溶洞处理方案

1、武汉市×××工程溶洞处理方案中国建筑股份有限公司武汉×××项目指挥部二0一四年十二月目录第一章 编制依据及目的11.1 编制原则11.2 编制依据11.3 编制范围11.4 编制目的1第二章 工程概况32.1 工程简介32.2 气象、水文32.3 地质条件4第三章 总体部署93.1 项目组织机构93.2 人员组织93.3 主要机械设备103.4 材料准备103.5 钻前准备10第四章 主要处理方案124.1溶洞类型鉴别124.2处理方法13第五章 保证措施235.1 质量管理保证措施235.2 安全、文明管理措施255.3 环境保护2

2、65.4 应急预案27×××溶洞处理方案 编制依据及目的第一章 编制依据及目的1.1 编制原则1、确保实现业主要求的质量、工期、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标。2、指导思想是：施工方案可行、施工技术先进、施工组织科学、重信誉、守合同，优质、安全、按期完成。3、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。4、贯彻执行国家和省、市有关方面的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。5、重视生态环境，在施工期间及竣工后不发生水土流失，确保工程范围外的原地形、地貌不被破坏，道路恢复原状。6、重视工程范围的工程地质、水文地质调查工作，建立以地质资料

3、为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。1.2 编制依据1、武汉市×××施工设计图纸；2、武汉市×××施工设计初步勘察设计；3、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50330-2013；4、建筑地基处理技术规范JGJ79-2012；5、建筑地基基础设计规范GB50007-2011；6、根据省市有关部门颁布的有关地方法规和施工管理的规定；7、我单位施工队伍、技术装备能力以及以往施工同类工程的实践经验。1.3 编制范围本方案适用于武汉市×××工程，包含第一合同段、第二合同段、第三合同段。1.4 编制目的为防

4、止因溶洞坍塌造成安全事故，造成人员、机械不可逆转的伤害以及对工期的不利影响，由此引发的对社会负面影响。对此我部根据逐桩勘察情况，实施施工前预处理，施工过程处理，施工后监控的施工控制模式。以确保桩基成孔质量及工程的顺利进行。31×××溶洞处理方案 工程概况第二章 工程概况2.1 工程简介第1合同段：武汉市×××第一合同段起讫桩号K102+432.889K107+633.34，主线全长5.129km。第2合同段：武汉市××××××××××第

5、二合同段起讫桩号K107+538K113+547.944;全长6.015km，桥梁总长5.4217km，停车区1处。第3合同段：武汉市××××××××××第三合同段起讫桩号K113+547.944K119+617.889,全长6.070km，桥梁总长4.990418km（含互通主线桥），互通式立交2处，匝道收费站1处，预留主线收费站1处。本工程是武汉市“环形+放射”的道路骨架网络的有机组成部分，本项目与很多道路相关联，进一步完善高速公路网构架，实现了高速公路之间的交通转换，改善武汉城市圈交通条件

6、，形成比较完善的道路交通环线路网，对推进武汉市发展战略有着十分重要的意义。2.2 气象、水文2.2.1 气象武汉地区属于我国东南季风气候区，具有冬寒夏热，春湿秋汗，四季分明，降水充沛冬季少雪等主要气候特点，年平均气温16.30C，极端最高气温41.30C，极端最低气温-180C。拟建项目所经区域属华中地区亚热带气候，主要具大陆气候特色，温暖湿润，雨量充沛，日照时间长，光、温、水配合协调。四季分明，无霜期长，一般年平均气温在16.70C17.00C，最冷月份为1月，平均气温3.80C4.10C，极端最低气温-180C，最热月份为7月，平均气温29.00C29.50C，极端最高气温41.30C。全

7、年平均无霜期为253262天，多年平均日照时数为1955小时。多年平均降水量1261.2mm，降水多集中在68月，占全年的41%；最大年降水梁2107.1mm，最大日降水量332.6mm，年平均蒸发量为1447.9mm，绝对湿度年平均16.4mb，相对湿度75.7%。每年10月至次年3月初为干旱季节，降雨量小于蒸发量。47月多东南风，其余多为北风或东北风，多年平均风速在2.9m/s，最大风力8级，风速27.9m/s，大气影响深度为3.0m，大气影响急剧深度为1.35m。冬季多北风和东北风，夏季多东南风和西南风，春季多东北风、西南风和东南风交替，秋季偏北风增加，风行有明显的季节变化。2.2.2

8、水文本合同段路线范围内水塘及湖泊众多。汤逊湖：位于武汉市东南部，横跨武汉市江夏、洪山和东湖高新3个行政区，其中江夏包括庙山、纸坊、藏龙岛、栗庙岛的全部和五里界、大桥的部分范围。流域面积为240.38km2；该流域地处平原水网地区，河道纵横交错，通过青菱河、巡司河与长江联通。湖体水面为35.85km2；湖水深平均为1.85.汤逊湖为VI（VII）级航道。路线范围内最深水位3.0m左右。除跨越的汤逊湖外，项目沿线水塘和沟渠密集，水源多来自汤逊湖或大气降水，水深0.52.0m。根据项目区内取得的地表水水质分析报告，本合同段沿线地表水对建筑材料具为腐蚀性。2.3 地质条件2.3.1地层岩性1、第一合同

