土洞、溶洞處理施工方案

1、目 錄一、工程概況1二、工程地質情況2三、土洞(溶洞)的充填灌漿施工要點7四、袖閥管法灌漿再加固方案10四、施工組織方案13五、質量保證措施15六、安全施工措施16七、文明施工措施17八、附有關地質資料及基礎平面圖一、 工程概況建設單位：xxxxx設計單位：xxxxx勘察單位：xxxxx監(jiān)理單位：xxxxx施工單位：xxxxxxxxx位于xx市街口，東臨xx市xx塔，北臨xx村，南臨xx河。三期高層r-e-79棟位于小區(qū)的東北側，該棟號為地下1層，地上27層，建筑高度83.8m，基底面積1709.36，建筑面積39626.23?；A形式為靜壓預應力混凝土管樁，樁型為phc-500ab(125)

2、-c80,單樁豎向承載力特征值為2000kn，部分單層地下室為抗拔樁，單樁豎向抗拔承載力特征值為350kn,要求樁端持力層為強風化粉砂巖，樁端進入持力層1m。根據地質勘探資料，場地存在土洞及溶洞，其大小不一，分布亦無規(guī)律；經探明土洞3處、溶洞2處。為保證建筑物的安全，必須給予土洞（溶洞）進行處理。由于三期已建棟號r-c-13及r-d-13棟均存在著土洞（溶洞），且已成功順利地解決此類不良地質問題，處理方案為灌漿處理。所以，根據之前施工經驗， r-e-79棟亦擬做相同處理方案：（1）地質勘察已探明土洞、溶洞（鉆孔號分別為zk8、zk30、zk40、zk167）須進行灌漿處理；（2）在靜力壓樁施工

3、過程中繼續(xù)發(fā)現(xiàn)土洞（溶洞）的，做同樣方法處理；（3）靜力壓樁施工完成后，對于管樁未穿過的溶洞或不能判斷是否穿過的溶洞另還應采用袖閥管注漿法進行注漿充填；（4）灌漿后每一個土洞、溶洞均須作抽芯檢查，檢查滿足規(guī)范要求，驗收合格后方可進行下一步施工。二、 工程地質情況 場地原始地貌屬河流沖積地貌，北側與剝蝕殘丘相連，地貌單元為沖積平原、北側邊緣地帶為剝蝕殘丘，沖積平原堆積物較復雜多變，細小顆粒往往和較粗大顆粒交錯在一起；場地經堆填后地面相對較平坦（臨時堆填在進行中。經鉆孔揭露，第四系地層中有土洞及泥盆系基巖中有溶洞等不良地質現(xiàn)象，但未發(fā)現(xiàn)有斷裂錯動跡象。根據地質勘察報告，場區(qū)地層自上而下有人工填土層

4、 (qml)、第四系坡積層(qdl)、第四系沖洪積層(qal+pl)、第四系殘積層(qel)和泥盆系基巖(d)五大類。各巖土層的分布特點及物理力學性質自上而下分述如下：(一)、人工填土層(qml)：層序號土性主要為素填土，褐紅色、褐黃色、棕紅色等，主要由泥質粉砂巖、砂巖、灰?guī)r的風化巖塊及其風化土組成，巖塊含量不等約占20-65%，塊徑大小不一約240cm，地表局部地段可見塊徑達1.002.00m巖塊，場地南側底部1.002.00m主要為砂土、卵礫石，稍濕，結構松散，為近期堆填，未經專門壓實，其物質組成和密實度不甚均勻。（二）、第四系坡積層(qdl)：層序號呈淺灰黃色、褐黃色、棕紅色等，可塑為主

5、、局部硬塑，粘性一般，局部含少量風化巖碎屑，地基承載力特征值fak取150kpa。（三）第四系沖洪積層(qal+pl) ：土性主要有粉質粘土、淤泥質土、粉砂、中砂、粗砂、礫砂、圓礫、卵石，據其土性、沉積特點及狀態(tài)等，自上而下分述如下：1、軟塑-可塑狀粉質粘土：層序號1主要分布于填土之下，部分呈薄層狀或透鏡狀分布于砂土層中，呈淺灰色、淺灰黃色、褐黃色等，軟塑可塑，粘性一般，局部混或夾薄層粉細砂。地基承載力特征值fak取125 kpa。2、淤泥、淤泥質土：層序號2灰色、深灰色，飽和，流塑為主，?；祀s粉細砂或夾薄層粉細砂，含少量有機質，局部含少量腐植質，具腐臭味。地基承載力特征值fak取60 kpa

