溶洞處理施工方案詳解

1、一工程概況建設(shè)單位：連州市寶盈房地產(chǎn)開發(fā)有限公司設(shè)計(jì)單位：廣東工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院有限公司勘察單位：核工業(yè)衡陽(yáng)第二地質(zhì)工程勘察院監(jiān)理單位：清遠(yuǎn)卓越工程建設(shè)監(jiān)理有限公司施工單位：廣東宏業(yè)建筑工程公司連州寶盈廣場(chǎng)位于連州大道人民路原北湖影劇院，建筑場(chǎng)地東面與肯德基等已建四層樓房相距約6.00米，東南角與東門中路相距約6.00米；南面與已建七層樓房相距26.00米，東南角與荷香街相鄰；西面與荷香街相鄰；北面與連州大道相距約8.00米。連州大道在場(chǎng)地北面經(jīng)過，場(chǎng)區(qū)交通便利。場(chǎng)地原已鋪設(shè)碎面，原地貌屬殘坡積地貌?？辈鞎r(shí)地面標(biāo)高為0.20m0.30m,高差為0.10m,地面基本平坦。二、工程地質(zhì)情況根據(jù)本工

2、程地質(zhì)鉆探、主廠區(qū)場(chǎng)地勘察深度控制范圍內(nèi)的地基，場(chǎng)地內(nèi)巖土分層自上而下簡(jiǎn)述為：1、素填土（CT）:分布于場(chǎng)地地表，揭露層厚0.7m-6.0m,平均厚度2.27米，淺褐灰色，稍濕，松散狀，主要有碎石砂粒及粘性土組成，底部為耕植土，局部見舊建筑物基礎(chǔ)。2、殘坡積粉質(zhì)粘土（Cfpl）:呈中一巨厚層狀分布于場(chǎng)地，揭露層厚0.5-8.6m,平均厚度2.84米，層頂埋深0.75.5m,層頂標(biāo)高-5.2m-0.4m,土黃、淺黃色，成分以粉粒為主，含少量粉砂，局部夾粉土，濕一很濕，可塑狀，土質(zhì)粘塑性一般。3、微風(fēng)化石灰?guī)r（C）:場(chǎng)地中各鉆孔揭露到本層，鉆孔揭露厚度為7.5m18.58m（含溶洞），層頂埋深2.

3、0m13.00m,相應(yīng)標(biāo)高-12.70-2.80m。巖石呈淺灰、灰色，隱品質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，巖芯呈短柱狀局部塊狀，局部裂隙發(fā)育，部分鉆孔揭露至此層時(shí)漏水，巖石堅(jiān)硬，錘擊聲脆，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為田級(jí)。4、根據(jù)地質(zhì)勘察已探明溶洞（鉆孔號(hào)分別為ZK1、ZK4ZK19ZK35ZK3ZZK40ZK-42、ZK-45、ZK-49、ZK-69、ZK5-78），同時(shí)根據(jù)目前基坑開挖的揭露情況，在基坑BCCD.DD1.DD2.EFG.IA唳均有溶洞出露，溶洞無充填、掉鉆或充填軟粘土，鉆進(jìn)過程中溶洞嚴(yán)重漏水漏漿，其走向、范圍尚未探清楚；溶洞分布、埋藏孔深段、洞高、充填物及鉆進(jìn)情況等詳見下表孔號(hào)頂板標(biāo)高（m）頂板

4、埋深（m）溶洞高度溶洞頂板厚度充填情況主要填充物漏水情況備注ZK1-10.2010.501.002.50全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性一般ZK4-8.709.002.500.50全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性較差ZK19-8.308.600.303.60全充填軟塑狀粘性土不漏水較穩(wěn)定ZK35-8.208.506.504.60全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性一般ZK37-19.2019.502.0015.20無充填空洞漏水較穩(wěn)定ZK40-4.104.403.001.60全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性差-11.5011.803.204.40全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性一般ZK42-12.2012.