9、段根据本次勘察，沿线道路岩土层分布情况如下：1）人工类填土分布于道路沿线的表层厚度一般在0.5-2.0之间，局部下管线附近及水塘回填区内填土高度达3.0-9.3m，主要为素填土或耕植土，填筑时间一般在10年以内，演的以黄褐色或红褐色为主。2）粘土层或淤泥质土、一般粘性土层、粘土层主要分布于龚家铺互通区水塘底部和地势低洼去的浅部，厚度不超过3m。粘土层全线分布，厚度1.8-26.0m个别地段揭露厚度达43.5m。3）粘土碎石或含碎石土主要分布于龚家铺互通D匝道局部位置及主线桥K104+660-K104+800、K105+300-K106+500之间碎石（或角砾）含量10-55%之间，粒径0.5-

10、3.0cm，分布不均匀，厚度在2.5-25.0之间。4）残积层全线不连续分布，力学强度软硬不均，厚度一般在2-5m之间，个别地段厚度达10m以上。5、白垩系泥岩或泥质砂岩主要分布在龚家铺互通A、B2、F匝道桥局部位置及主线桥起点至K102+550、K104+200-K104+360、K104+700-K105+400、K106+050-K106+550之间，根据风化程度可分为两个亚层。（1）强风化泥质或泥质砂岩：屋顶标高-9.46-29.65，厚度1.8-18.0m。（2)中风化泥岩或泥质砂岩：屋顶标高-13.9-12.75，最大揭露厚度26.8m。一般上不裂隙较发育，岩芯较破碎，下不较完整。

11、岩体基本质量等级为级。6）三叠系页岩：灰色，主要分布在K104+780-K104+980附近地段，根据风化程度可分为两个亚层。（1）强风化页岩：屋顶标高6.4左右厚度5.2。较破碎。（2）中风化页岩:屋顶标高7左右，最大揭露厚度18.4m。裂隙较发育，岩芯较破碎。岩体基本质量等级为级。7）三叠系溶崩角砾岩：角砾成分为灰岩，角砾间的胶结物为褐红色钙质砂岩，主要分布在龚家铺互通区D、F、M、O、R、S匝道的局部地段及主线K103+270-K103+820(连续）几K104+200-K104+850(不连续），根据奉化成都可分为两个亚层。（1）强风化溶崩角砾岩：屋顶标高-11.3-9.07m，厚度0

12、.8-4.4m，较破碎。（2）中风化溶崩角砾岩：屋顶标高-13-10.92m，最大揭露厚度18.7m。一般上不裂隙较发育，岩芯较破碎，下不较完整，岩溶较发育，漏浆现象普遍。岩体基本质量等级为级。8）二叠系灰岩或角砾灰岩：灰色，主要分布在龚家铺互通个匝道区级主线K102+550-K104+600、K105+280-合同段终点，层面标高在-16-6m。最大揭露厚度24.0m。裂隙发育一般，局部较破碎，熔岩发育，漏浆现象普遍。岩体基本质量等级为-级。2、第二合同段根据勘察，沿线道路岩土层分布情况如下表：表2.3-1 地层岩性分布表层数土层类别分布范围特点备注（QMl）人工类填土分布在道路沿线的表层。

13、（Q4al+1）-1流塑状态的淤泥或淤泥质土主要分布在K108+700K110+850、K111+700K111+980、K113+080K113+150之间的洼地、水塘及湖泊底部。灰色，流塑状，厚度一般在0.06.2m之间。-2粉质粘土一般分布于地势低洼区的浅部。灰褐或灰黄色，属一般粘性土，厚度一般在0.08.6m。-3淤泥质土或软塑状粉质粘土主要分布在K109+200K109+430、K109+673附近、K110+340K110+780及YK113+133附近。灰色、软流塑，厚度一般在0.08.6m。（Q2al+pl）-1粉质粘土主要分布在K108+010K108+350、K109+47

14、0K109+640、K109+950K110+160及K113+170K113+460。黄褐色、可塑，厚度一般不超过6.0m。-2粉质粘土全线分布广泛，仅局部地段缺失。属老粘性土，黄褐红褐色，硬塑状态，厚度0.014.1m。-3含粉质粘土碎石或含碎石粉质粘土全线分布广泛，仅局部地段缺失。黄褐红褐色，中密，硬塑状态为主。碎石（或角砾）含量1055%之间，粒径0.53.0cm，分布不均匀。-4粉质粘土主要分布于起点K111+640之间。红褐棕红色，硬塑状态，厚度0.019.7m。-5粉质粘土主要分布于K109+540K109+610、K110+250K110+350、K111+520K111+58

