1、1对地下溶洞验证及注浆处理施工探讨摘要:本文以长兴某地块工程为例,阐述了地下溶洞验证及注浆处理施工的基本思路、施工方案、质量安全措施,以期为同类工程勘查、施工提供依据和参考。 关键词:工程概况;施工方案;施工技术;质量安全措施 中图分类号:U415.6 文献标识码:A 文章编号: 1.工程概况 本工程位于拟建广场位于长兴中央大道南侧,经一路东侧,本期高层总建筑面积约 4 万多 m2。 根据前期工程地质勘察资料显示本区上部 25m 以上粉土潜蚀作用明显,底部中风化石灰岩 53-62 米之间,岩溶率 70-85%,空洞率 60-70%,充填物多为粘性土夹碎石块,粘性土多为软可塑状,碎石块粒径一般
2、2-4cm,个别大于 10cm,含量 20%-30%左右溶洞发育,造成严重的漏浆现象。随着孔内浆液漏失,孔内水位远低于-1、层粉土的承压水位,从而导致上部粉土层的水力坡度远大于其发生流土的临界水力坡度,在严重的流土作用下,使土的结构破坏,部分场地地面出现了塌陷。 2.溶洞的充填灌浆施工要点 第一步:首先要根据高层设计承台位置,按每一承台一孔进行勘察,2经勘探后发现有溶洞分布并漏浆时,及时进行注浆,根据前期 12 个抽水试验资料显示,地下水之间有一定的连通性,为阻止周边溶洞水流干扰,先施工地基最外侧承台间加密布置勘察注浆钻孔,当地表、地下有障碍物时,根据实际情况适当移动孔位,移动后的孔间距不得超
3、过 0.5m。 第二步,等注浆结束后向拟建建筑分布方向距注浆孔 35m 范围内(溶洞小则距离近些,否则距离远些)布检查孔进行注浆情况验证,可以用岩芯钻探进行取芯观测,当复合地基岩土芯样的单轴抗压强度大于5MPa 时,可以达到预期目标。若注浆不理想,检查孔中再次注浆,直至满足要求为准。孔数按 5%比例随机布设,总检验孔数为 8-10 只。 3.溶洞处理 3.1 溶洞处理目的 3.1.1 通过对溶洞处理,确保围护结构和主体施工安全,避免沉陷等意外事故的发生。 3.1.2 溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别。通过对地层处理,提高该处地层的承载力,减小不同地层之间的差异沉降。 4.施工准备 4.1
4、 测量准备 对已确定的注浆及验证孔进行放样,确定处理范围及孔位等情况。 4.2 试验准备 做好注浆液原材料及配合比相关试验工作。注浆浆液为水泥粉煤灰浆,其水灰比为 1:10.6:1,水泥占固相的 85-88%,粉煤灰占固相的12-15%。水泥粉煤灰浆试验内容包括每立方米浆液干料含量、浆液浓度、3结石率等。先进行现场试验,根据试验结果配制合适的水泥浆,为保证地下 5060m 深度内水泥浆强度,根据试验情况加入适量速凝剂。 4.3 材料准备 4.3.1 水泥 注浆用水泥采用普通硅酸盐水泥,水泥强度等级为 32.5 级,水泥不超过出厂日期 3 个月,受潮、结块者不得使用,水泥的各项指标符合国家标准,
5、并附有出厂检验合格报告。 4.3.2 粉煤灰 用尽量磨细,其细度不粗于同时使用的水泥,烧失量小于 3%。 4.3.3 速凝剂 待试验结果后,根据试验情况加入合适速凝剂。 4.4 施工现场准备 施工场地应平整以利设备安置,设备进场前水电安装应到位,以利于施工用水用电。 4.5 人员及设备安排 4.5.1 施工人员安排见下表 4.5.2 机械设备安排见下表 5.施工组织方案 45.1 注浆孔布置 按建设方、设计方及施工方三方协商确定的方案,按每一承台一孔进行勘察及注浆加固,计 141 只钻孔,另外为阻止周边溶洞水流干扰,在地基外侧承台间加密布置勘察注浆钻孔,计 33 只,总计 174 只。 5.2
