土溶洞注漿綜合處理施工技術研究

朱 宗 洪

(中建凱源集團有限公司，福建 廈門 361000)

1 概述

由石灰巖等可溶性巖石經過水的長期腐蝕形成的巖溶[1,2]，其通常存在于溶洞、溶槽等位置，其頂底位置懸殊。其巖體中有硬質或者軟硬兼備的巖土。復雜的地質構成，讓施工更加困難。福建省是沿海地區，巖溶地區尤其多，土地資源緊張，為充分利用好土地資源，并且保證施工安全，土(溶)洞綜合處理的目的是為了確保樁基礎施工安全[3,4]，保證樁的質量及施工進度。為了既能達到對土(溶)洞處理的目的，又能節省費用，針對本工程的特點，對超前鉆查明的工程樁樁身范圍內滿足如下條件的土(溶)洞進行預處理，根據設計要求：

1)對無填充或半填充，洞高不小于1.5 m的溶洞(或洞高不小于3 m的土洞)采用高壓泵送M10水泥砂漿的方法灌注充填。

2)對無填充或半填充，洞高不大于1.5 m的溶洞(或洞高不大于2 m的土洞)采用花管灌注42.5R普通硅酸鹽水泥漿灌注充填。

3)對全充填溶洞，采用袖閥管灌注42.5R普通硅酸鹽水泥漿灌注充填。對(溶)洞進行綜合預處理，針對不同的情況采用不同的處置方法，可以節約施工成本，加快施工進度，并保證施工安全，本公司在長期的施工中進行總結，形成了本工法。

2 工藝原理

1)對無填充或半填充，洞高不小于1.5 m的溶洞(或洞高不小于3 m的土洞)的處理方法。

采用XY-150鉆機鉆孔，注漿孔開孔口徑不小于150 mm，終孔口徑不小于110 mm。鉆孔深度和清孔達設計要求后，安裝注漿管并開始灌注水泥砂漿，壓力為6 MPa～8 MPa，如灌注的水泥砂漿超過20 m3，改灌注C15素混凝土，若單孔灌注量超過60 m3時，仍未見穩定，則暫停施工，立即清孔，第二天按上述步驟繼續灌注，直至灌滿，達到灌漿壓力要求。對于揭露溶洞洞高3 m的孔位，利用注素混凝土進行直接灌注。實際工程進程中，如果發現了溶洞被臨近的孔漿填入，則根據填充情況，采用花管或袖閥管注漿。選擇砂漿或素混凝土，可根據現場施工條件確定砂漿和易性，現場攪拌，施工可控性好。

2)對無填充或半填充，洞高不大于1.5 m的溶洞(或洞高不大于2 m的土洞)的處理方法：

采用花管灌注42.5R普通硅酸鹽水泥漿，先灌注0.8～1.0水灰比(稀)的水泥漿，后灌注0.5～0.6水灰比(濃)的水泥漿；注漿壓力為0.5 MPa～2.0 MPa，直至灌滿，假設超出20 m/m3的灌注還沒有灌滿的話，可以改用水玻璃雙液來代替水泥漿的封堵，并且滿足灌注量標準后停止。

3)進行溶洞全填充的處理方式。利用42.5R的硅酸鹽水泥漿進行袖閥管的灌注，水灰比為0.5～0.6，注漿壓力為2.0 MPa～3.0 MPa，一旦超出了20 m/m3的單孔灌注量的話，在未超出注漿壓力的前提下，可以對其進行封堵注漿，并且滿足注漿壓力標準為止。

3 施工工藝流程

土(溶)洞注漿綜合處理施工工藝流程見圖1。

4 操作要點

4.1 注漿施工工藝設計

注漿施工工藝設計見表1。

表1 注漿施工工藝設計要求表

4.2 排氣孔設置

4.2.1單層溶洞連續墻排氣孔設置原則

根據超前鉆孔的位置，排氣孔盡量靠近超前鉆孔進行布孔，以增大遇到溶洞且為同一個溶洞的可能性，排氣孔與超前鉆孔的距離為300 mm～500 mm。結合本工程的地質情況，排氣孔的數量定為2個～4個，如排氣孔成孔中并未反映有溶洞的，則相應增加排氣孔數量，直至找出該溶洞為止。以確保有2個為有效排氣孔，如圖2所示。

4.2.2單層溶洞工程樁排氣孔設置原則

根據超前鉆孔資料，結合本工程溶洞發育為南北朝向，排氣孔按南北方向以樁中心呈對稱布置，共設置2個排氣孔，以增大遇到溶洞且為同一個溶洞的可能性，同時可充分探明溶洞分布、洞內充填情況。在同一樁徑內，如地質超前鉆資料顯示有溶洞，但排氣孔成孔中并未反映有溶洞的，則相應增加排氣孔數量，直至找出該溶洞為止，如圖3所示。

4.2.3多層溶洞排氣孔設置原則

設置的位置及要求與單層溶洞的排氣孔設置是一樣的，不同的是要在排氣管在溶洞高度范圍內的部分，在管兩側面開不小于管徑的小孔，間距為300 mm～500 mm，呈梅花形布置。

4.3 土、溶洞處理后質量檢測標準

1)利用鉆芯的方式進行檢測。隨機在不同的樁位大概1.5 m的范圍設好檢測點，查看一下溶洞填充的情況，或者查看下是否有空隙問題。

2)檢查到的結果，如溶洞填充，半填充等達標率應該超出70%，檢測鉆孔泥漿不漏失。

3)當采用標貫檢測時，標貫擊數應在10擊左右。

4)如檢測達不到要求，則在該點布置注漿孔，灌漿堵漏。

5 結語

本文對土、(溶)洞進行綜合處置，分類區別處置不同的溶洞，可以提高施工質量，縮短施工工期，節約施工成本。可以最大程度的保證施工安全，建筑安全生產對國民經濟的健康穩定發展具有重要的意義，不管是在哪一個國家，建筑行業因其作業的一些高危因素，其事故發生率也十分之高，正所謂萬丈高樓從地起，本工法對于高層建筑、隧道、路橋等工程來說巖溶地基基礎處理的重要性尤其重要。