15、0之间。红褐黄褐色，软可塑状态，厚度0.010.0m。（Q1el）-1残积粘性土主要在K108+000K108+360及K111+400K112+380之间断续分布。红褐色，软硬不均，一可塑状态为主，局部成软塑或硬塑状，为钙质砂岩的风化残积物。-2红粘土分布于K108+710K110+906段灰岩上部。红褐或黄褐色，以可-硬塑状态为主，局部成软-流塑，为石灰岩的风化残积物。（J）-1强风化钙质砂岩层顶标高1.4015.73。厚度0.08.3m，岩体基本质量等级为V级。-2中风化钙质砂岩夹砾岩层顶标高-2.4011.65m，最大揭露厚度38.3n，岩芯叫完整，有少量岩溶揭露，岩体基本质量等级为V

16、级。（T）-1强风化溶崩角砾岩主要分布在K107+980K108+600之间，层顶标高-13.3111.76m。较破碎，岩溶较发育，厚度5.218.2m。-2中风化溶崩角砾岩层顶标高-18.3512.26m，最大揭露厚度36.9m。一般上部裂隙较发育，岩芯较破碎，下部较完整，岩溶较发育，漏浆现象普遍。岩体基本质量等级为IV级。（P）二迭系灰岩或角砾灰岩主要分布在龚家铺互通各匝道区及主线K108+710K111+550，层面标高在-21.697.38m，最大揭露厚度36.3m。灰色，裂隙发育，一般上部较破碎，下部叫完整，溶岩发育，漏浆现象普遍，岩体基本质量等级为IIIIV等级。2.3.2 地下水

17、项目沿线水文地质条件较复杂，含水介质类型多，水量贫富悬殊，地下水类型依据富水性和含水岩组特征划分为松散岩土类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水和碎屑岩裂隙水三类。根据地下水检分析结果，沿线地下水属HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca·Mg和HCO3-Ca型水。PH值6.957.40，矿化度596.64681.35mg/L，总硬度6.216.61me/L，属中性硬质淡水。地下水水质一般较好，对建筑材料具有微腐蚀性。2.3.3不良地质拟建道路沿线环境条件相对简单，无形成崩塌、滑坡及泥石流条件，不良地质主要下伏基岩中的岩溶。本合同段下伏基主要为含砾钙质砂岩夹砾岩、溶崩角砾岩及灰岩三种，这三种

18、基岩有形成岩溶的条件，特别是溶崩角砾岩和灰岩。第二合同段在详勘已完成的钻孔中，共有105个钻孔揭露到灰岩会溶崩角砾岩，发现有岩溶的有47个钻孔，见洞率约为45%，单孔累计溶洞高度一般在0.54.0m之间，少量达5.010.0m。×××溶洞处理方案 总体部署第三章 总体部署3.1 项目组织机构项目经理部设“八部二室”即：安监部、质检部、技术部、试验室、工程部、物资部、机电部、财务部、商务部、办公室。图3.1-1 项目经理部施工组织机构图3.2 人员组织1.项目管理人员配置表3.2-1 项目管理人员配置表序号岗位计划人数（人）备注1生产经理12责任工程师33测量工程师

19、24技术工程师25机电管理员26安全员27质检员2合计142.施工队伍人员配置表3.2-2 施工队伍人员配置表序号岗位名称人员数量备注1安全员42质检员43技术员24测量员45工人30合计44施工队伍必须设置至少2个后备班组，配备具有处理桩基施工特殊情况经验的作业人员，并且事先做好人员分工，确保在领导小组的指挥下安全高效、保质保量的完成相关问题的处理。3.3 主要机械设备为满足溶洞突发事件的处理，现场配备小松220挖掘机1台，运输车1辆，装载机1台，备用水泵5台，200kw发电机1台。3.4 材料准备提前联系好材料供应商，如运距较长，可酌情增加运输车辆，保证现场所需材料供应充足；现场设置一个材

20、料堆放场，存放一定数量材料作为备用，材料需用彩条布覆盖，防止扬尘及雨淋。经初步统计，建议首次进场P.O.32.5水泥40t，粘土400m3，片石200m3，具体数量根据现场实际使用情况而定。水泥为P.O.32.5水泥；片石采用强度30MPa石灰岩，片石粒径为3050cm。3.5 钻前准备1）根据逐桩勘察地质报告中每根桩溶洞出现的情况，推断其范围大小，制定处理方式。2）每个孔位的地质柱状图和施工方法都单独列出，对应发给相关人员，让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的处理方式。3）每根桩3m范围内备足成孔用水、粘土、片石、水泥等必备材料，确保溶洞钻穿时迅速补水

21、、补浆，预防坍孔，并及时抛填粘土、片石，以恢复正常钻孔作业。4）要有处理施工故障的备用机具设备，如打捞、吸泥等应急器具。5）钻孔前先对场地进行平整，清除杂物，再进行桩基定位放样。钢护筒内径比相应的桩径大30cm，分节卷制，埋设的深度根据不同地质情况分别确定，对埋深较浅的护筒，采用挖埋法；埋深较深（大于3m）的护筒采用振动捶击法，护筒顶面高出地面30cm。6）泥浆采用性能良好的粘土拌制，达不到要求时采用膨润土拌制，制浆池、储浆池、沉淀池均设在钻机周围，并用循环胶管连接，以形成良好的泥浆循环系统。7）钻孔前先对场地进行平整，清除杂物，再进行桩基定位放样。同时定位放线应注意：（1）依据已布设的平面控

