水电站溶洞封堵处理施工技术的应用分析.doc

1、1水电站溶洞封堵处理施工技术的应用分析【摘要】水电站施工过程中，所遇到的溶洞多是近于水平方向发育的岩溶形态，呈不规则状，或犬牙交错或多层叠加后形成多支洞。由于岩溶地区多发生不良地质现象，因此在施工过程中应先探明其岩土工程地质特征，及时对此采取合理的有效措施处理，保障桩基施工工作的顺利进行。本文针对水电站施工中所遇到的溶洞问题进行了分析，并提出了相应的改善措施以供参考。 【关键词】水电站溶洞处理对策 中图分类号： TM622 文献标识码： A 文章编号： 我国岩溶发育地区的分布十分广阔,其地质及水文地质构造极为复杂。隐藏于地层中的溶沟、溶槽、石牙、岩穴等地质构造蕴涵着丰富的地下水及不同类型的风化

2、与残积土层,给桩基施工带来许多困难。桩基施工中溶洞问题的处理对策,不仅直接影响到施工工期,同时对工程质量和造价也有影响。因此，对于溶洞的处理是桥梁施工中应慎重考虑的事情。 一、案例介绍 根据地质勘察报告资料，该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。 该桩由四层溶洞呈串珠型分布，而三个溶洞较小，分别为 0.7m、1.3m 和 1.1m，最下一层溶洞高度为 9.2m，四层溶洞总高度为 12.4m，溶洞内为软塑状枯土充填，极少数为空溶洞。 21、 工程中对于溶洞的处理原则 （1）施工前都必须要经过地质钻探，通过钻探后，详细记录地质状况、

3、溶洞的深度、高度、填充物类型，并画出图列出表更形象的表显出来，为制定相应相应的施工方案提供详实数据依据。 （2）对填充物要进行必要的土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等参数，为注浆参数计算提供重要的依据。 （3）根据地质钻探资料和填充物情况 ，具体的根据溶洞情况设计打桩的距离、成孔方法及施工措施。 （4）对所提出的每种处理方案，都要进行仔细的计算及核实，施工前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔试桩试验，取得经验数据，完善施工方案。 （5）为避免施工失误，遇到较大溶洞时，必须请监理总监和设计单位等核查，明确处理方案，并报监理批准后方可实施。 2、 施工方案的确定 针对施工中桩基溶洞较

4、大且多呈串珠型分布， 施工技术难度较大，该工程是项目施工中的重点控制的工程，因此应严把质量关，确保工程进度，专门组织技术人员进行讨论、研究并学习有关溶洞处理方案的知识。 根据桩基施工中溶洞的情况，进行分析和制定方案。 二、溶洞处理中出现的问题 1、 出现多次漏浆现象 施工中按正常回填方案回填，使片石、粘土、水泥，按比例投入，但是还是不能补住，第二次打到原位后还会漏浆，有的时候甚至三次漏3浆。这样的地段打桩是非常困难的，有的一根桩要打 34 个月，在这样的条件下塌孔是非常正常的，泥浆护壁护不住也是正常的，经常出现一根桩快打到标高了打了 68m，打了一个星期变成 60m 了，反而变短了，越打越高，

5、不停的回填片石。 2、 补浆坍塌现象严重 在溶洞处理过程中，将 100 方的浆注入孔中，如果速度很慢的话就会坍塌。 漏浆后会二次造成坍孔，若补浆不及时也会造成坍塌现象的再次发生。 也有一种说法注浆的话基本没有什么作用，因为溶洞非常发育，而且范围往往很大，注的浆液注下去跑到哪里去，都不知道。 而且有的溶洞根本就是空溶洞，没有填充物的，无论注水泥浆还是注双液浆都是没用的，因为没有填充物固结，地下水发育的话还可能跟着去下水走了，完全没有效果。 3、 护筒下沉的现象 坍孔后，尤其是护筒以下部分坍孔，造成了护筒的下沉，使机器的操作人员完工的工期方面受到影响，这也因此导致施工程暂时性间断进行再次修整。 4

6、、 溶洞相贯通，打桩灌注效果不大因为溶洞非常发育，而且范围往往很大，而且有的溶洞根本就是空溶洞，无论注水泥浆还是注双液浆都是没用的，因为没有填充物固结，地下水发育的话还可能跟着去下水走了，完全没有效果。而且桩与桩之间的溶洞是贯通的，曾经有过这边一根桩打砼，结果砼从旁边的桩冒出来。 三、问题分析 41、对于水电站溶洞处理，一般处理不行的可采用水玻璃水泥浆，因为溶洞在桩基下面，不知道其还处于其它位置。 2、对于漏浆很容易出现塌方事情 ，在钻孔的过程中可适当调大泥浆稠度，泥浆可以起到封闭地址裂缝作用。 3、对于护筒下方塌方的 ，那是由于清空和浇注混凝土时间间隔的太长，及时清空及时浇注就会避免塌方问题

