淺談地下連續墻施工中的溶洞處理

周博

摘 要：溶洞地質嚴重影響基坑穩定性，給基坑施工帶來較大風險。本文以某船閘大型深基坑工程為例，介紹了地下連續墻施工中溶洞處理的方法，為今后類似地質條件的地下連續墻施工提供借鑒。

關鍵詞：船閘 深基坑 地下連續墻 溶洞處理

1.工程概況

某船閘基坑由左岸開挖邊坡+截滲墻、右岸縱向全年圍堰、上下游橫向土圍堰+截滲墻所形成的防滲體系圍閉形成。其中，右岸縱向全年圍堰長856.15m，采用雙排1.2m厚鋼筋混凝土地下連續墻+上部擋墻結構型式。基坑開挖底高程從上游至下游分別為：上游引航道▽27.52m→上游導航墻▽19.32m→上閘首▽12.32m→閘室▽13.67m→下閘首▽11.52m→下游導航墻▽16.82m→下游引航道▽19.32m。基坑最大開挖深度34.58m，位于上閘首，從現有地面▽46.9m開挖至▽12.32m，屬深基坑開挖。

2.巖溶發育情況

工程區域巖溶作用已經進入晚期階段，為覆蓋型巖溶，以分布在河床及階地以下為主，其形態有溶溝、溶槽、溶隙，高角度串珠狀溶洞和斷層溶蝕帶以及較深處的管道型溶洞。

施工階段布設超前鉆鉆孔696個，其中有514個鉆孔遇到溶洞，遇洞率73.85%。探明溶洞共計634個，最大線巖溶率62.5%，平均線巖溶率15.12%。溶洞中的83.72%為半充填，少量全充填及空洞，充填物一般以中粗砂、卵石土為主，夾粘性土或砂性土，局部充填軟塑～流塑粘性土或砂性土。溶洞按高度分類見表1。

3.溶洞處理原則

3.1先導孔施工原則

針對溶洞較大的槽段先施工先導孔，先導孔施工至溶洞頂板后采用φ1200mm鋼護筒護壁。利用先導孔對溶洞進行充分的充填直至成孔過程不漏漿，然后進行地下連續墻成槽施工。根據溶洞洞高，先導孔施工工藝如表2。

3.2充填料施工原則

（1）針對半充填及全充填的中小型溶洞（溶洞洞高6m以下）：充填粘性土和水泥混合料，充填后仍無法正常進尺時，在上述充填物的基礎上增加塊石；

（2）針對大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：利用先導孔+鋼護筒護壁方式，防止快速漏漿造成塌孔；

（3）針對串珠型溶洞、無充填溶洞或大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：充填塊石、粘性土及水泥混合料；

（4）針對超大型的半充填或無充充填溶洞（溶洞洞高10m及以上）、臨近結構物等重要部位的溶洞、沖孔中出現反復漏漿等情況：采用灌漿和充填低標號混凝土的處理方式。

3.3超大型溶洞預處理

針對超大型溶洞（溶洞洞高>10m），為確保施工及鄰近建筑物安全，適當擴大范圍進行預處理。預處理選用灌漿與溶洞充填素混凝土結合的方式，即在地連墻結構槽段內充填素混凝土，地連墻結構以外進行灌漿處理，確保地連墻施工安全。

4.溶洞處理施工工藝

4.1充填料配比參數及適用情況

（1）充填粘性土和水泥混合料（充填料1）。粘性土松散堆積密度取值1300kg/m3，投入相應袋裝水泥（每m3回填料合50～100kg水泥）。對溶洞內的充填物進行固結，避免反復漏漿反復回填。漏漿嚴重、反復漏漿則應加大水泥投入量。

適用情況：適用于半充填及全充填溶洞；快速漏漿的槽段。

（2）充填塊石、粘性土及水泥混合料（充填料2）。若采用塊石、粘性土及水泥混合料（每m3回填料摻和50～100kg），塊石粒徑應大于200mm、不大于2/3孔徑，黃泥比塊石3：1。塊石作為填縫材料，經過沖錘擠壓后充實溶洞，達到堵漏的目的。

適用情況：適用于串珠溶洞、空洞及大型溶洞的槽段。

（3）充填低標號混凝土（充填料3）。若參照上述（1）、（2）配比參數進行多次充填溶洞仍無法達到堵漏效果或漏漿造成槽段導墻發生塌陷、鏤空，則及時采用低標號混凝土進行溶洞充填或對導墻周邊加固。

針對超大型溶洞及臨近舊建筑物，適當擴大范圍進行預處理。采用灌漿與溶洞充填素混凝土結合的方式，達到溶洞加固的作用，避免成槽過程中發生大面積塌陷。

4.2不同溶洞高度處理方法

（1）洞高H≤6m的溶洞。先從槽段中部開孔，即先進行Ⅰ序孔施工，后進行Ⅱ序孔施工，跳孔施工，依次類推，施工順序如圖1所示。

采用沖孔錘成孔，沖孔錘直徑為1200mm。先進行Ⅰ序孔施工，沖孔時泥漿比重控制在1.2～1.5g/cm3。Ⅰ序孔沖孔發生漏漿情況，回填充填料1或充填料2。回填完畢后重新制造泥漿，利用沖孔錘將回填料反復擊實。如此反復，直至沖孔到設計底高程。Ⅰ序孔施工完畢后按順序進行其他孔施工。

若多次回填充填料1或充填料2無法達到止漏情況，則采用回填低標號素混凝土（充填料3）進行溶洞處理。

（2）洞高6

若多次回填充填料1或充填料2無法達到止漏情況，則采用回填低標號素混凝土（充填料3）進行溶洞處理。

（3）洞高H>10的溶洞。在地連墻槽段中間部位布置兩個先導孔，先進行第一個先導孔施工，后進行第二個先導孔施工。覆蓋層采用1200mm直徑沖錘成孔，待沖至溶洞頂板巖層，孔內套1200mm鋼護筒，更換1000mm直徑沖錘沖破溶洞頂板；1000mm孔沖到溶洞底后，若發生漏漿情況，回填充填料1或充填料2。反復充填后若不再漏漿，拔出鋼護筒，換成1200mm沖錘繼續沖孔到設計底高程。其他孔施工方法與洞高H≤6m的溶洞處理方法一致。

若多次回填充填料1或充填料2無法達到止漏情況，則采用回填低標號素混凝土（充填料3）進行溶洞處理。

5.結語

溶洞處理一直是困擾工程建設的重大問題，尤其對深基坑穩定有著重大影響，由于其具有不可預見性、復雜性、危險性等特點，在處理過程中應綜合分析各種資料和數據，針對不同的溶洞類型制定相應的處理方案，對隨時出現的新情況做好充分的準備。

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