6、。3、粉砂、細砂：層序號3呈淺灰色、淺灰白色、褐黃色、淺灰黃色等，飽和，稍密為主、局部松散，石英質，含少量粘粒，級配較差，局部相變?yōu)榉弁痢５鼗休d力特征值fak取125 kpa。4、中砂、粗砂：層序號4呈褐黃色、淺灰黃色為主，飽和，中密為主，局部稍密，石英質，含少量粘粒，級配良好，局部相變?yōu)榈[砂。地基承載力特征值fak取180 kpa。5、礫砂：層序號5呈褐黃色、淺灰黃色為主，飽和，中密密實，石英質，含少量粘粒，大多孔段底部含較多卵石，卵石粒徑多為2040mm，級配良好，局部相變?yōu)榇稚盎驁A礫，偶夾薄層粉質粘土。地基承載力特征值fak取210 kpa。6、圓礫：層序號6呈褐黃色、淺灰黃色為主，飽

7、和，中密密實，石英質，含少量粘粒，局部含少量卵石，粒徑多為2545mm，級配良好。地基承載力特征值fak取240 kpa。7、卵石：層序號7呈褐黃色、淺灰黃色，飽和，密實，石英質，粒徑多為2050mm，含少量粘粒，級配良好。地基承載力特征值fak取280 kpa。(四)、殘積層(qel)：層序號土性以粉質粘土、粉土為主，呈褐黃色、淺灰黃色、褐紅色等，濕，土質較均勻，硬塑為主，局部可塑，部分孔段含少量角礫狀巖屑或灰?guī)r巖塊，由泥質粉砂巖、粉砂巖、砂巖、灰?guī)r等風化殘積而成；靠近巖面孔段受地下水影響較大，土質較軟。地基承載力特征值fak取220kpa。(五)、泥盆系基巖(d)： 場區(qū)揭露基巖為泥盆系沉

8、積巖，各孔均有揭露，主要由鈣泥質或鐵泥質粉砂巖、含粉砂或鈣質泥巖、粉砂質泥質泥晶巖和泥質泥晶灰?guī)r呈互層或夾層組成。在揭露深度范圍內強、中風化巖石裂隙很發(fā)育，局部發(fā)育土洞、溶洞。依巖石風化程度、厚度特征，劃分為全風化巖帶、強風化巖帶、中風化巖帶、微風化巖帶，其特征如下： 1、全風化巖帶：層序號1主要由粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、砂巖組成，褐黃色、淺灰黃色、褐紅色為主，巖石風化強烈，原巖結構尚清晰，巖石風化成土狀，稍濕，堅硬土狀，質極軟，遇水易軟化。全風化巖帶地基承載力特征值fak 取350kpa。2、強風化巖帶：層序號2主要由粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、砂巖組成，褐黃色、淺灰黃色、褐紅色

9、為主，巖石風化強烈，裂隙極發(fā)育，巖芯呈半巖半土狀、碎塊狀為主，質極軟，遇水易軟化，巖塊手折易斷，局部夾灰?guī)r巖塊。場區(qū)在zk40、zk88、zk167共3個鉆孔揭露有土洞分布，洞高1.103.30，見洞率占鉆孔總數(shù)2.0，無充填、掉鉆，鉆進過程中漏水漏漿，其走向、范圍未探清楚；土洞埋藏孔深段、洞高、充填物及鉆進情況等詳見表2；強風化巖帶地基承載力特征值fak 取500kpa。3、中風化巖帶：層序號3主要由灰?guī)r組成，局部孔段為粉砂巖、泥質粉砂巖，深灰色、灰色為主，局部褐紅色、褐黃色，隱晶質結構，塊狀構造，裂隙很發(fā)育，大多沿裂隙面風化較深、呈強風化狀，局部夾微薄層強風化巖，部分裂隙面渲染鐵錳質，常見

10、輕微溶蝕，巖芯極破碎破碎較破碎，呈塊狀為主、少量短柱狀，巖質軟較軟，性質較脆，錘擊較易碎；巖體完整程度為破碎，巖體基本質量等級屬。場區(qū)在zk8、zk30孔共2個鉆孔揭露有溶洞分布，洞高0.801.80m，溶洞見洞率占鉆孔總數(shù)1.38，溶洞無充填、掉鉆或充填軟粘土，鉆進過程中溶洞嚴重漏水漏漿，其走向、范圍尚未探清楚；溶洞分布、埋藏孔深段、洞高、充填物及鉆進情況等詳見下表土洞、溶洞發(fā)育情況一覽表 孔號巖溶類型深度段(m)標高(m)洞高(m)充填物及鉆進情況zk8溶洞27.0028.802.254.051.80無充填、掉鉆，漏水zk30溶洞28.8029.601.972.770.80充填粘性土，漏水