5、502.509.30無充填空洞漏水較穩(wěn)定ZK45-8.308.503.002.50全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性差ZK49-12.2012.502.009.50全充填軟塑狀粘性土不漏水較穩(wěn)定ZK69-15.2015.501.002.50全充填軟塑狀粘性土不漏水穩(wěn)定性一般ZK78-8.208.500.404.30全充填軟塑狀粘性土不漏水較穩(wěn)定三、溶洞地質(zhì)危害分析及處理方案3.1、 溶洞特點(diǎn)溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果，石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同，被侵蝕的程度不同，就逐漸被溶解分割成互不相依，千姿百態(tài)、陡峭秀

6、麗的山峰和奇異景觀的溶洞。3.2、 溶洞的地質(zhì)危害分析溶洞面標(biāo)高起伏差異大，大小變化不一，且無一定的規(guī)律。因此，在有溶洞的地區(qū)建造建筑物就要十分慎重處理，特別是高層建筑就要更應(yīng)該慎之又慎。本工程溶洞對(duì)基坑及周邊環(huán)境影響主要有以下幾個(gè)方面。(1)溶洞易形成貫通，與附近河流形成水力聯(lián)系，一旦基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔水失效，易導(dǎo)致基坑失穩(wěn)。(2)溶洞部位承載力差，易使基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)失穩(wěn)(IAB,ED段)。(3)溶洞區(qū)巖板承載力不足，易被支護(hù)樁頂穿從而導(dǎo)致基坑路面系統(tǒng)崩塌，排水等引起的支護(hù)樁沉降可引發(fā)土釘、錨索因剪切失效，影響基坑穩(wěn)定性。(4)溶洞區(qū)巖體承載力差，易引起主體不均勻沉降，給后期主體及附屬構(gòu)筑物使用

7、帶來安全隱患。3.3溶洞處理范圍(1)溶洞的分類溶洞按其填充物的特性分為以下3類：全空溶洞，溶洞內(nèi)無任何充填物或者絕大部分空間被地下水充填；部分充填溶洞，溶洞內(nèi)部分被淤泥或其它力學(xué)性質(zhì)較差的巖土充填；完全充填溶洞，溶洞被粉土、黏土或其它力學(xué)性能較好的巖土充填。(2)溶洞的處理范圍基坑周邊：沿支護(hù)樁四周4米的范圍內(nèi)布置地質(zhì)鉆孔，特殊地段場(chǎng)地不足時(shí)，可加大注漿量，鉆孔深度深入基坑底不小于1m,布孔間距為1.2mX1.2m梅花型布置。(3)溶洞的處理方案結(jié)合工程的實(shí)際情況，如遇較大溶洞，或溶洞無充填物時(shí)可采用鉆孔下管灌注C20素混凝土進(jìn)行充填，同時(shí)預(yù)埋袖閥管深入基坑不小于1m進(jìn)行后注漿，以確保樁底巖

8、層有足夠的承載力，避免因下部連串溶洞的頂板巖體承載力不足而引起樁沉降。如溶洞為粘土充填或其它力學(xué)性質(zhì)較好巖土充填時(shí)(完全充填)可采用袖閥管注漿，深度為深入基坑不小于1米，同時(shí)需布置排氣孔，以使空氣、水及淤泥充填物等返漿排出。采用1:1水泥漿，注漿壓力控制在0.5MPa以內(nèi)。如溶洞為部分充填時(shí)，可向溶洞內(nèi)填細(xì)砂或顆粒較小的砂石料，填充時(shí)采取壓力吹填方式，然后進(jìn)行注漿加固，注漿采用1:1水泥漿，壓力控制在0.3MPa內(nèi)。四、溶洞處理施工1、處理步驟(1)預(yù)處理區(qū)測(cè)量放點(diǎn)(2)探明施工，確定溶洞范圍(3)對(duì)以探明溶洞的探孔下袖閥管或PVCt(4)對(duì)溶洞進(jìn)行灌填施工(5)驗(yàn)收檢測(cè)2、施工流程(1)測(cè)量

