GB 51044-2014 煤矿采空区岩土工程勘察规范(2017年版)
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4.7 采动边坡岩土工程勘察

4.7.1 拟建工程场地或其附近存在不利于工程安全的采动边坡时,应进行专门的采动边坡岩土工程勘察。

4.7.2 采动边坡勘察应查明老采空区上覆边坡的稳定性,并应预测新采空区和未来(准)采区边坡移动变形的特征和规律及其对边坡稳定性的影响和可能的失稳模式,同时应对采动边坡提出合理的治理措施与监测方案。

4.7.3 采动边坡工程勘察应查明下列内容:

1 地形地貌,地质构造,岩土类型、成因、分布及其工程特性,水文地质条件。

2 岩石风化程度和岩体基本质量等级,主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填情况、充水情况、力学属性和组合关系,主要结构面统计及其与临空面关系。

3 地下采空区分布范围、深度、开采厚度、开采时间、开采方向、开采方法、顶板管理办法、覆岩破坏类型及其分布特征、地表移动变形范围和规律、煤柱分布等各种采矿要素,及其与边坡的空间、时间关系。

4 分析评价采空移动变形对边坡形态、主要结构面产状、岩土体强度、水文地质条件等的影响,并应对变形区进行拉张变形区、剪切下沉区、挤压下沉区、鼓胀隆起变形区划分(图4.7.3)。

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图4.7.3 采动边坡移动变形分区示意

5 岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。

6 采动边坡破坏类型、分布、规模及稳定性等。

4.7.4 采动边坡勘察范围应包括对工程安全有影响的边坡及对边坡稳定性有影响的地下采空区。对于存在新采或复采时,还应根据新采或复采的影响范围综合确定。

4.7.5 采动边坡勘察宜采用工程地质调查与测绘、物探、钻探等方法,必要时可辅以坑探和槽探方法。边坡应进行监测,监测内容宜包括边坡变形、地下水动态等。

4.7.6 采动边坡工程地质区(段)应根据边坡安全等级、地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件及采空区与边坡的相对关系等综合划分,每个区(段)应至少布置1条垂直于边坡走向的勘探线,各勘探线勘探点数量不应少于3个。当边坡工程地质条件复杂时,应加密布置。

4.7.7 对于采空区资料缺乏或资料可靠性差的采动边坡场地,各勘探线应至少布置1个控制性勘探点,孔深进入采空区底板以下不应少于3m;对于采空区资料完整、可靠的采动边坡,勘探点的深度应穿过最深潜在滑动面并进入稳定层不小于5m。

4.7.8 边坡主要岩土层和软弱层试样采取数量及试验项目应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的有关规定。抗剪强度指标应根据实测结果结合当地经验确定,宜进行重复剪试验及反分析法验证。对于永久边坡,还应评价采空移动变形对强度的影响。

4.7.9 采动边坡稳定性评价应在确定边坡破坏模式的基础上,采用工程地质类比法、结构面组合判断法、极限平衡法、数值分析法进行综合评价,有条件时可进行模型试验。各区段条件不一致时,应分区段评价。当采动边坡坡脚作为建设场地时,尚应评价坡脚鼓胀、隆起变形对工程建设适宜性的影响。

4.7.10 采动边坡稳定性极限平衡法验算应根据采厚、采深、坡体岩性及边坡移动变形预测结果等,按本规范附录C 计算。采动边坡稳定系数的取值,对于永久边坡宜取1.25~1.35,对于临时边坡宜取1.15~1.25,地质条件很复杂或破坏后果极严重时应取大值。

4.7.11 采动边坡岩土工程勘察报告除应符合本规范第14章的规定外,尚应包括下列内容:

1 确定边坡可能的破坏形式,分析预测采空移动变形对边坡稳定性的影响;

2 提供边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数;

3 边坡工程是否存在滑坡或潜在滑坡、崩塌及坡脚鼓胀、隆起等不良地质作用,以及对开挖或构筑的适宜性做出结论,并提出潜在不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议;

4 对正在开采或将要开采的工作面,提出调整开采工作面布置和开采顺序、保护煤岩柱留设等有利采动边坡稳定的合理建议。