22、制加密导线控制点坐标和经复核计算无误的各钻孔桩中心坐标，利用全站仪精确测设各桩位的中心桩。（2）采用正交线法定出该桩位的法线方向线控制桩，供护筒安装及机具定位使用。（3）每个钻孔桩的护筒安装就位后，应测量护筒顶标高，供检测孔深度、桩底标高时使用。×××溶洞处理方案 主要处理方案第四章 主要处理方案4.1溶洞类型鉴别4.1.1 鉴别流程根据地勘进行前期统计钻进发现情况并作记录通知领导小组及监理工程师现场情况与各类问题表征对比分析确定问题类别采取相应处理措施。4.1.2 鉴别方法1、开钻前：根据地勘资料进行初步统计，部分钻孔中溶洞是否呈串珠状分布，确定溶洞分布范围，也

23、可根据详勘取样，确定即将开钻墩位是否存在溶洞。根据临近已施工墩位或临近已施工桩基，初步确定施工区域是否存在溶洞。2、钻进过程中：漏浆：孔内水位下降、井口钢丝绳异常松动。捞取渣样分析：根据渣样进行分析，看渣样是否出现异常变化，如入岩后出现粘土等填充物情况。钻进进尺速度：钻进过程中，漏疆之前钻进进尺发现异常，进尺较平时正常工作时快，肯能出现全填充钻头偏斜：钻进过程中发现钻头、钢丝绳偏离中心位置，初步确定出现斜坡岩、小溶洞或裂隙。3、灌注过程中：灌注过程中，砼顶面上升高度与理论上升高度出现较大差距，判定为混凝土流失，出现溶洞。4.1.3 溶洞分类溶洞分类以竖向深度及有无填充物为基础，具体分类情况见下

24、表：×××溶洞处理方案 主要处理方案表4.1-1 溶洞分类表类别竖向深度h（m）有无填充物示意图备注1h3，无填充半填充，（岩溶一般发育）23h5，无填充或半填充，（岩溶较发育）3h5m，无填充或半填充，（岩溶极发育）4全填充4.2处理方法江夏区属于岩溶发育较为严重的区域，工程本着“以人为本，安全第一”的施工原则，溶洞处理采取施工前预处理，钻进、混凝土浇筑工程中处理及施工后监控的方式。1）针对事先已经发现溶洞的桩位，依溶洞情况进行预注浆处理，其目的是减少因塌孔、塌方等地质灾害造成人员伤亡。2）对于勘察未发现而在成孔过程中发现溶洞的情况，采用片石、粘土、水泥按一定比

25、例进行填筑、复打，直至成孔。3）对于极大的溶洞且溶洞上覆土较厚，无塌孔、塌方危险的，采用护筒跟进的方式。4）对于桩基在浇筑混凝土过程中，出现液面下降或者不上升的情况，采用混凝土浇筑直至成桩。我部本着节约工程造价的原则，初步确定溶洞处理方法如下：表4.2-1 溶洞处理方法类别预处理措施钻孔中的处理措施砼灌注过程中处理措施岩溶一般发育注水泥浆回填一定比例的片石、粘土、水泥，其质量比20:10:1混凝土填充岩溶较发育注水泥浆回填一定比例的片石、粘土、水泥，其质量比20:10:1混凝土填充岩溶极发育/双护筒跟进法混凝土填充全填充注水泥浆回填一定比例的片石、粘土、水泥，其质量比20:10:1混凝土填充4

26、.2.1预处理（注水泥浆）方法本工程见洞率高达45%以上，以逐桩勘察的地质勘察报告为准则，针对报告中明确有溶洞的桩位，预先进行预注浆处理，以确保施工安全。水泥浆压注工作完成7天后开始冲进。压注时压力控制根据现场实际情况确定。注浆总体施工顺序遵循“先外后里”的原则。1）施工工艺袖阀管注浆工艺流程图如下图所示：测量定位钻机就位、钻孔下套壳料安设袖阀管注浆作业配置浆液满足要求钻孔否是 图4.2-1 袖阀管工艺流程图2）溶洞注浆技术参数布孔要求：利用桩孔中心超前钻孔为1个注浆孔，同时沿桩边均布3个孔，总计4个注浆孔，具体布置如下： 图4.2-2溶洞注浆孔布置示意图注浆钻孔开孔直径要求采用100mm，垂

27、直精度小于1.5%；水泥采用袋装普通硅酸盐P.O.32.5水泥,严禁使用过期、受潮、结块变质的劣质水泥；水胶比采用0.27。浆液凝固后，其结实体单轴无侧限抗压强度应在1.5MPa以上。3）所需材料及设备（1）注浆材料：浆液采用单液浆，单液浆注浆材料采用P.O.32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5：11：1。（2）套壳料：套壳料基本功能为封闭袖阀管与钻孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡皮袖阀和止浆塞的配合下，逼使浆液只在一个灌段范围内开环（挤破套壳料）而进入地层。套壳料以粘性土为主，水泥为主的低强度配方，参入细砂可提高套壳料脆性。本工程借鉴套壳料配方，水泥：粉质粘土：水=1:1