9、放線首先根據(jù)地質(zhì)資料及基坑開挖溶洞的揭露情況，對(duì)擬加固處理區(qū)按1.2x1.2m問距將各鉆孔位定出，并打設(shè)鋼筋作為標(biāo)志。(2)鉆機(jī)就位進(jìn)行鉆機(jī)成孔施工前施工場(chǎng)地周圍因事先進(jìn)行平整，然后移動(dòng)鉆機(jī)至要施工的鉆孔處，鉆機(jī)用木防墊平穩(wěn)，保證在成孔施工過程中鉆機(jī)不會(huì)有較大的晃動(dòng)而影響成孔的質(zhì)量，最后用羅盤儀調(diào)整好鉆桿的垂直度以保證鉆孔垂直，再調(diào)節(jié)鉆機(jī)位置，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)所要施工的孔位。(3)探孔施工鉆機(jī)就位后即可進(jìn)行探孔施工，探孔采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)，鉆孔孔徑4110mm孔徑誤差不大于5mm鉆孔位置的平面尺寸誤差不得大于50mm成孔的傾斜度不超過1.0%。鉆機(jī)采用泥漿循環(huán)、護(hù)壁成孔和清孔，如遇特殊巖土?xí)r

10、需下套管鉆機(jī)，防止塌孔。成孔深度要求進(jìn)入溶洞底巖層不少于1.0m,深入基坑底不小于1m,取以上兩個(gè)深度的較大值作為鉆孔深度的控制值。進(jìn)入巖層時(shí)開始抽芯，以抽芯長(zhǎng)度確定入巖深度。(4)封孔口待鉆機(jī)鉆到設(shè)計(jì)位置后，在孔內(nèi)埋設(shè)小100mmPVC,管口用麻袋封堵，以免進(jìn)入雜物堵塞，以備后期進(jìn)行混凝土回填，如為全充填式溶洞則從鉆桿內(nèi)向孔內(nèi)注入封殼料。封殼料采用水泥、粘土混合漿，配合比為水泥：粘土：水=1:1.5:1.88,3大齡期抗壓強(qiáng)度約為0.3Mpa。(5)排氣孔施工為保證注漿或灌注素碎的質(zhì)量，在探明溶洞或土洞后每一個(gè)填充孔必須布置一個(gè)有效的排氣孔，保證注漿或灌注素碎的順利進(jìn)行。排氣孔成孔施工與探孔

11、施工方法一致,成孔完成后下一條小75PVC至溶洞頂口處,PVCt管口預(yù)先用水泥袋封住，避免在下管過程中泥漿進(jìn)入管內(nèi)堵塞管路，在注漿或灌注素碎前用高壓空氣將排氣孔疏通。PVC下入長(zhǎng)度以正好進(jìn)入溶洞頂板為宜，不宜伸入溶洞洞體過長(zhǎng)以保證排氣孔能有效排出氣體，因此在補(bǔ)勘孔施工過程中應(yīng)做好記錄，探明溶洞頂板及底板的埋深。(6)泥漿固化處理：成孔過程中，泥漿應(yīng)排放到固定的貯漿池，沉淀、排水后，加入適量的水泥進(jìn)行固化處理，然后外運(yùn)。3、施工工藝(1)混凝土回填施工待排氣孔施工完畢后，在探孔處進(jìn)行混凝土回填，混凝土強(qiáng)度為水下C20,塌落度控制范圍為120180,因PVCt孔徑較小，為避免堵塞，宜采用塌落度為1

12、60,待排氣孔返出濃水泥漿后十分鐘不下沉及可終止灌注。因部分溶洞漏水，為避免混凝土水泥漿因流失而造成強(qiáng)度不足，以及避免基坑底部存在連串溶洞等情況，回填前應(yīng)現(xiàn)將袖閥管預(yù)埋至基坑底1米以下深度，以備后期補(bǔ)強(qiáng)注漿?；熘仆凉嘧⒖?下1。0即C管，成孔口徑為11。袖閥管皿塑料管,成孔口隹為110寶盈廣麻洞陋填示意圖(2)袖閥管注漿a：待注入封殼料后，應(yīng)立即將制作好的塑料袖閥管插至孔底，并盡量使袖閥管垂上血加孔直和位于孔的中央。b:待封殼料的強(qiáng)度達(dá)到0.3Mpa后，可開始第一輪次注漿，水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的50%采用帶有雙向密封裝置的專用注漿槍注漿，注漿從下而上逐環(huán)進(jìn)行，漿液水灰比為1.0,注漿壓力應(yīng)控制