11、zk40土洞28.0031.301.374.673.30無充填、掉鉆、漏水zk88土洞44.0045.10-13.99 -12.891.10無充填、掉鉆，漏水zk167土洞25.0027.504.126.622.50無充填、掉鉆、漏水三、土洞（溶洞）的充填灌漿施工要點1、土洞特點及處理方法土洞，是有覆蓋土的巖溶發(fā)育期，在特定的水文地質條件下，使巖面以上的土體流失而形成的土穴，土洞是巖溶地區(qū)的一種伴生現(xiàn)象。土洞面標高起伏差異大，大小變化不一，且無一定的規(guī)律。因此，在有土洞的地區(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該慎之又慎。本工程經過初步鉆探發(fā)現(xiàn)多處土洞，土洞高度在0.83.3m之

12、間。因此，針對r-e-7-9棟鉆孔存在的土洞，根據r-d-13及r-c-13棟的處理經驗，確定采用高壓灌注水泥砂漿的方法對土洞（溶洞）進行處理,注漿灌滿土洞，并阻止土洞的發(fā)育。2、 高壓灌注水泥漿的特點： 高壓注漿，注漿壓力大，漿液在土層、砂礫石層、泥礫石層等滲透性能好，凝結速度快，且分層注漿時對土層、砂礫石層、泥礫石層等擾動小，固結強度高，整體穩(wěn)定性好，并可形成較為均勻的復合地基3、土洞（溶洞）的充填灌漿施工要點為確保土洞充填密實,高壓灌注施工具體措施如下：1）、注漿孔布置原則 確定土洞的范圍，鉆孔時采用跳鉆法且成梅花狀分布，孔與孔之間的距離小于5米。由于土洞可能含有多種流動物質，因此，灌注

13、過程中須給這些物質留一個出口。才能使水泥砂漿進入土洞。所以應在距離灌注孔5米處鉆一個100的排氣孔。此孔也可作為下一個灌漿孔。黑色為第一次鉆孔，白色為第二次鉆孔。同樣在充填灌漿施工時，也是以黑色洞開始三個一組的順序進行施工（即其中2個灌漿孔，一個排氣孔），根據土洞的大小確定布孔數(shù)量。r-e-7-9棟土洞分布圖詳見附圖一。根據地質情況，鉆孔不可進行灌漿護壁成型。但孔壁不加處理，在鉆孔及灌注水泥漿的過程中會出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。因而本工程使用鋼管護壁成孔的方案完成灌注水泥砂漿的任務?？紤]到進度情況，每次安排成孔3個，其中2個灌漿孔，一個排氣孔。 2）、鉆孔采用沖擊鉆進，將灌漿孔和排氣孔編號并做好記錄。采用

14、xj100型液壓鉆孔機，配備相應空口管、扶正穩(wěn)定器及可撈取松軟渣樣鉆具。鉆機設備安裝周正、穩(wěn)固、底座水平。每回次進尺控制在1.0m內。3）、清孔成孔后，下鋼套管并進行清孔，清除孔內泥漿、沉渣。 4）、料配比及制漿 配合比：（1）、當土洞內有充填土時，采用水泥：水：粉煤灰配比為1:1:0.6進行填充；（2）當土洞內無填充土時，采用水泥：砂：粉煤灰：粘土：水配比為1:2.5:2:0.5:1.5配比進行填充，粘土為干粘土、砂為中細砂。當初步填充后（充實度達到85%以上）改為（1）配比進行填充。配制：按配合比要求用0.25m3高速攪拌機攪拌混合漿液，混合漿液充分攪拌均勻。 5）、壓漿施工要點 注漿裝置

15、安設：成孔及清孔后，放置灌漿鋼管（38管），管頂與輸漿膠管密封連接，用gtz60210型高壓注漿機壓漿。 壓漿：壓漿順序，先施工中軸線的孔，依次向外施工。根據吸漿量的大小，壓力由低至高逐漸增大，施工中最大壓力控制在2.0mpa左右。在壓漿壓力達到設計壓力后，壓漿段吸漿量3lmin-1，延續(xù)穩(wěn)定時間3min，或地面冒漿后即可結束。 6）、注漿施工遇特殊情況的處理措施 壓漿施工中出現(xiàn)周邊地表冒漿、孔內漏漿及灌漿因故中斷等現(xiàn)象，根據具體情況采取如下技術措施。 冒漿：采用表面封堵、低壓、限量、改壓濃一級漿液、間歇灌注等方法進行處理。 孔內漏漿：少數(shù)鉆孔吸漿量特大，長時間灌注仍達不到終灌標準，采用間歇壓