28、.5:1.88,3d龄期抗压强度为0.3MPa。（2）引孔设备：采用HGY-100型工程地质钻机, 钻穿溶洞顶板后取出套管及钻具，跟进采用满足质量要求的90mm PVC管。（3）注浆设备：BW150型注浆泵，并配备注浆管路系统和制浆设备注浆。（4）注浆管：采用单向袖阀管，袖阀管由90mm PVC外管、镀锌内管、橡皮套、密封圈等组成，只能向管外注浆，不能向管内返浆，PVC管每隔50cm钻一组射浆孔，射浆孔管底必须密封。3）施工方法（1）测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。（2）钻孔：钻孔成孔法包括钻机就位、下沉钻进、提出

29、钻头、移位四步工作，钻机安装就位后，使其平稳，钻头对准桩孔位，下沉钻进；钻进时，钻机保持水平，保证桩的倾斜度小于设计要求值，钻进深度应达到注浆固结段，钻进过程中要做好记录，为注浆作业提供参考数据。（3）注套壳料：在空中插入无孔眼钢管，并通过此管压入套壳料，直至孔内泥浆完全被顶出孔外，拔出钢管。（4）埋管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20-30cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底，最大误差不超过20cm，在安插过程中如遇阻力，不能顺利插入时，应查明原因，严禁使用过大外力强行压入，安装完成后向孔内注满水，盖好保护帽并做标记。（5）封口

30、：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。（6）注浆：套壳料养护3天左右，具有一定强度后采用后退式分段注浆，注浆方式是自下向上，每段注浆长度为注浆步距，开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.61m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。注浆过程中，每段注浆完成后，向上移动一个步距的芯管长度，一般取值60cm。采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成34m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。（8）拔管：每一单孔灌浆后，应将注浆管先提

31、起60厘米，稍待片刻后再压浆。最后拔管前，应在注浆的同时，关闭注浆管上球管阀，然后拔出注浆管。4）终注标准：注浆设计参数选择：分化岩层注浆：注浆渗压P=1.5MPa，当注浆压升至2.0MPa时，稳定10min终止注浆。粉质粘土注浆：注浆压P=1.8MPa，当注浆压升至2.5MPa并满足最小注浆量为120L/m时终止注浆。砂层、砾砂层注浆：注浆压P=0.6MPa，缓慢注浆，当注浆压升至1.2MPa或注浆量为160L/m时终止注浆。地表下素填土、粉质粘土注浆：注浆时采取的压力只要能注入即可，注浆压达到P=0.8MPa或注浆量为120L/m时，随时注意观察地面上浮和隆起情况，若出现上述情况应停机分析

32、处理，之后再进行注浆作业，在设计压力下注浆时地面出现裂缝并冒浆时终止注浆。4.2.2钻进中溶洞处理方法因逐桩勘察属于“点”代“面”的形式，具有一定误差，对于部分地勘中未勘察出的溶洞，处理方式为回填片石、粘土及增加一定数量的袋装水泥，具体方式如下：1）当钻进过程中突然出现溶洞时，迅速补充片石、粘土和水，片石大小30-50cm为宜，片石、粘土按质量比2：1投放，同时补充水，确保孔内不塌孔，片石回填高度超出溶洞顶口高度不小于1m，然后采用采用小冲程冲击粘土加片石混合料至溶洞边形成粘土碎石外护壁。2）待粘土碎石孔隙堵塞后，继续钻进至设计桩底标高，桩基成孔。3）当初次回填复打后仍存在漏浆现象，可按质量比

33、为水泥：粘土：片石=1:10:20的比例继续回填片石、粘土，重复上述过程，直至桩基成孔。4）回填材料添加顺序为水泥、粘土、片石。继续进行钻孔，若发现泥浆泥失严重，再重复投入片石和粘土，直到将溶洞填满，保证孔内泥浆不渗漏。4.2.3岩溶极发育地段处理方法当溶洞的竖向深度在5m及以上，无塌方、塌孔时，可采用钢护筒跟进法施工，具体施工步骤如下：1、施工工艺流程图4.2-3采用钢护筒处理施工流程图2、施工方法对于竖向深度大于或等于5m的溶洞，可采用钢护筒跟进法施工，具体步骤如下： 1）钢护筒制作钢护筒分为内、外护筒，施工参数见表4.2-2。其中外护筒在桩基施工前埋设，起到桩基冲孔定位及保持水头压力作用

34、；内护筒为跟进钢护筒，起防止桩基冲至溶洞位置导致塌孔之用。跟进护筒长度L=h+0.5m，h为超前地质钻孔资料中溶洞底板岩层（钢护筒可入岩层区域）至地面高度。 表4.2-2 内、外钢护筒施工参数护筒名称护筒内径/cm冲锤直径/cm成孔直径/cm护筒长度/m护筒底标高/m护筒顶（地面）标高/m护筒安装时间护筒安装方法开孔护筒D+30D+13D+1521.5超出地面0.5开空前完坑埋深，回填夯实跟进钢护筒D+15D-2Dh溶洞下层岩层0.5超出地面0.5冲孔至溶洞顶部约1m起重机配合振锤振入说明：D为桩径，h为溶洞底部至地面的高度。2）跟进钢护筒施工采用D+13cm的钻头，正常冲进至溶洞上方岩面1m

