土、溶洞處理工程施工方案設(shè)計

1、目錄-、工程概況 1二、工程地質(zhì)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(zhì)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(guān)地質(zhì)資料及基礎(chǔ)平面圖工程概況建設(shè)單位：XXXXX設(shè)計單位：XXXXX勘察單位：XXXXX監(jiān)理單位：XXXXX施工單位：XXXXXXXXX位于從化市街口，東臨從化市文峰塔，北臨石潭村，南臨流溪 河。三期高層R-e-79棟位于小區(qū)的東北側(cè)，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譏 基礎(chǔ)形式為靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁， 樁型為PHC

2、-500AB（125）-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(jù)地質(zhì)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(jīng)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(zhì)問題，處理方案為灌漿處理。所以，根據(jù)之前施工經(jīng)驗，R-e-79棟亦擬做相同處理方案：（1）地質(zhì)勘察已探 明土洞、溶洞（鉆孔號分別為 ZK8 ZK30 ZK40 ZK16

3、7）須進行灌漿處 理；（2）在靜力壓樁施工過程中繼續(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(yīng)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)要求，驗收合格后方可進行下一步施工二、工程地質(zhì)情況場地原始地貌屬河流沖積地貌，北側(cè)與剝蝕殘丘相連，地貌單元為沖積平原、北側(cè)邊緣地帶為剝蝕殘丘，沖積平原堆積物較復(fù)雜多變，細小 顆粒往往和較粗大顆粒交錯在一起； 場地經(jīng)堆填后地面相對較平坦(臨時 堆填在進行中。經(jīng)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(zhì)現(xiàn)象，但未發(fā)現(xiàn)有斷裂錯動跡

4、象。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，場區(qū)地層自上而下有人工填土層(Qml)、第四系坡積層(Qdl)、第四系沖洪積層(Qal+p)、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(xué)性質(zhì)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(zhì)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1.00 2.00m巖塊，場 地南側(cè)底部1.00 2.00m主要為砂土、卵礫石，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，為近期 堆填，未經(jīng)專門壓實，其物質(zhì)組成和密實度不甚均勻。(二八 第四系坡積

5、層(Qdl):層序號呈淺灰黃色、褐黃色、棕紅色等，可塑為主、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(CT):土性主要有粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、粉砂、中砂、粗砂、礫砂、圓礫、 卵石，據(jù)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(zhì)粘土：層序號i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(zhì)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(zhì)，局部

6、含少量腐植質(zhì)，具腐臭味。地基承載力特征值fak取60kPa。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(zhì)，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(zhì)，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(zhì)，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(zhì)粘土。地基承載力特征值

7、fak取210 kPa。6、圓礫：層序號6呈褐黃色、淺灰黃色為主，飽和，中密密實，石英質(zhì)，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(zhì)，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(zhì)粘土、粉土為主，呈褐黃色、淺灰黃色、褐紅色等，濕， 土質(zhì)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(zhì)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(zhì)較軟。地基承載

8、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積巖，各孔均有揭露，主要由鈣泥質(zhì)或鐵泥 質(zhì)粉砂巖、含粉砂或鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥質(zhì)泥晶巖和泥質(zhì)泥晶灰?guī)r呈互層 或夾層組成。在揭露深度圍強、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i主要由粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)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(jié)構(gòu)尚清晰，巖石風化成土狀， 稍濕，堅硬土狀，質(zhì)極軟，遇水易軟化。全風化巖帶地基承載力特征值 f ak 取 350kPa。2、強

9、風化巖帶：層序號2主要由粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)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，裂隙極發(fā)育，巖芯呈半巖半土狀、碎 塊狀為主，質(zhì)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、 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f ak取500kPs。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(zhì)粉砂巖，深灰色、灰色為 主，局部褐紅色、褐黃色，隱晶質(zhì)結(jié)

10、構(gòu)，塊狀構(gòu)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(zhì)，常見輕微溶蝕，巖芯極破碎破碎較破碎，呈塊狀為主、少量 短柱狀，巖質(zhì)軟較軟，性質(zhì)較脆，錘擊較易碎；巖體完整程度為破碎， 巖體基本質(zhì)量等級屬V。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、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)洞咼(m)充填物及鉆進情況ZK8溶洞27.00

11、28.802.254.051.80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(zhì)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

12、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。本工程經(jīng)過初步鉆探發(fā)現(xiàn)多處土洞，土洞高度在 0.83.3m之間。因 此，針對R-e-7-9棟鉆孔存在的土洞，根據(jù)R-d-13及R-c-13棟的處理 經(jīng)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(jié)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(jié)強度高，整體穩(wěn)定性好，并可形成較為均勻的復(fù)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

13、下：1）、注漿孔布置原則確定土洞的圍，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(zhì)，因此，灌注過程中須給 這些物質(zhì)留一個出口。才能使水泥砂漿進入土洞。 所以應(yīng)在距離灌注孔5 米處鉆一個©1 00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(jù)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(jù)地質(zhì)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

14、管護壁成 孔的方案完成灌注水泥砂漿的任務(wù)?？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XJ100型液壓鉆孔機，配備相應(yīng)空口管、扶正穩(wěn)定器及可撈取松軟渣 樣鉆具。鉆機設(shè)備安裝周正、穩(wěn)固、底座水平。每回次進尺控制在1.0m。3）、清孔成孔后，下鋼套管并進行清孔，清除孔泥漿、沉渣。4）、料配比及制漿配合比：（1）、當土洞有充填土?xí)r，采用水泥：水：粉煤灰配比為1:1:0.6 進行填充；（2）當土洞無填充土?xí)r，采用水泥：砂：粉煤灰：粘土：水配比為 125:2:0.5:1.5配比進行填充，粘土為干粘土、砂為中細砂。當初步填充

