监测仪器设备应符合下列妮定；1采用无人值守的监测模式,全天24小时不间断自动监测,测量精度(2mm2X1.O6D),井满足建筑变形测盘规他激光观测四等欲要求.2GNSS全球卫星定位导航系统诲精度监测法精度满足平面小于2.5唧、垂口小于5.0rrm,93检测方法IO9.3.1监测点布设及监测网建立1监测点应兼顾柔空区边缘区和构造物的特殊部位均匀布设，并符合枭空区公路设计与施工技术规范？(JTG/T3331-03-20243.2.6条.2监测网的建立应符介枭空区公路设计与施工技术规范JTGT3331-03-2024)3.2.6条的规定外，尚应符合以下规定：a桥梁整测点纵向应逐塔布设：横向应以墩台
21、为中心向两例布设,距中心点依次为0m、15m、30Bub隧道监测应沿艇道轴线每50100m在地表布设1个横断面.监测点以隧道轴线分左右依次为0m、30m、50在路规两例布设.9. 3.2监测周期及频率1能实现自动数据采集的监测仪器i殳备，安装完成后便可按工程要求进行长期监测智能化监测起始时间应与桥梁墩台施工和路基施工同步展开，监测周期宜自施工阶段开始至处治完工后不少于6个月，采集频率为1.-2h次；2当监测值变化速率加快时，应提筋称测频率.降甫后应加密监测，当出现异常情况时应上报有关单位.并采取相应的应急措施：9.4监测数据分析与判定1每次监测后应及时整理绘制出各观测点的变化曲线.当利用回归方
22、程发现有异常观测值.或利用位移对数和时间关系曲线判断有拐点时，应加强观测.2监测数据应iS行平差，并计贪监测点及和把两次监测的沉降疑、累计沉降尿、沉降速率、累计沉降速率、水平位移俄、累计水平位移鬓，以及相邻点间的事身变形和水平变形。地表变形监测及计算衣格可参考采空区公路设计与施工技术现愆(JTG/T3331032024)附录A.监测结果计算过程及公式见本文件附录D.3变形监测合格标准如下见表4。表4来空区治理工程质量为定表公路工程类型i(m)水平受影位(1111s)曲率值k(11n11,)沉降值W(m)下沉速率Vw(11nd)路某工建高速公路、一级公路3.02.00.2至四W(M了二彼及以下公
23、路6.04.00.3桥梁工程的支结构2.02.00.2一非简文结构1.51.0WO.15道工程3.0,以同一条里工作面的采空区作为一个评价的元,对于小煤窑以同一煤矿开采形成的采空区作为一个评价单元.10.4.2 采空区充填率压浆检测泥空区充填率，充填率计算公式，见公式oIbt式中:Uo-检测地段注浆孔平均单孔注蒙量(-1：叫压浆孔压浆量(二次注浆KOm,).11采空区检测综合分析评价11.1 本文件提出的采空区检测方法有钻探取芯法、室内试验法、弹性波横波测井法、跨孔弹性波波速测法、钻孔全景数字成像法、压浆检测法、位移变形监测法，钻探取芯法、室内试验法、弹性波横波测井法、跨孔界性波波速测法、钻孔
24、全期数字成像法、压浆检测法为采空区处治检测方法，位移变形监测法为采空区处治监测方法.11.2 采空区处治监测和检测指标均满足设计要求时，其工程脑质成评价为合格处治合格的采空区场地方可进行公路主体工程施工。采空区处治质依评价为不合格时，应分析原因，网订整治和补:救方窠，方窠实施后应重新检测和脸收“11.3 采空区处治监测是针对采空区注眼处治过程中及处治完成后一定时期的场地变形监测工作，因其与处治检测是相对独立的评价方法及指标且监测周期往往与处治检测周期不致，变形监测迸行单独评价，评价指标及标准见表4.113采空区处治检测评价指标及对应检测方法.见表5.表5桧测评价指标及获取方法检测项目狭取方法1