35、处（如岩层层厚超过1m，可冲至岩面），采用25t汽车吊辅助90KW振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中至岩面，再更换成D-2cm钻头进行冲孔作业。在下沉钢护筒的过程中，振动锤必须平稳。振动点在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成的护筒偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，其标准应符合施工规范要求，力求钢护筒垂直入土。一旦发现有偏斜的趋势，应马上纠正。将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。3）跟进钢护筒下至溶洞处的处理根据溶洞内填充物情况预先对溶洞进行回填处理，其作用：一可防止冲桩时溶洞顶覆盖层坍塌；二可做为钢护筒下沉竖向固定物，防止钢护筒在溶洞内偏孔。同时钢护筒在

36、溶洞范围内下沉时必须用振动锤夹住，防止其直接下坠变形。冲击锤冲至溶槽顶部范围时应做到上下轻提慢放，缓慢地进尺至溶槽处形成一小的裂El，不得高提进行强烈的冲击，以防止卡锤。进入溶洞后，根据施工经验，孔内的泥浆势必全部漏失，因此需单独进行溶槽处理，即：采用回填片石进行反复冲砸，通过挤压旁边的溶洞空间，使孔桩周围形成护壁，然后再下沉跟进内钢护筒。4）跟进钢护筒底部刃脚的处理跟进钢护筒下沉至岩面后。由于岩面可能为倾斜面或者凸凹不平。护筒与岩面之间往往会形成较大间隙，须采取固结堵塞措施可在钢护筒刃脚范围内抛填片石、黏土，用24m冲程进行反复冲压，直至孔底平整后再继续向下冲进(实际施工时要求为23个工作台

37、班)；整个过程需严格控制进尺及冲程，否则不能达到预期效果。5）钢护筒下落过程中可通过垂直度控制架进行控制，并用经纬仪辅助控制垂直度，如图4.2-5所示。图4.2-4 护筒垂直度控制示意图两节钢护筒的焊接及垂直度控制：将垂直度控制架与外护筒点焊固定好后，采用振动锤下沉钢护筒，第1节钢护筒在下放时预先采用垫铁调平，采用水平尺检测达到水平要求后，下放第2节钢护筒，两节护筒连接位置在垂直度控制架内，接第一节钢护筒对齐后，用经纬仪检测垂直度。如垂直度超出规范要求，接口位置采用垫铁调平，垂直度达到要求后将两节钢护筒焊接，连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，要求护筒本身椭圆度小于d/100，且不大于30mm

38、，护筒错边不大于3.2mm，焊缝宽不小于8mm，焊缝高不小于3mm。两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接10cm长，8cm宽、=10的加强钢带，以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求。整个内护筒的竖向壁成一直线待焊缝冷却后。采用振动锤下沉钢护筒；上述工序循环直至完成钢护筒下沉工作。6）回填材料在桩基冲孔过程中根据泥浆比重适当加入一些黏土或者膨胀土。在桩锤冲破溶洞顶部岩层后，马上投入片石，然后按照比例投入片石及黏土，其中黏土用水泥袋包装后整袋投入。如漏浆严重，可按照片石：黏土：水泥(质量比)=20：10：1比例投入片石、黏土及水泥。7）桩基成孔钻头直径换成为D-2cm后继续钻进，直至桩基成

39、孔。当钻进的过程中出现漏浆情况时，可按照片石：黏土：水泥(质量比)=20：10：1比例投入片石、黏土及水泥。4.2.4砼浇筑过程中溶洞处理成桩过程时泥浆指标一般控制在1.2-1.3，但是混凝土的容重为2.4t/m3，混凝土与泥浆（或水）容重相差较大，当孔壁附近有岩层裂隙或溶洞时，在混凝土灌注过程中由于容重不同，而产生的压强之差会导致泥浆护壁破裂，混凝土流入裂隙或溶洞，示意图如下：图4.2-5 桩基浇砼遇岩层裂隙示意图 图4.2-6 桩基浇砼遇溶洞示意图图4.2-7 桩基浇砼挤破回填物示意图如图所示，浇筑前泥浆护壁完好，浇筑时由于砼与泥浆（或水）比重差导致泥浆护壁破裂或回填物被挤破，混凝土开始流

40、入裂隙或溶洞，此时必须继续灌注混凝土，确保桩基能够一次浇筑成功。因此在灌注桩基混凝土的过程中，由于地质情况较差和其它不可预测性、不可抗性原因而导致实际灌注混凝土量增加时，应该以现场实际发生的工程量计量。4.2.5灌注后控制存在溶洞的桩基，砼浇筑后，安排专人值守、观察，若发现有问题，需采取相应的措施，确保桩基质量。具体如下： 1）值守：安排专人进行值守。溶洞虽经过处理，但还不能保证处理后溶洞不会影响桩基成孔质量，故需专人值守。 2）观察：经过处理后的溶洞再继续钻进时，可通过观察桩孔内泥浆液面的变化来判断溶洞处理效果。 3）申报：若通过观察发现桩孔内液面下降，则说明溶洞处理不完整，仍需继续进行处理