16、漿方法反復灌注，直至達到設計要求。間歇時間不宜過長，一般510min，避免濃漿在高壓下固化將壓漿管堵塞。 壓漿因故中斷：若中斷時間較短，盡快恢復壓漿，恢復壓漿時，重新從稀漿開始，如吸漿量與中斷前接近，則恢復到中斷前的濃度，否則逐漸變濃；若中斷時間較長，恢復壓漿后吸漿量減少很多，則重新鉆孔。壓漿過程中，密切注意壓漿可能造成的孔內外及周邊環(huán)境的變化，如吸漿量、壓力、地表冒漿等變化情況，按照設計要求及時調整漿液配比。如壓漿初始即出現(xiàn)泵壓大、吸漿量小或注漿過程中突然出現(xiàn)這種情況，即應停止送漿，清孔后再進行壓漿。 注漿過程中發(fā)生相鄰鉆孔串漿時，如果串漿孔具備條件可采用同時進行注漿，應一泵一孔，否則應將串

17、漿孔堵塞住，待注漿孔注漿結束后，串漿孔再進行掃孔沖洗，然后繼續(xù)注漿。對吸漿量大，注漿難以結束地段，應采用低壓、濃漿、限流、間歇注漿或摻加速凝劑等方法進行處理。如遇到塌陷、淘空部位注漿量過大時，應在漿液中摻加粉細砂等摻和料。7）、土洞（溶洞）充填灌漿的檢測土洞（溶洞）充填灌漿處理施工完成后，須檢查充填的效果以確保本工程施工質量，我司建議對土洞充填位置固結體進行鉆孔取芯檢測，主要檢查其密實度即可。四、袖閥管法灌漿再加固方案（針對管樁未穿透溶洞情況）(一) 加固目的溶洞一般情況下短時間內其變化不明顯,但當其受到附加應力影響時，溶洞頂板產生受彎、受剪巖土體會產生崩塌擴展現(xiàn)象,最終會引致洞體頂板失穩(wěn)塌落

18、,危及建筑物的安全,因此,溶洞處理的目的旨在：1. 堵塞溶洞與外界的直接漏水通道,防止水土流失,溶洞護展；2. 充填洞體內空隙,與頂板連接在一起,防止洞壁崩塌；3. 加固洞內原有充填物(流一軟塑狀粘性土)令其有較高抗壓強度,防止欠固結的軟弱土體在受附加應力及自重影響下產生固結沉降變形,造成充填物與頂板、壁間產生空隙；4. 加固軟土強度達到標貫913擊,其抗壓強度控制在250kpa300 kpa左右,要使洞內充填漿液密實,達到溶洞頂板下無空隙,建議如果注漿鉆孔時發(fā)現(xiàn)溶洞頂板厚度0.5米時,最后一次注漿可應用高強度無收縮灌漿料充填,從而提高頂板抗壓、抗剪性能。(二) 加固原理本次充填加固原理是利用

19、壓送設備,通過管道輸送方式,把配成液體的固結漿液注到溶洞中經過一系列物理,化學變化,漿液沉積,固結成具有一定強度的固結體,達到充填和加固目的,由于溶洞較多,無規(guī)律、復雜多變形狀,為充分充填,采用多次重復灌注,注漿管采用鉆機成孔,袖閥管注漿法。(三) 灌漿充填料配合比配比為水泥水粉煤灰=1:1:0.5(重量比)進行灌注。(四) 灌漿施工方法孔位確定鉆機造孔下袖閥管套殼料定孔灌漿復灌檢測完工優(yōu)點:1.可根據需要灌注任何一個灌漿段,還可以進行重復灌漿2.可使用較高的灌漿壓力,灌漿時冒漿和串漿的可能性小.3.鉆孔和灌漿作業(yè)可以分開,提高鉆機的利用率4.根據地層按30厘米段分層注漿,土體固結較均勻.套殼