6、 施工顺序 为与基坑开挖进度顺序相适应,本次溶洞注浆孔施工顺序由外向内逐步推进,先期在原 12 个水文地质试验孔中选择 4 个作为注浆试验孔,以取得注浆各项技术参数。 5.3 成孔及注浆工艺 5.3.1 钻孔开孔直径为 110130mm,钻孔超过粉土层后下入 110套管,钻至溶洞层后变径为 91mm 钻进,采用优质泥浆或水泥浆护壁。若发现溶洞空腔钻进至洞底面 1.0m 后终孔;若进入中风化灰岩 5.0m 后未发现溶洞,也可终孔停钻。 5.3.2 在钻孔中发现溶洞后,注浆孔要求在孔内下入注浆管至溶洞底部上 0.5m 左右,采用循环注浆方式。 5.3.3 采用跳孔施钻,施工时首先在四周进行注浆,然
7、后再逐步现中间进行;在四侧进行注浆时,采用间隔注浆的方法,以提高注浆效果。禁止全部钻完后再注浆。止浆采用似法兰盘简易止浆法或止浆塞、套管等方法止浆。 5.3.4 为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度,可在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂,若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处,吃浆量较大时,视具体情况可采用间歇注浆。当溶洞内充填物为亚粘土时,5注浆方式为劈裂注浆;当充填物为砂砾、碎石时,注浆方式为压密注浆。5.3.5 注浆时采用浆液浓度先稀后稠的方法,注浆开始时要定时观测泵的吸浆量和泵压,记录注浆过程发生的各种现象,收集原始数据,并根据实际情况调整注浆量和浆液浓度,注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆
8、时,应采用间歇式注浆,或减少泵量及采取地一充填裂隙的措施,阻止浆液从地面大量流失。 5.3.6 结束注浆后及时清理设备、管道,拔出注浆管,用水泥纯浆将注浆孔全部堵塞好。 5.3.7 统计好注浆施工中的各项数据,做好施工记录,出现与设计有出入情况及时上报,一个区域的注浆作业完成后,清理好现场,搞好环境卫生。安全转移设备到下一个施工区域,进行下一步的施工作业。 单孔注浆完工标准:达到设计灌浆压力,孔口终压为0.30.4MPa,吸浆量小于 5L/min,并稳定 10min 视为结束;孔口附近出现冒浆、串浆时可以结束灌浆;对因发生孔口管内/外冒浆而非正常结束的注浆孔,应视其原因,在附近重做或结合检查孔
9、补注浆。 6.质量保证措施 6.1 建立健全该项目的质量保证体系,并深入开展贯彻 ISO9002 质量保证标准和质量改进活动,把质量管理的每项工作具体落实到每个部门、每个人,使全体职工都担负起质量责任。成立以项目经理为组长的全面质量管理领导小组,副组长由项目副经理和总工组成,组员由各部门负责人组成,施工队相应成立质量管理领导小组。 66.2 本项目质量目标:分项工程各项目的一次验收合格率达 100%,优良率达 95%,确保优质工程。 6.3 实际工程建设项目监理制,由现场监理旁站监理,对各工序的工作质量,材料质量、工作量进行监理。 7.安全保证体系和安全保证措施 7.1 成立安全生产管理机构。
10、成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,全面负责并领导本项目的安全生产工作。 7.2 严格遵守国家以及建设部、交通部颁布的各项劳动法和安全法规,安全技术规则及项目部有关施工安全管理办法和各项安全措施。制定本项目各工种、各工序安全操作细则。主要注意事项应在场各岗位挂牌。 7.3 严格执行逐级安全技术交底制度,施工前由项目部组织有关人员进行详细的技术交底制度,工程技术人员对施工班组及具体操作人员进行技术交底。各级专职安全人员对安全措施的执行情况进行检查、督促并作好记录。 8.结束语 溶洞注浆是否能起到预期的目的,与基础注浆所处的周边环境、工程及水文地质条件而选取的浆液类型、注浆工艺及参数等都有密切的关系,还与施工中的监测和不断调整的注浆参数有密切关系。