13、在0.5MPa以內(nèi)，如溶洞為部分充填時(shí)，壓力應(yīng)控制在0.3MPa以內(nèi)，全孔注漿段注漿完成后，把鋁塑管插至袖閥管底，用清水把袖閥管內(nèi)的殘留漿液清洗干凈。c:待凝12小時(shí)后，可開始第二輪次注漿，水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的30%注漿方法同第一輪次注漿，漿液的水灰比調(diào)整為0.8。d:待凝12小時(shí)后，可開始第三輪次注漿，水泥用量為設(shè)計(jì)注漿量的20%注漿方法同第一輪次注漿，漿液的水灰比調(diào)整為0.8。e：注漿施工過程應(yīng)做好相應(yīng)的施工記錄，對(duì)鉆孔深度、每輪次注漿壓力、每輪次注漿量、每輪次注漿時(shí)間和總注漿量等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。及時(shí)整理資料，經(jīng)常分析對(duì)比相鄰注漿孔和相鄰排注漿孔的注漿流量、注漿壓力和注漿量等參數(shù)，根據(jù)

14、各參數(shù)的變化情況估計(jì)注漿效果。對(duì)注漿過程中存在的問題，及時(shí)進(jìn)行分析處理。f:注意事項(xiàng)注漿過程中，應(yīng)對(duì)地面、周圍建筑物、地下管線、基坑進(jìn)行沉降、傾斜、變形和位移觀測(cè)。進(jìn)行不同水灰比的小樣配比試驗(yàn)，確定0.8:11:1的材料用量，便于施工工藝控制。施工時(shí)應(yīng)受水文地質(zhì)條件的影響，因及時(shí)調(diào)整漿液配比。吉林省地礦建設(shè)集團(tuán)北方基礎(chǔ)工程有限公司廣州分公司第6頁(yè)、共12頁(yè)注漿過程中嚴(yán)格按照試驗(yàn)配比控制水泥漿比例，避免對(duì)注漿質(zhì)量產(chǎn)生影響。針對(duì)地下溶洞，嚴(yán)格執(zhí)行先探后施工順序。施工布孔時(shí)應(yīng)查明地下管道分布，鉆孔位置應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整位置避開管道及構(gòu)筑物。施工過程中必須針對(duì)含有溶巖水的溶洞進(jìn)行填充與壓漿處理，隔斷地下巖溶

15、水的水力聯(lián)系，避免溶洞中的巖溶水與周邊建筑物下部巖溶水形成連通，從而因基坑降水導(dǎo)致坑外建筑物的地基沉降，進(jìn)而導(dǎo)致建筑物的破壞，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。排氣孔WOPYC管成孔口徑為11Q袖閥管5口塑料管.成孔口徑為110寶盈廣場(chǎng)油閥管注漿示意圖五、施工組織方案1、施工管理體制制度：本項(xiàng)目采用項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制管理，施工管理架構(gòu)如下表2、施工機(jī)械組織，本工程組織設(shè)備如下表，工程施工主要機(jī)械表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注1鉆機(jī)XY-100方4臺(tái)2泵150PW方4臺(tái)3、材料組織計(jì)劃項(xiàng)目部設(shè)專負(fù)責(zé)材料的采購(gòu)，保證施工進(jìn)度及現(xiàn)場(chǎng)要求。4、總用電量200KW5、工期：按業(yè)主指定工期完成。6、檢測(cè)方法按28天強(qiáng)度為準(zhǔn),也可考慮14

