本發(fā)明屬于公路地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種公路采空區(qū)勘察方法，用于公路下伏采空區(qū)、空洞等不良地質(zhì)的勘察。
背景技術(shù)：
公路采空區(qū)勘察方法尚未有一套普遍的適用方法，通常做法是調(diào)查、鉆探，物探相結(jié)合的方法，不能查清采空區(qū)、地下空洞的空間分布情況，勘察精度較低。
通過本發(fā)明旨在為公路采空區(qū)勘察提供一套科學(xué)經(jīng)濟、技術(shù)可行的采空區(qū)勘察方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的問題是提供一套采空區(qū)勘察的新方法，該方法從勘察初期的搜集資料調(diào)查開始到最終報告及原始資料的歸檔都做了明確要求，能夠彌補現(xiàn)有勘察手段不足，提高勘察精度，減少人力、物力的投入，具有良好社會效益和可觀的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種公路采空區(qū)勘察方法，包括如下步驟：
（1）搜集沿線路方向礦產(chǎn)開采資料及壓覆礦產(chǎn)資料；
1.1、搜集公路沿線建設(shè)范圍內(nèi)礦產(chǎn)分布圖、煤礦資源勘測定界圖、采掘平面圖、井上下對照圖及壓覆資源儲量計算書、煤礦綜合地質(zhì)柱狀圖、煤田地質(zhì)報告、煤層底板等高線，將各種圖件疊加至線路平面圖上，畫出采空區(qū)影響路段及壓覆資源路段并標(biāo)明其影響范圍；
1.2、搜集采空區(qū)形成年代、開采方式、頂板管理方式、閉礦年代回采率、采深采厚比、煤層埋深，采用這些參數(shù)對采空區(qū)影響路段進行穩(wěn)定性評價；
（2）沿線路方向進行地質(zhì)調(diào)查與測繪；
調(diào)查范圍沿線路方向長度應(yīng)為下伏采空區(qū)及其變形影響范圍，寬度為中心線兩側(cè)各不小于1000m，必要時進行井下測量；
（3）根據(jù)（1）結(jié)合（2）綜合考慮自然與人文景觀因素確定合理的路線線位和通過采空區(qū)的方式；
3.1、采空區(qū)路線應(yīng)充分利用已有的或規(guī)劃的保護礦柱；
3.2、工程路線壓覆礦產(chǎn)資源時，應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)的分布、覆巖性質(zhì)和公路等級設(shè)計預(yù)留保安煤柱；
（4）進行線路采空區(qū)專項調(diào)查；
4.1、結(jié)合已搜集的資料，通過地面和井下調(diào)查，走訪相關(guān)單位及個人，對公路沿線礦產(chǎn)的開采情況，礦井坑口的分布位置及采空區(qū)基本要素進行專項調(diào)查；
4.2、將搜集的資料與專項調(diào)查成果結(jié)合起來，添加地質(zhì)界線、曠界、采空區(qū)分布范圍及井口位置，形成采空區(qū)工程地質(zhì)平面圖與剖面圖；
（5）進行線路采空區(qū)地面物探勘察；
5.1、地面物探工作應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場地形地質(zhì)條件、采空區(qū)埋深及分布情況；采用兩種及兩種以上物探方法時，宜先進行大面積掃描，再進行異常區(qū)加密探測；
5.2、地面物探工作應(yīng)結(jié)合采空區(qū)埋深進行選取，地埋深小于10m的采空區(qū)優(yōu)先選用地質(zhì)雷達法，埋深在10-30m的采空區(qū)優(yōu)先選用高密度電法，埋深在30-100m的采空區(qū)優(yōu)先選用瞬變電磁法，埋深大于100m的采空區(qū)優(yōu)先選用地震反射波法；
（6）結(jié)合（1）、（2）、（4）及（5）的成果合理布置鉆孔進行鉆探勘察；
6.1、鉆探的目的為對搜集、調(diào)查的資料及物探成果進行驗證，并查明以下內(nèi)容：
①采空區(qū)引起的冒落帶、裂隙帶和彎沉帶的分布、埋深和發(fā)育情況；
②采空區(qū)覆巖巖性、采空區(qū)分布范圍、空間形態(tài)、頂?shù)装甯叱碳捌湮锢砹W(xué)性質(zhì)；
③采空區(qū)水文地質(zhì)條件及是否賦存有害、有毒氣體；
6.2、鉆探孔位應(yīng)綜合考慮以下情況進行布設(shè)
①工程物探異常區(qū)域；