41、。这时应申报项目领导、监理人员到场，重新进行处理。×××溶洞处理方案 保证措施第五章 保证措施5.1 质量管理保证措施5.1.1 材料质量控制1）现场所有原材料、半成品、成品等进场时，项目质检人员会同物资部进行自检，送检，并填写好相关记录表格。自检合格后请监理工程师抽检，检查成品合格之后及时检查该项工程的各项资料是否齐全，内容是否正确，数据是否准确，签证手续是否完备等。2）处理钻孔时回填所用碎石粒径应该控制在30-50mm以内，硬度应该与中风化砾岩的硬度相当，不得采用软石。3）溶洞注浆配置严格按照要求执行。4）水泥存放时间不得超过3个月，超过三个月时应重新进行检验

42、。5.1.2泥浆质量控制泥浆采用性能良好的袋装膨润土拌制，加入适量纯碱和羧甲基纤维素钠（CMC）改善泥浆性能，泥浆经测试合格后方可使用，泥浆质量指标见下表：表5.1-1 泥浆质量指标比 重粘 度PH值胶体率含砂率1.21.422s30s81195%4%当遇有溶洞时，应加大泥浆比重，泥浆比重应大于1.6。5.1.3成孔质量控制（1）在桩基施工之前必须仔细的核查地质勘查资料，并对溶洞发育情况、溶洞大小、溶洞分布、溶洞填充情况以及溶洞所处标高进行仔细核查。（2）地质资料不详时，应先进行补勘。当该墩位揭示有溶洞时，应进行逐桩钻孔。（3）备足成孔用水、膨润土、泥浆、袋装粘土、片石、袋装水泥、钢护筒等必备

43、材料，确保溶洞钻穿时迅速补浆，预防塌孔，并及时抛填粘土、片石，以恢复正常钻孔作业。（4）要有处理施工故障的备用机具设备，如打捞、吸泥等应急器具。（5）对特大型溶洞必须事先准备好钢护筒和振动锤等机具。（6）制浆池、储浆池、沉淀池均设在钻机周围，并用循环胶管连接，以形成良好的泥浆循环系统，钻孔前备足泥浆，储浆能力不少于200m3。（7）采用冲击钻钻至离溶洞顶部12m左右时，采用重锤密击，小冲程（0.3m左右）钻进，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。（8）对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补浆。根据漏浆速度及时采取片石、袋装粘土、袋装水泥进行

44、封堵。当泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。正常钻进时，反复采用重锤小冲程进行冲击挤压，使溶洞填塞，孔壁挤压密实。（9）对于特大型溶洞，在击穿洞顶之前，应先对洞顶以上的软弱地层进行处理，防止洞顶击穿时泥浆漏失，上覆地层塌陷。当钻进过程中发现特大型溶洞，洞顶击穿后孔内泥浆漏失严重，经补浆无法稳定时，停止钻进，先将施工人员和设备撤离，进行孔洞回填，待孔洞稳定后进行覆盖层处理，覆盖层处理后再次进行钻孔。（10）钻进过程中及时做好钻孔记录，地质核查记录，根据地质情况及时调整泥浆性能指标。当发现实际地质情况与地质勘查资料存在较大差异时，及时上报，通知监理单位、设计单位、勘查单位、建设单位，现场进行核

45、查，制定处理方案。（11）钻孔过程中及时进行桩孔检测，检查桩孔直径、孔深、垂直度，发现偏孔、缩孔、斜孔及时处理。（12）保证场地排水畅通，避免地面水从勘查孔回流至溶洞，增加岩溶翻涌的次数和涌量。（13）成孔后及时检测孔底沉渣厚度，沉渣厚度不满足要求时进行二次清孔。成孔后及时进行钢筋笼安装和砼浇筑，避免放置时间过长造成塌孔、缩孔。（14）加强地面监测，防止出现地面塌陷，对附近建筑物和车辆行驶造成安全隐患。5.1.4 质量管理制度（1）遵守国家有关工程质量的法律法规，坚持“质量第一”的方针。建立和完善项目质量管理体系，系统全面的进行项目工程质量管理。（2）坚持以项目经理为第一责任人，建立各级责任人

46、层层负责的质量管理组织机构，并明确各级工程质量责任岗位职责，做到工程质量管理组织化、程序化。（3）做好工程质量宣传和教育工作，提高全员质量意识。（4）编制详细的施工操作规程，明确质量标准，做好工前技术交底和班前技术交底，加强施工技术控制，保证施工按照规范和质量标准进行。5.2 安全、文明管理措施5.2.1 机械安全文明保证措施（1）土方运输车必须封闭车厢，泥浆运输必须使用专用的泥浆罐车，车轮需冲洗干净，严禁带泥上路。（2）所有进出现场车辆均需减速慢行，项目配备一台洒水车，按时洒水，防止扬尘。（3)各种机械操作人员和车辆、驾驶员，必须取得操作合格证，不准操作与操作证不相符的机械设备；不准将机械设