25、充填率(%钻探取芯、钻孔全景数字成像法、压浆检测法2结石体无恻限抗压强度(MPa)钻探取芯、室内试验3横波波逑(Ws)波速测井法4二次注浆阮m)压浆检测12.4采空区处治检测是采空区处治后的_1.程质疑就查，处治检测指标中。一项未达到设计要求时，采空区处治工程质证应评定为不合格，并应分析原因，制订补:救方案，实施后应IR新检泅和检评。I1.公路采空区治理工程数字化检公路采空区治理I：程数字化检测现场记录表表A.1公路采空区治理工程钻探检测记录表（资料性）工程名称结构型式委托单位施工单位检测单位检测日期设备名称（编号）检测依据回次编号回次孔深岩芯界性变层深度备注起至总块数最长岩芯岩芯形态岩芯长度
26、回次采取率（%）长注检测孔编号：孔位坐标：标高：第页共页钻探:记录:项目负责人:公路采空区治理工程地欣法检测现场记录表参照表A.2,表A.2公路采空区治理工程波速测井法检测现场记录表（资料性）试验记录编号：XXX第页共页工程名称结构型式委托单位施工单位检测单位检测日期设备名称（编号）检测依据钻孔编号深度刈点编号孔内地层保存文件名备注备注测试:记录:项目负责人:附录B常见沉积岩力学指标的经验数据(资料性)岩石名称密度P(gcm1)抗压强度&(MPa)泊松比纵波波速Vp(ns)凝灰岩2.5-33120-2500.160.023000-6800砾岩2.2-2.540-10()O.3).2O3(XM6
27、5(X)2.8-2.9120-16()0.2（三）.16293.3160-250.164).05立英砂岩2.6-2.7168-102.50.25-0.05900-4200砂岩1.2-1.54.5-10O.3（三）.25900-30002.2-3.047-180O.2(M).()53(XX42(X)碳脑砂岩2.2-3.O50-140O.25-().()84000-4150碳侦页岩2.02625-8()0.20-0.161800-5250黑页岩2.7166-1300.200.161800-5250砂质页岩2.3-2.660-1200.3（三）.161800-5250软页岩1.8-2.()20O.3
28、（三）.251800泥灰岩2.3-2.353.5-200.40-0.301800-28002.540-60O.3O-O.2O2800-5250黑泥灰岩222.325-300.300.25I8石灰岩1.7-2.210-170.5(M.3125(X28(X)2.2-2.525-550.31-0253500-44002.5-2.7570-1280.25-0.164800-63003.1180-200O.I6).O46700白云岩2.2-2.740-1200.364).1530()0-68002.7-3.0120-1400.16附录C采空区检测孔内摄影法检测现场记录表检冽单位：记录编号，第页共页工程名
29、称施工单位委托单位检测日期设备名称及编号检测依据钻孔端号成孔日期结构物类型孔深(11)文件名备注检测方位示意图备注记录；复核:附录D变形监测法监测结果计算地表变形分为两种移动和三种变形。两种移动是垂克移动；i帧斜(mnm)；.aA、B两点水平移动的分录(mm；%、ftA、B两点垂直移动的分量mm).在图D-2中，设A、B.C为主断面上移动施的三点，A、B、C为移动终止后的相应位置，出图可知：AB段的恸斜为：iAB=(A-相当于A、B中点1处的倾斜.BC般的便科为：联=(%-%)“相当于B、C中点2处的候科.1、2两处的馈斜船Ai,除以I、2两点间的间距t2,即得平均的Mi斜变化，并以此作为平均曲率(m11m2).则B点的曲率KB为：=1.a-ijJc-2=的-2公式D-5曲率半径(m)R$可从式(D6)求得：&=100O/K*=1000，；JAi公式D6叁考文献1山西省交通厅.高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册M.北京：人民交通出版社2005.2张永波等.老宋空区建筑地基稳定性评价再论与方法因上北京：中国建筑工业出版社
