孫振杰
(中鐵十局集團第三建設有限公司 安徽省合肥市 230601)
灰巖地層地下連續墻施工中溶洞處理技術
孫振杰
(中鐵十局集團第三建設有限公司 安徽省合肥市 230601)
近年來隨著建筑行業的快速發展,地下連續墻作為一種成熟的施工工藝在在各種地下室、地鐵車站及盾構豎井加固施工中應用十分廣泛。但當施工地段處于灰巖地層狀況時,由于會存在處于無序狀態下的大量已發育或是正在發育成型的溶洞存,而且地層巖層十分堅硬,這給地下連續墻施工帶來較大的難度。因此在灰層地層下進行地下連續墻施工過程中,需要對溶洞進行有效處理,確保地下連續墻成槽的質量。
灰巖地層;地下連續墻;施工;溶洞處理技術
盡管地下連續墻施工工藝已十分成熟,而且在各類工程中廣泛應用。但在灰巖地層中地下連續墻施工則具有較大的難度。這主要是由于灰巖地層中溶洞發育及巖面走向和分布呈現出無序狀態,這就使施工過程中對地下連續墻范圍內溶洞的特征和處理的確定具有較大的難度,一旦溶洞處理不當,則會在沖槽過程中會在大量泥漿流失,導致槽段出現坍塌或是墻底出現滲水問題,從而在后續基坑開挖過程中會有滲水或是涌水災害發生,因此在具體施工過程中,需要采取科學的溶洞處理技術,有效的確保地下連續墻成槽的質量,提高墻體的整體性和使用效果,確保施工的安全。
在溶洞處理施工前,需要對地下連續墻槽段進行超前鉆及補充勘探,并做好具體勘探點的布置工作。可以充分的結合地下連續墻各次勘察的情況,利用補勘加密鉆控,需要確保每一個槽段部位都要鉆一孔,從而達到加密探測的效果。對于發現的溶洞,如果洞高達到2m以上時,需要對溶洞周邊的邊界進行詳細探查,在具體鉆孔布置時,需要在原鉆孔周邊進行探查鉆孔布置,可以將探查范圍設置到結構外邊線外3m的距離。對溶土的填充性進行探測,判明溶土屬于全填充、半填充還是未填充。
在具體施工過程中,對于地下連續墻基坑范圍內及基坑底面以下的所有土洞都需要進行有效的處理。對于處于基坑底板5m范圍內的所有溶洞和溶蝕槽都需要處理。當基坑底板以下5~10m的范圍內,如果巖面以砂層為主時,則需要對該范圍內存在的無填充溶洞、半填充溶洞溶蝕溝及溶蝕槽等進行處理,當該范圍內存在需要處理的多層溶洞時,只需要對其最上面一層溶洞處理即可。對于地下連續墻圍護結構內部和外部3m范圍內,及墻樁底下溶洞頂板厚度在3m以下的溶洞必然進行處理。但當圍護結構成槽時,在連續墻內外3m范圍內存在流塑或是軟塑土層時,需要針對具體情況對其是否進行加固處理進行判斷。對于其他一些形式存在的溶洞,則需要根據溶洞的埋深、頂板厚度、填充及覆蓋情況等來采取相應的處理措施。
對于溶洞、土洞的處理采用注漿工藝,注漿采用袖閥管注漿。對于全填充溶(土)洞、半填充溶(土)洞、未填充溶(土)洞、溶蝕槽采用純水泥漿及水泥、水玻璃雙液漿注漿充填。
3.1 施工步驟
3.1.1 鉆機成孔
對于鉆探發現的溶土洞,按照2m×2m方格狀布置鉆孔查找洞體邊界,查找范圍至溶土洞邊界,由已揭露溶洞的鉆孔向周圍擴散布孔探查。在查找洞體邊界時,若外圍鉆孔未發現溶、土洞,則暫時不處理,采用回填處理。在鉆孔過程中揭露的溶、土洞要做好記錄,以供注漿作業參考。
3.1.2 下注漿管
根據詳勘、超前鉆及洞體邊界探查取得的洞體數據,在溶、土洞頂板以上的部位用實管,在溶、土洞范圍內使用花管,注漿管底部加下悶蓋。溶洞注漿管下至溶洞底。
3.1.3 注漿漿液配制
根據溶洞面積及高度估算預配制漿液的體積,按水灰比計算出所需的水泥和水的用量,在攪拌機內加入計算好的用水量,邊攪拌邊加入計算好的水泥用量,攪拌均勻后倒入儲漿池內備用。
3.1.4 注漿
開注前先進行注水試驗,以檢查注漿管路是否正常和判斷地層的吸漿能力等,并防止堵管;灌漿量按拌漿桶桶數進行計量。
對于注漿壓力的控制應注意以下情況:
(1)外圍孔采用雙液漿注漿時,初期采用小壓力注漿慢速注漿,并采用間歇往復注漿,以有效控制漿液流失。
(2)內排孔主要以壓力控制終孔,灌至注漿壓力后穩壓10min為止。若孔內注漿量已達到設計值但注漿壓力仍無明顯上升時,停注單液漿,改注水泥漿+水玻璃雙液漿。
3.2 施工控制要點
在對溶洞進行處理施工時,需要先探明邊界,然后進行注漿充填,并進一步對注漿效果進行監測。在注漿施工過程中,需要先進行外排止水和止漿帷幕的施工,有效的將需要處理范圍內的溶洞有效的與外界洞體進行隔離,然后再對中間區域進行具體處理。當對周邊孔進行第一次注漿時,如果此時漿液較多,而且壓力也達不到設計的要求,在這種情況下可以采用周邊孔與中央孔交替進行注漿。當注漿過程中發現漿液存在嚴重流失時,為了有效的保證注漿的效果,可以將水玻璃速凝劑添加到漿液中。在對中央區域注漿孔進行施工時,為了避免出現跑漿及竄漿現象,則可以采取跳躍式施工方法。當需要對縱向多層分布的溶洞進行處理時,在具體填充時可以由深至淺進行。
注漿加固效果檢測可采用鉆孔抽芯法,做抗壓試驗,要求28d無側限抗壓強度≥0.2MPa;或采用隨機原位標貫試驗,標貫擊數應不小于10擊,并利用檢測鉆孔檢測注漿的充盈程度。如采用鉆孔抽芯法進行檢測,檢測數量為注漿孔數量的1%,且每個溶洞、土洞檢測數量不少于3處。如采用原位標貫試驗檢測,檢測數量為注漿孔數量的1%,且每個溶洞、土洞檢測數量不少于3處。采用抽芯鉆孔和標貫鉆孔檢查溶(土)洞的充盈程度,要求洞內全填充,達不到要求應補充注漿。
在灰巖地層中進行地下連續墻施工時,溶洞處理是施工中的難點問題,因此在具體施工雨刮器,需要利用一槽一鉆來對施工范圍內存在的溶洞進行探明,從而全面了解溶洞的大小、形態和范圍,對槽底巖面走向及分布情況進行判明,適當對連續墻槽底深度進行調整,做好注漿填充工作,有效的避免滲漏問題的發生,確保灰巖地層中地下連續墻施工的質量。
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TU753
A
1004-7344(2016)11-0276-01
2016-3-25