15、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安設(shè)：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GTZ60/ 210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(jù)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(shè)計壓力后，壓漿段吸漿量w 3Lmin -1，延續(xù)穩(wěn)定時間 > 3min,或地面冒漿后即可結(jié)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、孔漏漿及灌漿因故中斷等

16、現(xiàn)象，根據(jù) 具體情況采取如下技術(shù)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 間歇壓漿方法反復(fù)灌注，直至達到設(shè)計要求。間歇時間不宜過長，一般5 10mi n,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(fù)壓漿，恢復(fù)壓漿時，重新 從稀漿開始，如吸漿量與中斷前接近，貝恢復(fù)到中斷前的濃度，否則逐漸 變濃；若中斷時間較長，恢復(fù)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(shè)計要求及時調(diào)整漿液

17、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(yīng)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(yīng)一泵一孔，否則應(yīng)將串漿孔堵塞住，待注漿孔注漿結(jié)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(jié)束地段，應(yīng)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(yīng) 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(zhì)量，我司建議對土洞充填位置固結(jié)體進行鉆孔取芯檢測，主要檢查其密實度即

18、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其變化不明顯，但當其受到附加應(yīng)力影響時， 溶洞頂板產(chǎn)生受彎、受剪巖土體會產(chǎn)生崩塌擴展現(xiàn)象，最終會引致洞體頂板失穩(wěn)塌落，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. 充填洞體空隙，與頂板連接在一起，防止洞壁崩塌；3. 加固洞原有充填物（流一軟塑狀粘性土）令其有較高抗壓強度，防止欠固結(jié)的軟弱土體在受附加應(yīng)力及自重影響下產(chǎn)生固結(jié)沉降變形，造成充填物與頂板、壁間產(chǎn)生空隙；4. 加固軟土強度達到標貫913擊,其抗壓強度控制在250KP* 300 Kpa

19、 左右,要使洞充填漿液密實，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w 0.5米時,最后一次注漿可應(yīng)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）加理本次充填加理是利用壓送設(shè)備，通過管道輸送方式，把配成液體的固結(jié) 漿液注到溶洞中經(jīng)過一系列物理，化學(xué)變化,漿液沉積，固結(jié)成具有一定強 度的固結(jié)體，達到充填和加固目的，由于溶洞較多，無規(guī)律、復(fù)雜多變形狀， 為充分充填，采用多次重復(fù)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=1:105（重量比）進行灌注。（四）灌漿施工方法孔位確定t鉆機造孔t下袖閥管t套殼料定孔t灌漿t復(fù)灌t檢

20、測-完工內(nèi)套（帶雙栓 塞注漿管IS雙封套三出漿口夕卜套（袖閥管套殼料優(yōu)點：1. 可根據(jù)需要灌注任何一個灌漿段，還可以進行重復(fù)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(jù)地層按30厘米段分層注漿，土體固結(jié)較均勻.套殼料配比：(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(zhì)鉆機，孔徑91,終孔標準以地質(zhì)資料及超前 鉆孔為準,灌漿管應(yīng)進入須

21、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(shè)計配比執(zhí)行，但必須保證漿液流動性。 水泥要求:32.5Mpa,粉煤灰為普通級. 灌注壓力：壓漿泵輸出壓力控制在 1Mpa-2Mpa左右，但在溶洞土體加 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25圍布7個孔,其中一個位于加固中心點，在中心 孔四周距離1.5m

22、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(fù)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loom應(yīng)為溶洞高度發(fā)育，必須加密布 孔,增加復(fù)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(jīng)理負責制管理，施工管理架構(gòu)如下

23、表:項目負責1人技術(shù)員1人質(zhì)安員1人（二）施工機械組織,本工程組織設(shè)備如下表，工程施工主要機械表序項設(shè)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度要求進場（四）施工操作： 采用100型地質(zhì)鉆機成孔，造孔時采用鋼套管護壁。 成孔深度以地質(zhì)勘探資料及超前鉆對應(yīng)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(shè)計比例配制，如果粉煤灰含水量大，可適當調(diào)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

24、，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(zhì)量保證措施1、嚴格遵守和執(zhí)行有關(guān)的質(zhì)量規(guī).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(jù)設(shè)計要求，報審施工組織計劃.5、每臺設(shè)備進場，做好設(shè)備報驗和調(diào)試.6、施工前進行認真的技術(shù)交底和安全教育7、做好材料準備，每批水泥必須按規(guī)送檢合格后使用.&嚴格標定孔位，誤差v 50mm.9、調(diào)節(jié)好鉆機垂直度，偏差v 1%10、施工時要求設(shè)備參數(shù)達到設(shè)計的要求.11、

25、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(shè)計標準配制 13、施工人員全部持證上崗，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) 國家建設(shè)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(gòu)外，工地設(shè)置安全機構(gòu)，工程項 目設(shè)立安全小組，班組設(shè)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(gòu)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(dǎo)工程項目部和班組安全員的工作 ，對違章作 業(yè)者進行批評教育和處罰.3、優(yōu)化安全技術(shù)組織措施，包括以改善施工勞動條件，