土溶洞注漿綜合處理施工技術(shù)研究

朱 宗 洪

(中建凱源集團(tuán)有限公司，福建 廈門 361000)

1 概述

由石灰?guī)r等可溶性巖石經(jīng)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?shù)孜恢脩沂狻Ｆ鋷r體中有硬質(zhì)或者軟硬兼?zhèn)涞膸r土。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)成，讓施工更加困難。福建省是沿海地區(qū)，巖溶地區(qū)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(chǔ)施工安全[3,4]，保證樁的質(zhì)量及施工進(jìn)度。為了既能達(dá)到對(duì)土(溶)洞處理的目的，又能節(jié)省費(fèi)用，針對(duì)本工程的特點(diǎn)，對(duì)超前鉆查明的工程樁樁身范圍內(nèi)滿足如下條件的土(溶)洞進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)設(shè)計(jì)要求：

1)對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)(溶)洞進(jìn)行綜合預(yù)處理，針對(duì)不同的情況采用不同的處置方法，可以節(jié)約施工成本，加快施工進(jìn)度，并保證施工安全，本公司在長期的施工中進(jìn)行總結(jié)，形成了本工法。

2 工藝原理

1)對(duì)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(jī)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(dá)設(shè)計(jì)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(shí)，仍未見穩(wěn)定，則暫停施工，立即清孔，第二天按上述步驟繼續(xù)灌注，直至灌滿，達(dá)到灌漿壓力要求。對(duì)于揭露溶洞洞高3 m的孔位，利用注素混凝土進(jìn)行直接灌注。實(shí)際工程進(jìn)程中，如果發(fā)現(xiàn)了溶洞被臨近的孔漿填入，則根據(jù)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(jù)現(xiàn)場施工條件確定砂漿和易性，現(xiàn)場攪拌，施工可控性好。

2)對(duì)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)后停止。

3)進(jìn)行溶洞全填充的處理方式。利用42.5R的硅酸鹽水泥漿進(jìn)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(duì)其進(jìn)行封堵注漿，并且滿足注漿壓力標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)

4.1 注漿施工工藝設(shè)計(jì)

注漿施工工藝設(shè)計(jì)見表1。

表1 注漿施工工藝設(shè)計(jì)要求表

4.2 排氣孔設(shè)置

4.2.1單層溶洞連續(xù)墻排氣孔設(shè)置原則

根據(jù)超前鉆孔的位置，排氣孔盡量靠近超前鉆孔進(jìn)行布孔，以增大遇到溶洞且為同一個(gè)溶洞的可能性，排氣孔與超前鉆孔的距離為300 mm～500 mm。結(jié)合本工程的地質(zhì)情況，排氣孔的數(shù)量定為2個(gè)～4個(gè)，如排氣孔成孔中并未反映有溶洞的，則相應(yīng)增加排氣孔數(shù)量，直至找出該溶洞為止。以確保有2個(gè)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(shè)置原則

根據(jù)超前鉆孔資料，結(jié)合本工程溶洞發(fā)育為南北朝向，排氣孔按南北方向以樁中心呈對(duì)稱布置，共設(shè)置2個(gè)排氣孔，以增大遇到溶洞且為同一個(gè)溶洞的可能性，同時(shí)可充分探明溶洞分布、洞內(nèi)充填情況。在同一樁徑內(nèi)，如地質(zhì)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(yīng)增加排氣孔數(shù)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(shè)置原則

設(shè)置的位置及要求與單層溶洞的排氣孔設(shè)置是一樣的，不同的是要在排氣管在溶洞高度范圍內(nèi)的部分，在管兩側(cè)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(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)

1)利用鉆芯的方式進(jìn)行檢測。隨機(jī)在不同的樁位大概1.5 m的范圍設(shè)好檢測點(diǎn)，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(jié)果，如溶洞填充，半填充等達(dá)標(biāo)率應(yīng)該超出70%，檢測鉆孔泥漿不漏失。

3)當(dāng)采用標(biāo)貫檢測時(shí)，標(biāo)貫擊數(shù)應(yīng)在10擊左右。

4)如檢測達(dá)不到要求，則在該點(diǎn)布置注漿孔，灌漿堵漏。

5 結(jié)語

本文對(duì)土、(溶)洞進(jìn)行綜合處置，分類區(qū)別處置不同的溶洞，可以提高施工質(zhì)量，縮短施工工期，節(jié)約施工成本。可以最大程度的保證施工安全，建筑安全生產(chǎn)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展具有重要的意義，不管是在哪一個(gè)國家，建筑行業(yè)因其作業(yè)的一些高危因素，其事故發(fā)生率也十分之高，正所謂萬丈高樓從地起，本工法對(duì)于高層建筑、隧道、路橋等工程來說巖溶地基基礎(chǔ)處理的重要性尤其重要。