16、天齡期檢測(cè)。方法：鉆孔抽蕊，觀察土體及溶洞頂板密實(shí)情況及標(biāo)準(zhǔn)貫入度檢測(cè)。六、質(zhì)量保證措施1、嚴(yán)格遵守和執(zhí)行有關(guān)的質(zhì)量規(guī)范.2、嚴(yán)格按項(xiàng)目管理體系進(jìn)行施工管理.3、施工按各部門意見嚴(yán)格執(zhí)行.4、施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，報(bào)審施工組織計(jì)劃.5、每臺(tái)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，做好設(shè)備報(bào)驗(yàn)和調(diào)試，對(duì)漿管接頭和管體進(jìn)行氣密性檢測(cè)。6、施工前進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)交底和安全教育7、做好材料準(zhǔn)備，每批水泥必須按規(guī)范送檢合格后使用.8、嚴(yán)格標(biāo)定孔位,誤差50mm.9、調(diào)節(jié)好鉆機(jī)垂直度，偏差1%10、施工時(shí)要求設(shè)備參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求.11、施工中，出現(xiàn)中途停機(jī)，灌漿重新開始，以保證施工效果.12、漿液按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配制.13、施工人員全部持證

17、上崗，保證施工人員技術(shù)素質(zhì).七、安全施工措施1、為切實(shí)保證施工人員安全，樹立”安全第一，預(yù)防為主”的思想，根據(jù)國(guó)家建設(shè)部頒發(fā)的安全檢查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)制訂具體措施.2、建立安全保證體系，除企業(yè)已有的機(jī)構(gòu)外，工地設(shè)置安全機(jī)構(gòu)，工程項(xiàng)目設(shè)立安全小組，班組設(shè)安全員，形成一個(gè)健全的安全保證體系，工地的安全管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)工地日常的安全工作，定期組織安全檢查，對(duì)不符合要求的要及時(shí)發(fā)出整改通知指導(dǎo)工程項(xiàng)目部和班組安全員的工作，對(duì)違章作業(yè)者進(jìn)行批評(píng)教育和處罰.3、優(yōu)化安全技術(shù)組織措施，包括以改善施工勞動(dòng)條件，防止傷亡事故和職業(yè)病為目的的一切技術(shù)措施，如積極改進(jìn)施工工藝和操作方法，改善勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，消除危險(xiǎn)因素

18、，機(jī)械設(shè)備應(yīng)沒有安全裝置.4、機(jī)械操作人員必須持證上崗，各種作業(yè)人員應(yīng)配帶相應(yīng)的安全防護(hù)用具及勞保用品，嚴(yán)禁操作人員違章作業(yè)，管理人員違章指揮.5、施工中所用機(jī)械，電器設(shè)備必須達(dá)到國(guó)家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，自制設(shè)備，設(shè)施應(yīng)通過安全檢驗(yàn)，一切設(shè)備應(yīng)經(jīng)過工前性能檢驗(yàn)合格后方可使用，并由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行交班制度，并按規(guī)定定期檢查保養(yǎng).6、凡進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的一切人員，均要戴安全帽，正確使用“三寶，要配合公司安全月檢工作，工程項(xiàng)目部要實(shí)行周檢，項(xiàng)目點(diǎn)要日檢，施工中抽檢，及時(shí)消防安全隱患.7、嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全操作規(guī)程，施工前要進(jìn)行安全交底，每月定期進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)工人的安全意識(shí)教育.8、上落基坑的通道，應(yīng)搭設(shè)安全遮攔，在主要出入口處掛醒目的安全防火宣傳語(yǔ)$.9、現(xiàn)場(chǎng)施工用高低壓設(shè)備及線路，嚴(yán)禁電線隨地走，所有電箱應(yīng)有門，有鎖，有危險(xiǎn)標(biāo)志，嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定.10、在施工過程中，對(duì)地面沉降，支護(hù)位要定期觀察，監(jiān)控.11、各種機(jī)械要有專人負(fù)責(zé)維修，保養(yǎng).12、使用機(jī)械時(shí)，操作員要密切注意