一种裂缝塌陷土地平整方法技术

本发明专利技术公开了一种裂缝塌陷土地平整方法，属于土地修复治理技术领域。本发明专利技术的裂缝塌陷土地平整方法包括如下步骤：将塌陷土地的裂缝划分为平整裂缝和错台裂缝；在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧开挖表层土，然后从表层土开挖后的底部开挖面向下开挖原土；原土开挖的宽度小于表层土开挖的宽度，原土开挖的深度大于表层土开挖的深度；在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧的原土开挖后形成的空间内填充防渗材料，形成防渗层；然后填充原土开挖时开挖出的原土，形成原土层；然后填充表层土开挖时开挖出的表层土，形成回覆层。本发明专利技术在开挖后的空间先填充了防渗材料并形成防渗层，保证了裂缝修复后的地质稳定性。

A method of land leveling for crack collapse

【技术实现步骤摘要】
一种裂缝塌陷土地平整方法
本专利技术涉及土地修复治理
，更具体地说，涉及一种裂缝塌陷土地平整方法。
技术介绍
随着煤炭资源的不断开采，煤矿矿区及附近区域的地质问题越来越严重，如煤矿采空区的地表塌陷以及由此引起的地裂缝、含水层破坏、地形地貌景观影响等，对地表造成了严重的破坏，很多地方还造成了耕地的大量损毁。通常情况下，对于地表塌陷及裂缝，大多采用“挖高填低”法进行治理，这种方法对地表的平整度修复比较有效，但是会造成土壤耕作层的扰动破坏，修复后的土地不利于种植，耕地产量也会严重下降。另外，这种修复方法仅仅是将裂缝填充，在遇到雨水侵蚀或者地质条件变换影响时，很容易造成二次塌陷或者生成二次裂缝。申请公布号为CN103741698B的中国专利技术专利公开了一种黄土丘陵沟壑区采煤塌陷裂缝治理方法，该方法采用分段剥离与交错回填的填充方法对所治理黄土丘陵沟壑区存在的塌陷裂缝进行治理，裂缝内的充填结构由下至上分别为垫层、生土层、表土层，并在生土层和表土层之间还设置有覆盖层。该方法施工效率高，治理效果好，能够保证修复后地表仍然为适宜植被生长的土壤层。但是，由于该方法中填充的垫层、生土层、表土层均无法对雨水下渗形成阻挡，而覆盖层采用了秸秆与黄土混合，这也很难充分阻止雨水下渗。为了防止雨水浸泡导致裂缝区黄土下陷，该方法设置表土层上部预留一定的拱高。这在一定程度上弥补了黄土下陷的影响，但是长期来看仍然无法充分避免下陷和二次裂缝。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种裂缝塌陷土地平整方法，以减少平整修复后二次裂缝的出现。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种裂缝塌陷土地平整方法，包括如下步骤：1）根据裂缝参数将塌陷土地的裂缝划分为平整裂缝和错台裂缝；2）开挖剥离：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧开挖表层土，然后从表层土开挖后的底部开挖面向下开挖原土；原土开挖的宽度小于表层土开挖的宽度，原土开挖的深度大于表层土开挖的深度；3）回填：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧的原土开挖后形成的空间内填充防渗材料，铺平，压实，形成防渗层；然后在防渗层上方填充原土开挖时开挖出的原土，铺平，压实，形成原土层；然后在原土层上方填充表层土开挖时开挖出的表层土，铺平，压实，形成回覆层。通过采用上述技术方案，本专利技术在治理塌陷地区裂缝时，将裂缝分为两种，平整裂缝和错台裂缝，分别采用不同的治理修复方法进行修复。对于平整裂缝，在将表层土剥离后，对原土剥离时采取了开挖宽度小于表层土开挖宽度但是深度大于表层土开挖深度的方式，保证了在修复裂缝时，两侧不会发生塌方造成修复土层散乱而影响修复效果，也有利于将表层土和原土分开堆放，在回填后保证表层土处于最上方。本专利技术在开挖后的空间填充了防渗材料并形成防渗层，充分避免了水分沿原裂缝处下渗而导致新的塌陷形成，保证了裂缝修复后的地质稳定性。本专利技术进一步设置为：步骤2）中开挖表层土时的开挖宽度为1-2m、开挖深度为0.3-0.5m。通过采用上述技术方案，本专利技术设置表层土开挖的宽度为1-2m，具有较宽的宽度，便于将裂缝附近较大面积的土壤开挖出来，并在后续进行填充和压实处理，使裂缝附近较大面积的土质更加致密、稳定，在裂缝修复后不易受到环境变化而再次发生塌陷、张裂。由于表层土后期回填后可以进行植物的种植，因此，本专利技术设置开挖深度为0.3-0.5m，可以将适合种植的表层土取出单独存放，便于回填后处于表层。本专利技术进一步设置为：步骤2）中原土开挖时开挖宽度为1-1.5m、开挖深度为1-2m。通过采用上述技术方案，本专利技术的原土开挖时的宽度略小于表层土的开挖宽度，但是深度远远大于表层土的开挖深度，可以深层次地将原土更多地挖出，并在裂缝较深处设置防渗层，深层次地阻断了裂缝的二次形成。本专利技术进一步设置为：所述平整裂缝为错台高差小于0.3m的裂缝，所述错台裂缝为错台高差不小于0.3m的裂缝。通过采用上述技术方案，依据错台高度差是否大于0.3m将裂缝进行区分，便于针对不同的裂缝类型采取不同的修复措施，也有利于在保证修复效果的同时控制成本。本专利技术进一步设置为：所述防渗层的厚度为0.5-0.8m；所述防渗层的压实系数为92-95%。