47、备交给无操作合格证的人员操作，对机械人员要建立档案，专人管理。（4）驾驶室或操作室应保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。机械设备在施工现场停放时，选择安全的停放地点，夜间有专人看管。5.2.2 人员安全文明保证措施（1）水上作业人员必须佩戴安全帽、穿救生衣、系安全带、穿防滑鞋。（2）严格落实所有安全技术措施和个人劳动防护用品，未经落实时不得进行施工。作业平台上需备足并正确放置救生设备不少于2个（救生衣、救生圈、救生绳等）。并用长绳系在护栏上。（3）施工现场有较浓的安全宣传气氛，布置安全标语，安全警告标示牌和指示牌，特殊工种必须持证上岗，并有安全员巡

48、视检查。（4）施工中对水上作业的安全技术设施，发现有缺陷和隐患时，必须及时解决；危及人身安全时，必须停止作业。（5）作业用的料具应选择合适的位置，放置稳妥，避免伤害他人。（6）加强施工现场管理，做到安全生产，文明施工，施工现场物资、材料、机械设备要分类堆（停）放，做到整齐美观。（7）雨雪天气进行水上平台作业时，必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。凡水、冰、霜、雪均应及时清除。（8）遇有六级以上强风、浓雾等恶劣气候，不得进行水上作业。暴风雪及台风暴雨前后，应对水上作业安全设施逐一加以检查，发现有松动、变形、损坏或脱落等现象，应立即修理完善。（9）护筒、钻孔桩等孔洞上口必须设置防护栏杆或稳固的盖件

49、，人员出入多的地方还应加设安全标志。（10）筑岛平台周边采用1.2m高的活动式钢围栏满围一圈，并挂上警示标语。5.2.3 施工用电保证措施施工现场临时用电，严格按施工现场临时用电安全技术规范有关规定办理。5.2.4 交通安全保证措施水上作业中所用的物料，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸，施工材料、设备等需运进工作平台时，应设标志，并派专人看守指挥。载物汽车在钢栈桥上的行驶速度不得大于20km/h，空车不大于25km/h。夜间道路照明设施齐全，光线充足。5.3 环境保护环境保护工作是本工程的重点之一，根据本工程的实际情况，主要有油污、泥浆、生活废弃物三类污染源。针对实际情况，在发生污染源对水体侵害

50、时，采用以下方法处理：5.3.1 油污控制（1）所有机械在进场施工前，确保工况良好，表面整洁，不得有襂油，漏油现象。（2）用所有机械在正常施工期间，必须保证每周检修一次，运行状况不佳的车辆，加强维修频率，或清退出场。（3）所有机械配备棉纱，发现有襂油现象，立即用棉纱把操作平台上油责插干净，并检查是否有油污渗漏到操作平台的背面，滴入水中。5.3.2 泥浆污染控制根据桩基施工方案，泥浆循环系统全部是采用铁箱和钢护筒收集、沉淀，然后经过泥浆车和封闭式渣土车运至指点的地点。发生泥浆泄露的的可能性主要出在铁箱，和护筒，泥浆运输车，以及其他不稳定引起的次生事故污染。（1）加强铁箱加工时的工艺管理，确保铁箱

51、满足施工要求；铁箱的固定能够抵抗浪水冲击摇晃。（2）确保护筒作为沉淀池时，打入泥土的深度，能够保持自身的稳定性。（3）加强施工平台的巡检，确保施工平台的稳固，不发生倾覆造成次生危害。（4）在铁箱和钢护筒上标示泥浆水位警戒线，确保泥浆在警戒线以下，达到或超过警戒线的桩位立即停止施工，多余的泥浆用泥浆专用运输车（船）运至指定的地点排放处理。5.3.3 生活废弃物以及施工废渣的预防施工场地是工人的主要活动场所，加强管理与服务可以有效降低生活污染，以及施工废渣污染（1）以先进的服务意识做好现场服务工作；每60m布置一个垃圾桶（带盖），且在每个正在施工的桩位上架设一个垃圾桶（带盖）。（2）对管理人员以及工人加强管理，增强他们的环保意识，杜绝随手丢垃圾的习惯，要求所有的生活垃圾、少量施工垃圾全部放入垃圾桶中，大堆的垃圾废渣及时用运渣车运至废弃的地点。（3）派专人每天2次对工程沿线的垃圾桶进行一次清理、收集。（4）工具应随手放入工具袋；作业中平台应随时清扫干净；拆卸下的物件及余料和废料均应及时清理运走，不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。5.4 应急预案项目部在安全和环境保护方面坚持“预防为主、常抓不懈”的原则进行施工，保安全、环境作为主要工作任务来做。由此，项目建立安全、质量、环保应急管理小组，项目经理为领导小组指挥长，项目副经理及质安总监为副总指挥长，并设专职安全、环保工程师。