②綜合測井和跨孔物探的需要；
③采空區(qū)上覆工程類型的重要程度；
④鉆孔深度應(yīng)達到采空區(qū)底板以下不小于3m的深度，且應(yīng)滿足構(gòu)造物孔深要求；
（7）、在鉆孔內(nèi)采用c-als空腔掃描系統(tǒng)進行掃描成圖，在兩個鉆孔內(nèi)進行孔間電磁波測試取得剖面圖；
7.1、根據(jù)鉆孔成果，在發(fā)現(xiàn)掉鉆且掉鉆高度大于0.5m的鉆孔內(nèi)進行c-als空腔掃描，形成采空區(qū)的空間形態(tài)圖；
7.2在相鄰兩個鉆孔內(nèi)進行跨孔電磁波ct測試，形成孔間透射剖面圖；
（8）、根據(jù)鉆探成果柱狀圖結(jié)合空腔掃描系統(tǒng)成果圖與跨孔電磁波ct剖面成果圖，確定采空區(qū)平面位置及空間分布，形成公路采空區(qū)地質(zhì)平面圖與公路采空區(qū)地質(zhì)橫斷面圖、縱斷面圖；
（9）編寫勘察成果報告
9.1、采空區(qū)勘察成果包括：資料收集與分析成果，區(qū)域地質(zhì)調(diào)繪，采空區(qū)測繪、物探、鉆探、試驗成果，采空區(qū)的影響長度，采礦層數(shù)、埋深、采厚、頂板巖性、開采時限、開采方法、回采率、頂板管理方法、塌陷情況，還應(yīng)包括公路預(yù)留保護帶的位置寬度，采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評價；
9.2、結(jié)論應(yīng)包括采空區(qū)場地對擬建公路或構(gòu)筑物的適宜性評價，采空區(qū)剩余空洞體積，壓覆資源種類及范圍；
9.3、附表應(yīng)包括采空區(qū)調(diào)查表、采空區(qū)變形參數(shù)表、采空區(qū)對公路工程危害程度綜合評價表及采空區(qū)剩余空洞體積一覽表；
9.4、報告圖件應(yīng)包括鉆孔柱狀圖、地質(zhì)平面圖、地質(zhì)縱斷面圖及橫斷面圖；
（10）原始資料整理與歸檔
采空區(qū)勘察結(jié)束后，應(yīng)將收集、調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場測試、室內(nèi)測試的有效原始資料及測量、觀測、試驗數(shù)據(jù)進行歸檔。
該方法適用于公路下伏采空區(qū)或空洞的地質(zhì)工程勘察。
本發(fā)明專利解決了公路采空區(qū)勘察精度不高的問題，采用搜集資料、物探勘察與鉆探勘察相結(jié)合的綜合探測方法，將勘察精度提高至95%。為類似工程的設(shè)計治理提供了較為精確的一手資料。降低了造價，具有良好的社會效益和可觀的經(jīng)濟效益。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的具體實施例進行詳細說明。
一種公路采空區(qū)勘察方法，包括如下步驟：
（1）搜集沿線路方向礦產(chǎn)開采資料及壓覆礦產(chǎn)資料；
1.1、搜集公路沿線建設(shè)范圍內(nèi)礦產(chǎn)分布圖、煤礦資源勘測定界圖、采掘平面圖、井上下對照圖及壓覆資源儲量計算書、煤礦綜合地質(zhì)柱狀圖、煤田地質(zhì)報告、煤層底板等高線，將各種圖件疊加至線路平面圖上，畫出采空區(qū)影響路段及壓覆資源路段并標(biāo)明其影響范圍。
1.2、搜集采空區(qū)形成年代、開采方式、頂板管理方式、閉礦年代回采率、采深采厚比、煤層埋深，采用這些參數(shù)對采空區(qū)影響路段進行穩(wěn)定性評價。
（2）沿線路方向進行地質(zhì)調(diào)查與測繪；
調(diào)查范圍沿線路方向長度應(yīng)為下伏采空區(qū)及其變形影響范圍，寬度為中心線兩側(cè)各不小于1000m，必要時進行井下測量。
（3）根據(jù)（1）結(jié)合（2）綜合考慮自然與人文景觀因素確定合理的路線線位和通過采空區(qū)的方式；
3.1、采空區(qū)路線應(yīng)充分利用已有的或規(guī)劃的保護礦柱。
3.2、公里工程壓覆礦產(chǎn)資源時，應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)的分布、覆巖性質(zhì)和公路等級設(shè)計預(yù)留保安煤柱。
（4）進行線路采空區(qū)專項調(diào)查；
4.1、結(jié)合已搜集的資料，通過地面和井下調(diào)查，走訪相關(guān)單位及個人，對公路沿線礦產(chǎn)的開采情況，礦井坑口的分布位置及采空區(qū)基本要素進行專項調(diào)查。
