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一、 编制目的
溶洞处理的目的是使溶洞的空腔能填充密实,充填物能够与周围环境固结成为一个整体,且具有一定的强度,切断洞体与地下水、溶隙水的联系,使其不再发育,以保证桩基工程的安全、顺利施工。
二、 编制依据
1、 XXXX道路工程桩基设计图;
2、 本工程的岩土工程勘察报告;
3、 相关规范和标准等文件。
三、 工程概况
XXXXXX
四、 溶洞分类
根据地质勘察报告,可将我合同段内的溶洞按以下标准分类:
1、 按溶洞的大小分:a:小溶洞,;b:大溶洞,。
2、 按洞内有无添充物分:a:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;b:半充填,有一半左右充填;c:无充填物,为空洞。
4、 按是否漏水分:a:全漏水,与其它溶洞相连;b:半漏水;c:不漏水。
5、 按溶洞垂向数量分:a:单个溶洞;b:多个溶洞。
五、溶洞桩基施工方案
针对本工程溶洞分布较广,施工技术难度较大的特点,我项目部把桩基溶
洞处理列为重中之重并按设计及规范要求作相关施工监控,确保桩基施工质量和安全。根据本工程溶洞分布的具体情况,初步确定桩基釆用冲击钻施工,根据具体情况分别釆用注浆法、素混凝土回填法等方法进行溶洞处理。
㈠、注浆法
1、 施工原则
,填充或半填充不漏水的单个或多个溶洞可釆用注浆法处理。注浆总体施工顺序遵循“先外后里、先大后小、先位后浆”的原则:
(1) 岩溶注浆施工在桩基施工之前进行;
(2) 注浆应在钻孔完成并安装完注浆管或套管后进行;
(3) 先注砂浆孔,后注水泥浆孔;
(4) 先注基坑周边孔,再注基坑内的结构桩孔。
(5) 对于基坑内其余注浆孔,宜先施工周边相邻多个注浆孔并注浆,后施工中间的注浆孔,并釆用间隔跳跃方式注浆。
(6) 对多层溶洞要先处理下层溶洞再处理上层的。
2、 施工准备
在进行注浆施工前,应根据地质勘察资料对桩位处地质进行了解,分析溶洞发育情况,了解溶洞大小、分部及填充等情况。通过测量放样,确定桩位,布置注浆孔,并做好标识。
3、 钻孔
钻孔施工釆用XY-IOO型钻机,注浆孔用6110〜130mm钻头泥浆护壁钻进,一边施工,一边判定溶洞位置及边界(结合剖面变化判定)。
在施工前,现场技术人员要熟悉场地岩(土)层发育情况和溶洞物探成果,了解待处理溶洞代表钻孔柱状图,溶洞的顶、底界埋深,厚度。所有钻孔均要作好成孔记录(溶洞的顶、底界埋深,厚度、充填情况及充填物性质,基岩段要取芯并编录,钻孔泥浆返浆或漏浆情况等),填写“钻孔原始记录表”,确定溶洞的面积、体积、充填情况,原始记录必须真实准确。
若已被相邻注浆孔灌浆时充填,根据充填情况,若为全充填时,选用袖阀管注浆,反之,选用花管注浆。
4、 安装及加固导管
钻孔成孔后安装中110〜130mm注浆导管,〜〜,并高岀地表面约50cm,高出地面导管在导管头焊接法兰,防止导管掉入孔内。然后在孔口以下1米范围内浇注导管、充填导管与孔壁的间隙,防止泵送砂浆过程中导管移位,并将管口与地泵输送管连接。
5、 注浆
注浆釆用预拌砂浆。砂浆配合比:水泥:砂:粉煤灰:粘土粉:水=1:3:2::2o
在正式注浆前,现场应进行注浆试验。根据设计要求的水泥用量等指标,最终确定注浆压力、水泥用量、配合比、注浆次数等施工参数。再以此获得的相关参数作为施工控制参数进行正式施工。
砂浆注射釆用高压输送管进入洞体。待溶洞灌满,压力达到设计压力后,稳压30分钟左右,拔出注浆导管。施工过程中详细记录灌注情况,填写“泵送砂浆施工记录表”,并及时报验。
对于串珠状发育的多个溶洞,注浆时,自下而上,按照洞高分布规律,依次提升注浆导管,逐级灌满。
灌注施工时,地面应设置3-5个水准观测点,密切观测洞体地表的变化情况,不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面出现裂缝和抬升,必须及时降低泵送压力和灌注量。
终注标准:直到达到设计压力,注不进为止。
施工工艺技术参数见一览表。
注浆施工工艺技术参数一览表
分类
项目
,填充或半填充不漏水
的单个或多个溶洞
孔
孔径
中110〜130mm
孔斜
W1%
孔深
不小于超前钻揭露最底层溶洞底
安放导管
咼出地表面很多于50cm
灌注砂浆
砂浆配合比
水泥:砂:粉煤灰:粘土粉:水
=1:3:2::2
注浆压力
根据注浆试压确定
终灌标准
直到灌滿、达到设计压力为止。
6、注浆孔封孔
注浆施工结束后,起拔套管并及时将孔口封堵。
㈡、素混凝土回填法
,半填充或无填充的单个或多个溶洞,可釆用素混凝土回填法处理,根据地质勘察资料及实际情况,也能够釆取注浆与素混凝土回填方法相结合进行处理,素混凝土型号釆用C20混凝土。
遇到特殊溶洞如大溶洞,应事先做好准备,做到心中有数,在事故发生时,做到不慌不乱,同时釆取事先准备的应急措施,进行处理。应查明原因,釆取具体有效的技术措施,预先估算并储备充足的商品混凝±,灌注时,需低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆或掺加速凝剂等方式处理。在灌注素位时,配合双液浆进行灌注。或跳孔注浆,待相邻孔内浆液达到终凝后,再继续施工。若施工现场还未能阻止串孔、坍塌,应会同相关方,共同商讨应对措施,使得问题得以及时解决。
六、施工中出现的问题及处理
1、坍孔
