溶洞處理建議中鐵二院

1、611合同段樁基溶洞處理方案洞新高速 611 標(biāo)樁基溶洞處理方案洞新高速 611標(biāo)所處范圍巖溶發(fā)育，溶洞大概可分為 4 類，即空溶洞、多 層溶洞、大型溶洞（ H3m）、有充填物溶洞（全填充、半填充）。類型主要 以有填充物溶洞為主，其充填物主要有半充填淤泥質(zhì)土、砂礫、碎石、卵石、 粘土等。最大溶洞高 27.2m。，多層溶洞一般高度較小。為了保證巖溶發(fā)育地區(qū)鉆 孔灌注樁施工過程中不漏漿，或漏漿但不發(fā)生坍孔，保證樁孔順利成孔、成樁 并滿足承載力要求。施工時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)鉆孔柱狀圖來判別溶洞地層情況、空洞 大小、溶洞填充物情況。根據(jù)不同的溶洞采取不同方案，采用常規(guī)泥漿護壁方 法、向孔內(nèi)拋填片石、回填素混凝

2、土、壓力注漿以及采用鋼護筒跟進等不同施 工工藝。1、常規(guī)成孔方案當(dāng)溶洞有填充物，是可塑或軟塑的亞粘土，且溶洞不漏水，這時不管溶洞 有多大也不管溶洞垂直方向數(shù)量有多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按正常 地質(zhì)情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內(nèi)的土質(zhì)和溶洞外的土質(zhì)沒有什么區(qū)別， 可以按無溶洞施工。2、片石回填采用正常成孔方法施工，當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時，反復(fù)投入黃土和片石，利用 鉆頭沖擊將黃土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、燒堿和鋸末， 以增大孔壁的自穩(wěn)能力。、1）摻加比例：為有效利用片石，片石與粘土的比例為 3:7，參加水泥時， 摻加比例為每米 2 包，摻加鋸末時，摻加比例為粘土的 10%。2）摻

3、加方法：片石采用強度 30MPa石灰?guī)r，石塊粒徑以 1550cm為宜。摻加粘土是采用水泥袋包裝后投放效果更佳。水泥投放方法為以整袋投放 為佳。1/ 4摻加方法為：片石、粘土袋（可選擇添加水泥、鋸末，也可不添加）分層 間隔摻加，回填高度為溶洞頂板以上 1 米處。3）施工注意事項：密切注意觀察鉆機工作情況、周圍地表沉降和護筒內(nèi)水 位變化，防止不正常情況發(fā)生，發(fā)生漏漿現(xiàn)象，立即處理。根據(jù)地質(zhì)柱狀圖，在接近溶洞時勤觀察、勤檢查，憑手握沖擊主繩的手 感，沖擊巖層的響聲，抽取的巖樣來判斷是否接近巖溶地層。1611 合同段樁基溶洞處理方案接近巖溶時主繩松繩量應(yīng)為 12cm，防止穿巖殼時卡鉆。鉆穿巖溶地層上

4、殼時，一旦漏漿，要及時投放粘土塊、片石并補水，以保持孔內(nèi)水位高度。4）主要適用范圍及優(yōu)勢：適用于較小溶洞（溶洞高度小于 3 米），無填充 物或半填沖，施工方法簡單，造價較低。3、素混凝土回填采取正常成孔方法施工，當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時或遇到傾斜顏面時填入低標(biāo)號 混凝土，間隔一定時間后采用沖擊鉆成孔。1）混凝土標(biāo)號及配合比混凝土可采用 C20（C15、 C10也可）素混凝土，為 盡快提高混凝土強度，節(jié)約施工時間，應(yīng)在混凝土中摻加一定早強劑，提高素 混凝土的早期強度。2）摻加方法：對于傾斜巖面，為校正孔位，回填素混凝土應(yīng)與斜巖面頂面 平齊，對于溶洞處，回填頂面高于溶洞頂板 50cm。3）施工注意事項：回

5、填 48H 后回填混凝土強度達到 70%后，且應(yīng)在樁基范 圍取芯檢驗填充效果，待溶洞完全填充且強度達到后方可進行樁基施工。4）主要適用范圍及優(yōu)勢：適用于中、小溶洞，有無填充物均可采用此方 案。施工方法簡單，造價相對較高。4、注漿加固2/ 4就是通過對照地質(zhì)柱狀圖，對樁穿過的溶洞進行填充和加固。1）注漿孔布設(shè)：根據(jù)鉆孔柱狀圖，找出最大溶洞，如果溶洞為連通溶洞， 只需對其中最大的溶洞進行注漿加固。2）注漿壓力控制：用注漿泵注漿，注漿壓力不宜太大，控制在0.51.0MPa范圍，具體壓力值現(xiàn)場試驗確定。注漿速度為 1520L/min，其目的是使?jié){液滲 透到填充物內(nèi)（包含灌入的砂和碎石），然后固結(jié)，滲透

6、最小直徑定位3.0 米，以保證沖鉆成孔是有足夠的固結(jié)體。注漿時注漿管必須插入填充物底部，然后 邊注漿邊緩慢上提，提管速度不宜太快，根據(jù)珠江速度確定，應(yīng)是滲透半徑控 制在允許范圍內(nèi)。3）施工注意事項：防止?jié){液流失太遠造成浪費，采用間歇注漿方式，使得2611 合同段樁基溶洞處理方案先注入漿液與沙子（或碎石）初步達到膠結(jié)后再注漿，循環(huán)注漿多次，直 至達到規(guī)定的注漿量和注漿壓力控制值為止。注完一個孔后，繼續(xù)對其余孔進 行注漿，后注漿壓力必須調(diào)高，最后封孔。注漿順序由現(xiàn)場自行掌握。且應(yīng)在 樁基范圍取芯檢驗填充效果，待溶洞完全填充且強度達到后方可進行樁基施 工。4）主要適用范圍及優(yōu)勢：多適用于小型（高度小

7、于 1 米）或多層溶洞（多 層串珠狀小溶洞），也可用于各種有填充物的溶洞，但造價較高。5、鋼護筒跟進加固采用鋼護筒跳進法：一面沖孔，一面接鋼護筒，并且將其壓到或震動下沉 至已鉆成的孔內(nèi)。1）鋼護筒的選擇：內(nèi)護筒長度和內(nèi)徑的確定：護筒長度L=（h+H）m（ h為超前鉆確定的溶洞高度， H為溶洞頂?shù)降孛婕?30 厘米的高度）；單層護筒內(nèi) 徑大于樁直徑 10cm，多層護筒最內(nèi)層護筒內(nèi)徑大于樁直徑 10cm，其外面一層 護筒內(nèi)徑大于內(nèi)層護筒外徑 10cm，并以此類推。鋼護筒孔徑要準(zhǔn)確，連接順 直，用卷揚機成型。鋼護筒要有一定的剛度，單個大溶洞用單層護筒，兩個大 溶洞用雙層護筒，并以此類推。3/ 42）內(nèi)護筒的沉放：當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范 圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻，說明頂部已成孔并且圓滑垂直的，此時用 鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護筒，用吊機（或樁機自生重量）把內(nèi)護筒放入外護筒內(nèi)沉 至孔底，必要時用振動錘下沉。用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工時，施工中應(yīng)充分利用沖擊鉆的擴孔性 能，使鋼護筒能順利下沉。鉆頭直徑大于剛護筒外徑 35cm，護筒到位后鉆頭 改為滿足成孔要求的鉆頭直徑。如果沖擊鉆在堅硬巖石中的擴孔系數(shù)較小，不能滿足鋼護筒