4.2、將搜集的資料與專項調(diào)查成果結(jié)合起來，添加地質(zhì)界線、曠界、采空區(qū)分布范圍及井口位置，形成采空區(qū)工程地質(zhì)平面圖與剖面圖。
（5）進行線路采空區(qū)地面物探勘察；
5.1、地面物探工作應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場地形地質(zhì)條件、采空區(qū)埋深及分布情況；采用兩種及兩種以上物探方法時，宜先進行大面積掃描，再進行異常區(qū)加密探測。
5.2、地面物探工作應(yīng)結(jié)合采空區(qū)埋深進行選取，地埋深小于10m的采空區(qū)優(yōu)先選用地質(zhì)雷達法，埋深在10-30m的采空區(qū)優(yōu)先選用高密度電法，埋深在30-100m的采空區(qū)優(yōu)先選用瞬變電磁法，埋深大于100m的采空區(qū)優(yōu)先選用地震反射波法。
（6）結(jié)合（1）、（2）、（4）及（5）的成果合理布置鉆孔進行鉆探勘察；
6.1、鉆探的目的為對搜集、調(diào)查的資料及物探成果進行驗證，并查明以下內(nèi)容：
①采空區(qū)引起的冒落帶、裂隙帶和彎沉帶的分布、埋深和發(fā)育情況。
②采空區(qū)覆巖巖性、采空區(qū)分布范圍、空間形態(tài)、頂?shù)装甯叱碳捌湮锢砹W(xué)性質(zhì)。
③采空區(qū)水文地質(zhì)條件及是否賦存有害、有毒氣體。
6.2、鉆探孔位應(yīng)綜合考慮以下情況進行布設(shè)
①工程物探異常區(qū)域。
②綜合測井和跨孔物探的需要。
③采空區(qū)上覆工程類型的重要程度。
④鉆孔深度應(yīng)達到采空區(qū)底板以下不小于3m的深度，且應(yīng)滿足構(gòu)造物孔深要求。
（7）、在鉆孔內(nèi)采用c-als空腔掃描系統(tǒng)進行掃描成圖，在兩個鉆孔內(nèi)進行孔間電磁波測試取得剖面圖；
7.1、根據(jù)鉆孔成果，在發(fā)現(xiàn)掉鉆且掉鉆高度大于0.5m的鉆孔內(nèi)進行c-als空腔掃描，形成采空區(qū)的空間形態(tài)圖。
7.2在相鄰兩個鉆孔內(nèi)進行跨孔電磁波ct測試，形成孔間透射剖面圖。
（8）、根據(jù)鉆探成果柱狀圖結(jié)合空腔掃描系統(tǒng)成果圖與跨孔電磁波ct剖面成果圖，確定采空區(qū)平面位置及空間分布，形成公路采空區(qū)地質(zhì)平面圖與公路采空區(qū)地質(zhì)橫斷面圖、縱斷面圖。
（9）編寫勘察成果報告；
9.1、采空區(qū)勘察成果包括：資料收集與分析成果，區(qū)域地質(zhì)調(diào)繪，采空區(qū)測繪、物探、鉆探、試驗成果，采空區(qū)的影響長度，采礦層數(shù)、埋深、采厚、頂板巖性、開采時限、開采方法、回采率、頂板管理方法、塌陷情況，還應(yīng)包括公路預(yù)留保護帶的位置寬度，采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評價。
9.2、結(jié)論應(yīng)包括采空區(qū)場地對擬建公路或構(gòu)筑物的適宜性評價，采空區(qū)剩余空洞體積，壓覆資源種類及范圍。
9.3、附表應(yīng)包括采空區(qū)調(diào)查表、采空區(qū)變形參數(shù)表、采空區(qū)對公路工程危害程度綜合評價表及采空區(qū)剩余空洞體積一覽表。
9.4、報告圖件應(yīng)包括鉆孔柱狀圖、地質(zhì)平面圖、地質(zhì)縱斷面圖及橫斷面圖。
（10）原始資料整理與歸檔；
采空區(qū)勘察結(jié)束后，應(yīng)將收集、調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場測試、室內(nèi)測試的有效原始資料及測量、觀測、試驗數(shù)據(jù)進行歸檔。歸檔資料應(yīng)翔實、完整，簽署完備。
以上僅為本發(fā)明的具體實施例，但并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)解決基本相同的技術(shù)問題，或?qū)崿F(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，均屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。