一、概论
（一）地理位置
煤采空区位于苇元～冶头村之间（AK3+640～AK6+230）处。
（二）气象条件
本工程地处内陆，属暖温带大陆性季风气候区，大陆性气候明显，冬冷夏热，寒暑变化剧烈，年温差较大，该区的主要气候特征值如下：
多年年均降水量：628.3mm，全年最大降水量1010.4 mm（1956年），全年最小降水量295.9 mm（1965年），日最大降水量176.4 mm（1956年7月30日）。积雪厚度21cm（1971年12月24日），年蒸发量1806.3 mm，极端最高气温37.9℃，极端最高地面温度70.5℃（1968年6月17日），极端最低气温-17.4℃，极端最低地面温度-33.1℃（1958年1月16日），最大冻土深度43 cm，年均风速2.4m/s，最大风速23m/s，风向NW。
（三）施工条件
1、交通：施工现场与乡间公路距离较近，从乡镇到施工现场有山间小道或村际间便道，交通条件较便利。 2、通讯：可在施工现场安装电话，亦可使用全球通移动电话。
3、居住条件：现场附近租用民房，亦可自建临设。
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4、施工用电：可通过当地电管部门联系接动力电，也可自备动力。
5、施工用水：可利用附近煤矿的矿井水，邻近水库水，亦可利用当地生活用水。
（四）工程地质条件
工程地质条件简单，影响拟建公路路基、桥涵稳定性的主要工程地质问题为煤采空区。
根据《山西省地震烈度区划图》，该区地震基本烈度为Ⅵ度。
点火加热装置二、治理的目的和依据
1、目的
目的是选择安全可靠、经济合理的方案，治理影响拟建公路的采空区，确保路基的稳定,做到一次根治、不留后患，保证行车安全、舒适、平稳。
2、依据
根据《勘察报告》的推荐方案和设计目的，参考晋城泽州县王坡煤矿铁路采空区以及太旧、晋焦高速公路采空区治理工程的成功经验，采用全充填压力注浆法对影响拟建公路的采空区进行治理。 本工程所依据和参考的主要技术文件有：
《公路采空区勘察、设计与施工规范》；
《工程地质勘察报告》。
《煤矿采空区治理工程施工图设计》
3、方案说明
全充填压力注浆法是在地表打孔，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆液注入采空区及其上覆地层裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区内的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，保证路基的稳定。 4、治理后达到的效果
采空区在进行治理后，地基的变形应满足公路工程对地基稳定性的要求，即：经治理后的采空区在公路施工和运营过程中，地基能有效地承受公路和车辆荷载，不产生破坏和影响公路工程正常使用的变形，保证公路安全营运。
三、注浆工程设计概述
1、采空区治理范围
采空区治理长度以采空塌陷区沿路线延伸方向分布长度为准，即L=路线延伸方向空洞长度，2232m。
治理宽度为路基范围内向两侧按68°的岩层应力扩散角考虑所确定的宽度，即：
B=路面宽度(25.0m)＋保护带宽度2(D)＋2H ctgβ
屋面拉条磁卡电表式中：B——为治理宽度，m。
D——挖方段为两侧路面边缘至坡口水平距离，填方段为两侧路面边缘至坡脚水平距离，初步设计按每侧10m考虑。
H——为路线左侧坡口或坡角至采空区底板的垂直距离，m
β——为采空区覆岩应力扩散角，β=68°。
２、采空区空洞体积与注浆量
采空区空洞体积指采空区治理范围内的采出煤层体积，扣除采空区因顶板冒落所发生变形的体积。《勘察报告》中按此原则已计算出太原至澳门国家重点公路晋城至河南济源段各采空区的剩余空洞体积△V。详见采空区勘察成果表。
注浆浆液的结石率C应在注浆施工前先作试验确定，本设计按80%计算，浆液对采空区及上覆岩层中的裂隙、裂缝的充填率η要求为75%，考虑到在注浆过程中，浆液向地表、第四
系跑浆及帷幕孔向外围跑浆，取浆液损耗系数A=1.1。按注浆量Q=A×△V×η÷C计算，太原至澳门国家重点公路晋城至河南济源段各采空区的注浆浆液体积分别为：AK3+650～AK6+230段苇元～冶头煤、铁矿采空区47294 m3、K4+684～K4膜加盖+746段铁矿采空区929m投票机3，注浆体积总计为49730m3。