如果有透水层,当冲击到溶洞后,因为突然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。为防止坍孔,可在桩基施工前将护筒埋设位置釆用C20素混凝土进行硬化,护筒坐落在硬化的混凝土上埋设。出现坍孔可釆用以下处理方法:
当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;
当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,或釆用混凝土包裹后再重新钻孔。
2、 卡钻
卡钻的原因和处理方法:
冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;
孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一字钻;
十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内,上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走,提出钻头。钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石磧松动后再提岀。
钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶,导出钻头。钻头提岀后用小冲程慢慢修孔,必要时回填片石、黏土重钻。
发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头能够上下活动时,利用钻机上下提动钻头,并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
3、 斜孔
因为溶洞面倾斜或岀现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。解决办法是回填片石,三次以上无法调正就上报监理及业主,在取得同意后灌注水下位,待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正过来为止。但过大的冲程会导致成孔不圆,造成斜孔,一般以2〜4m为宜。
4、 漏浆
(1)在冲击成孔中,因为有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头
高度继续下降。
(2)意外跑浆:地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。釆取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
5埋钻
埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。
处理方法:
人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内,地下水易于控制,没有大的承压力,人能够下到桩孔中去边挖坍落的泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。
真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用9m3空压机通过50〜66mm钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。
6、其它注意问题
(1)遇到较大的溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。
(2)混凝土坍落度以18〜20cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加。
七、 质量保证措施
1、 施工过程中队质量实行“三检制”,严把质量关。
2、 施工过程中,各道工序施工前向监理申请,完成后由监理进行现场验收。
3、 施工前对施工中所有使用的水泥及钢筋等原材料进行检测,施工过程浇筑混凝土制作试块,并送试验室进行标准养护。
4、 施工过程中,严格执行相关规范,上道工序不符合规范要求,不进行下道工序。
八、 安全保证措施
1、 下井作业工人要佩戴安全帽,要身背救生绳,救生绳系于孔口,一旦井下工人遇到意外,无逃生能力时,井上人员能够通过救生绳将井下人员拉上来。
2、 井内照明在无水情况下使用36V以下低电压,有水时使用16V以下低电压。
3、 釆用空压机和通风管向井内持续通风,每天工人在下井前,要对井下用活物进行有毒气体检测。
4、 起重机严禁越过无防护设施的外电架空线路进行作业,在外电架空线路附近吊装时,起重机的任何部位或被吊物边缘与架空线路边线的最小安全距离不得小于6米。
5、所有施工现场用电拉线进行架空或者地埋,严禁随意乱拉乱接。
6寸L口设置活动安全盖机下班后或停止作业时必须盖好盖板。
7、 对挖孔桩施工范围进行封闭防护,设置防撞墩、安全警示灯、安全标示、标牌等。
8、 人工挖孔桩具体安全防护方案见后附“安全专项施工方案二
九、文明施工及环境保护措施
1、 施工场地和运输道路配备洒水车,进行定期洒水养护,避免产生扬尘。
2、 注意夜间施工的噪音影响,尽量釆用低噪音施工设备。
3、 对不符合尾气排放标准的机械设备,不能使用。
4、 凡对环境有污染的废物,如弃渣、建筑垃圾、生产垃圾、废弃材料等,弃在指定地点处理。
5、 及时掌握天气的变化情况及当地的汛情,防排水工作。