7、。 现在重型建筑物的桩基负荷加大，桩孔加深（超长桩，其孔深度大于 70m）桩距加密，也因此加大了钻孔灌注桩质量控制的难度。 4、打桩要先打间隔距离比较远的，如果塌孔确实已经非常厉害，无法打到标高，就用砼全部回填下去，原地再钻孔，这样的时间是最快的，而且砼将塌孔处溶洞填充了，周围的桩在继续施工的时候就会好打的多，一般的经验是一个承台的桩越打越快，越到后面的桩由于溶洞已经得到了处理，塌孔现象就比较少了。 当然这样的话成本也是比较高的。 四、建议的处理对策 1、 做好详细的地质勘察工作 岩溶地区桥梁施工应在设计时期进行地质勘探工作,并在施工时做好施工超前钻和详细的地质勘察,以查明桥梁所处位置及所受影

8、响范围内岩溶形态及发育状况,溶洞的位置、高程、洞穴大小,洞内充填物及水文情况,查明基岩埋深,从而合理确定桩基位置及桩底标高,并保证桩基穿过岩溶破碎带,进入完整基岩一定深度,从而为合理地选择施工方案及处置办法提供依据。 2、 选择成孔方案 5由于岩溶地区地质及水文地质复杂,桩基成孔方案的选择应根据详细的地质勘探资料,认真分析,谨慎从事,并依据因地制宜的原则,合理选用。当桩长较长、地下水量丰富、不适宜挖孔桩成孔时,可优先选用冲击成孔;当有溶洞、溶沟、溶槽、石芽等发育的岩溶地质构造和有一定的地下水层时,则采用挖孔桩并配以其他保护措施较为适宜。本工程采用冲击成孔、人工挖孔及钢护筒配合方式联合作业。 3

9、、 施工处置。 在桩基施工中,当出现溶洞、石芽等不良地质时,成孔过程中可采用如下方法进行处置:溶沟、溶槽不太深时,先清除内部泥土,再用接近基岩强度的混凝土进行充填,待混凝土达到一定强度后,然后冲击成孔；当基岩倾斜起伏较大时,用粘土或片石充填,然后冲击成孔；当有石芽或孤石等深入洞内时,用小型钻机打眼进行孔内爆破,但应严格控制用药量,并严禁裸露药包,以确保施工安全；当洞内有石芽和漂石存在而地下水量大无法抽干时,则用水下爆破方式解决石芽问题；当地下水量丰富用冲击成孔无法进行时,可采用钢护筒围护,人工挖孔作业,直至成孔；当出现溶洞洞穴时,应先清除洞穴内全部泥土杂物,然后用片石回填或用 C30 混凝土全

10、部填满。桩基溶洞处置过程中,不论是冲击成孔还是人工挖孔,都必须确保桩位、孔深和截面尺寸的正确,因此要高度重视测量控制工作,使施工随时处于控制状态,以免发生几何尺寸超差造成质量事故。 4、 安全技术措施 桩基施工中溶洞问题的处置,必须高度重视施工安全工作,制定可行的安全技术措施及安全操作规程,并严格贯彻执行,同时做好孔口安全防6护、孔内支撑防护、孔内爆破防护、施工人员防护、施工机具安全防护、安全防护器具设备配置等防护工作,以确保施工过程中施工设备、人员的安全。 结语 水电站施工中溶洞问题的处理,情况复杂,影响因素很多,不仅直接影响施工工期,同时对工程质量和造价都会带来极大的影响,如处理不当,还会造成人员伤亡、设备安全事故及工程的报废。因此做好详细的地质勘探工作,提供准确的地质资料,选择合理的施工成孔方案,并根据不同的地质异常进行可行、有效的施工处置是桩基施工中溶洞问题处理的关键,不仅可以使地质异常造成的损失降到最低,还可以促使施工安全和施工质量得以保证。 【参考文献】 1 杨文渊、徐.桥梁施工工程师手册M.北京:人民交通出版社,2003. 2 史佩栋.实用桩基工程手册M.北京:中国建筑工业出版社.1999. 3 JTJ041-2000,公路桥梁施工技术规范S.