20、料配比:（重量比）水泥:粘土:水=1:1.5:1.88物理性能:粘度80-90s,穩(wěn)定性0.035,析水率1%采用鉆機用小管加壓注入袖閥管四周，3天抗齡期抗壓強度0.3mpa,可以注漿施工。(五)施工參數(shù)及標準：(1)溶洞造孔采用100型地質鉆機,孔徑91,終孔標準以地質資料及超前鉆孔為準,灌漿管應進入須加固溶洞底，由于原超前鉆孔僅一個,難以確定溶洞整個外貌和走向,建議在注漿前鉆孔時,當溶洞頂板厚2m時可終孔,動態(tài)施工,可另選鉆孔位置.(2)灌漿配比,按方案設計配比執(zhí)行,但必須保證漿液流動性。(3)水泥要求:32.5mpa,粉煤灰為普通級.(4)灌注壓力:壓漿泵輸出壓力控制在1mpa2mpa左

21、右,但在溶洞內土體加固時,控制在0.3mpa0.8mpa左右，壓力不宜超過1mpa,以免擠破袖閥管.(5)標準:地面冒漿后停注。注滿后穩(wěn)壓15分鐘,12小時可重新注漿,即采取間歇定量分序注漿法,以控制漿液流失.(6)布注漿孔建議：在25m2范圍內布7個孔,其中一個位于加固中心點,在中心孔四周距離1.5m布6個孔,孔距約1.5m,灌漿時先灌四周孔,再灌中間孔,當要重復注漿時，按同樣要求順序補灌,在加固點出現(xiàn)重疊時,可適當減少灌漿孔(因鉆孔過程中,不發(fā)現(xiàn)有溶洞時,即鉆孔進入微風化灰?guī)r2米時,視為該點無溶洞存在,可以選取另外鉆孔點)當如果一個加固點進漿量超過100m3應為溶洞高度發(fā)育,必須加密布孔,

22、增加復灌次數(shù),為保證注漿效果可選擇進漿效果不理想的部位,進行抽蕊檢測,如果抽蕊檢測不合格,把抽蕊孔變?yōu)樽{孔,增加注漿量.溶洞內土體加固25 m2范圍布孔示意注:當注漿流量過大時，要考慮承臺其余部位加固(可采用ct法，管波法物探找出溶洞準確位置）。五、施工組織方案(一)施工管理體制制度:本項目采用項目經理負責制管理,施工管理架構如下表:項目負責1人技術員1人質安員1人機長4人技術工人14人焊工1人電工1人 (二)施工機械組織,本工程組織設備如下表,工程施工主要機械表:序號項目設備名稱型號數(shù)量備注1鉆機gxy-1004臺2泵150pw4臺3攪拌機200-300l4臺(三)材料組織計劃按保證施工進

23、度要求進場(四)施工操作:采用100型地質鉆機成孔,造孔時采用鋼套管護壁。成孔深度以地質勘探資料及超前鉆對應數(shù)字為準，溶洞頂板厚度2m為終孔標準,保證鉆孔進入須加固的溶洞底。采用灌漿法成孔后下袖閥管,灌套殼料后,一次或多次注漿。漿液,配制按設計比例配制,如果粉煤灰含水量大,可適當調節(jié),以達到既滿足注漿加固效果,又能順利灌注效果。(5)終孔以穩(wěn)壓15分鐘為原則,如果地面出現(xiàn)冒漿,則可終止灌漿。(五)總用電量100kw(六)工期:約10天(七)檢測方法按28天強度為準,也可考慮14天齡期檢測。方法：鉆孔抽蕊，觀察土體及溶洞頂板密實情況及標準貫入度檢測。六、質量保證措施1、嚴格遵守和執(zhí)行有關的質量規(guī)

24、范.2、嚴格按項目管理體系進行施工管理.3、施工按各部門意見嚴格執(zhí)行.4、施工前,根據設計要求,報審施工組織計劃.5、每臺設備進場,做好設備報驗和調試.6、施工前進行認真的技術交底和安全教育7、做好材料準備,每批水泥必須按規(guī)范送檢合格后使用.8、嚴格標定孔位,誤差50mm.9、調節(jié)好鉆機垂直度,偏差1%10、施工時要求設備參數(shù)達到設計的要求.11、施工中,出現(xiàn)中途停機,灌漿重新開始,以保證施工效果.12、漿液按設計標準配制.13、施工人員全部持證上崗,保證施工人員技術素質.七、安全施工措施1、為切實保證施工人員安全,樹立”安全第一,預防為主”的思想，根據國家建設部頒發(fā)的安全檢查評分標準制訂具體措施.2、建立安全保證體系,除企業(yè)已有的機構外，工地設置安全機構，工程項目設立安全小組，班組設安全員，形成一個健全的安全保證體系，工地的安全管理機構負責工地日常的安全工作,定期組織安全檢查,對不符合要求的要及時發(fā)出整改通知指導工程項目部和