通过采用上述技术方案，防渗层的厚度设置为0.5-0.8m，该厚度的防渗层可以充分阻止或者减少水分的向下渗透，在此基础上，本专利技术设置防渗层的压实系数非常大，增大了防渗层的致密性，使得防渗层很好地阻止水分下渗的同时还具有非常高的稳固性能，进一步减少了裂缝二次塌陷的几率。本专利技术进一步设置为：步骤3）中向原土开挖后形成的空间内填充防渗材料时，先填充部分防渗材料，铺平，压实，然后再填充剩余的防渗材料，铺平，压实，形成所述防渗层。通过采用上述技术方案，分层铺设防渗材料，有利于防渗材料的均匀分布，也便于对防渗材料分层压实，提高防渗层的致密性，进而提高防渗效果。本专利技术进一步设置为：步骤3）中所述防渗材料为黏土、膨润土、水泥中的至少一种。通过采用上述技术方案，本专利技术除了使用黏土作为防渗材料，还可以使用水泥、膨润土等材料，这些材料具有不同的防渗性能，适用于不同的土质条件。本专利技术进一步设置为：所述黏土中粘粒含量为35-45%、有机质含量小于1.5%、水溶盐含量小于3%。通过采用上述技术方案，本专利技术采用的黏土中的粘粒含量合理，具有较高的塑形，在遇水时仍能保持较好的连续性和整体性，避免了在受到长时间雨水作用时防渗层发生散乱，影响后期使用时的防渗性能。较低的有机质和水溶盐含量能够降低其吸水性，进一步提高防渗性能。本专利技术进一步设置为：步骤1）中所述裂缝为煤矿矿区发育成熟裂缝，所述煤矿矿区发育成熟裂缝为裂缝发育总时间小于开采时间的裂缝；所述开采时间为从煤矿对应工作面开始回采至裂缝塌陷土地平整时的时间。通过采用上述技术方案，可以先行对裂缝发育程度进行判断，对于发育成熟的裂缝可以直接修复，对于没有发育成熟的裂缝可以设置修复时间，在后期进行修复，避免对未发育成熟的裂缝进行修复后，裂缝继续发育增长，导致前期修复效果受损。本专利技术进一步设置为：所述裂缝发育总时间按照下式进行计算：T=（12/q）*（H/V）+0.083H式中，q为常数，取值在2-8范围内；H为工作面开采深度，单位为m；V为工作面推进速度，单位为m/月。通过采用上述技术方案，本专利技术对裂缝发育总时间进行了精确地计算，并将裂缝发育总时间与开采参数结合在一起，有利于根据不同的开采位置和开采参数计算得到与待修复裂缝本身更加接近的数据，使对裂缝状态的判断更加准确。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的裂缝塌陷土地平整方法采用在开挖后的空间先填充防渗材料形成防渗层，从根本上阻止了雨水下渗对原裂缝的冲刷，保证了裂缝修复填充物的稳固，裂缝修复后的土层不会发生二次裂缝。附图说明图1是本专利技术的裂缝塌陷土地平整方法中开挖剥离过程示意图；图2是本专利技术的裂缝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于：包括如下步骤：/n1）根据裂缝参数将塌陷土地的裂缝划分为平整裂缝和错台裂缝；/n2）开挖剥离：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧开挖表层土，然后从表层土开挖后的底部开挖面向下开挖原土；原土开挖的宽度小于表层土开挖的宽度，原土开挖的深度大于表层土开挖的深度；/n3）回填：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧的原土开挖后形成的空间内填充防渗材料，铺平，压实，形成防渗层；然后在防渗层上方填充原土开挖时开挖出的原土，铺平，压实，形成原土层；然后在原土层上方填充表层土开挖时开挖出的表层土，铺平，压实，形成回覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）根据裂缝参数将塌陷土地的裂缝划分为平整裂缝和错台裂缝；
2）开挖剥离：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧开挖表层土，然后从表层土开挖后的底部开挖面向下开挖原土；原土开挖的宽度小于表层土开挖的宽度，原土开挖的深度大于表层土开挖的深度；
3）回填：在平整裂缝两侧或者错台裂缝高度较低一侧的原土开挖后形成的空间内填充防渗材料，铺平，压实，形成防渗层；然后在防渗层上方填充原土开挖时开挖出的原土，铺平，压实，形成原土层；然后在原土层上方填充表层土开挖时开挖出的表层土，铺平，压实，形成回覆层。


2.根据权利要求1所述的裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于：步骤2）中开挖表层土时的开挖宽度为1-2m、开挖深度为0.3-0.5m。


3.根据权利要求2所述的裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于：步骤2）中原土开挖时开挖宽度为1-1.5m、开挖深度为1-2m。


4.根据权利要求1所述的裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于：所述平整裂缝为错台高差小于0.3m的裂缝，所述错台裂缝为错台高差不小于0.3m的裂缝。


5.根据权利要求1所述的裂缝塌陷土地平整方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵康宁，王瑞敏，孟晶晶，方园园，崔子帅，杜冕，李慧，张艳娜，田阿惠，凌涛，韩静，
申请(专利权)人：河南省地质环境规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41