土洞、溶洞处理施工方案

1、目录一、工程概况1二、工程地质情况1三、溶洞的分类及处理方案3四、施工中由现的问题及处理64.1 坍孔64.2 斜孔74.3 漏浆84.4 埋钻8五、.其它注意问题9一、工程概况场地位于佛山市南海区里水镇湖州村东北面，地块占地面积约700X125平方米。拟建42层住宅楼13栋，33层住宅楼1栋，占地面积均约33X33平方米；12层商业楼6栋，占地面积约72X22190X15平方米不等；3层幼儿园1栋，占地面积约108X14平方米；除幼儿园外，其余区域设有1层地下室（具体位置见“勘探点平面布置图”），底板设计标高约为85国家高程基准-1.6米。高层建筑为框剪结构，其余建筑为框架结构，均拟采用桩基

2、础。二、工程地质情况场地原始地貌属河流冲积地貌，北侧与剥蚀残丘相连，地貌单元为冲积平原，冲积平原堆积物较复杂多变，细小颗粒往往和较粗大颗粒交错在一起；场地经堆填后地面相对较平坦（临时堆填在进行中。经钻孔揭露，第四系地层中有土洞及泥盆系基岩中有溶洞等不良地质现象，但未发现有断裂错动迹象。根据地质勘察报告，场区地层自上而下有人工填土层（Qml）、第四系坡积层（Qdl）、第四系冲洪积层（Qal+pl）、第四系残积层（Qel）和泥盆系基岩（D）五大类。各岩土层的分布特点及物理力学性质自上而下分述如下：一、杂填土（Qml）:灰色、石专红色为主，局部灰黄色，松散，局部稍密，以大小一般26厘米、最大超过20

3、厘米的砖块、硅块、石块等建筑垃圾为主，局部含较多砂土或粘性土二、第四系冲洪积层（Qal+pl）:土性主要有粉质粘土、淤泥质土、粉砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、卵石，据其土性、沉积特点及状态等，自上而下分述如下：1、软塑-可塑状粉质粘土：主要分布于填土之下，部分呈薄层状或透镜状分布于砂土层中，呈浅灰色、浅灰黄色、褐黄色等，软塑可塑，粘性一般，局部混或夹薄层粉细砂。地基承载力特征值fak取125kPa。2、淤泥、淤泥质土：灰色、深灰色，饱和，流塑为主，常混杂粉细砂或夹薄层粉细砂，含少量有机质，局部含少量腐植质，具腐臭味。地基承载力特征值fak取60kPa。3、粉砂、细砂：层序号：呈浅灰色、浅灰白色、

4、褐黄色、浅灰黄色等，饱和，稍密为主、局部松散，石英质，含少量粘粒，级配较差，局部相变为粉土。地基承载力特征值fak取125kPa。4、中砂、粗砂：呈褐黄色、浅灰黄色为主，饱和，中密为主，局部稍密，石英质，含少量粘粒，级配良好，局部相变为砾砂。地基承载力特征值fak取180kPa。5、砾砂：呈褐黄色、浅灰黄色为主，饱和，中密密实，石英质，含少量粘粒，大多孔段底部含较多卵石，卵石粒径多为2040mm级配良好，局部相变为粗砂或圆砾，偶夹薄层粉质粘土。地基承载力特征值fak取210kPa。（三卜残积层（Qel）土性以粉质粘土、粉土为主，呈褐黄色、浅灰黄色、褐红色等，湿，土质较均匀，硬塑为主，局部可塑，

5、部分孔段含少量角砾状岩屑或灰岩岩块，由泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩、灰岩等风化残积而成；靠近岩面孔段受地下水影响较大，土质较软。地基承载力特征值fak取220kPa(四)、泥盆系基岩(D):场区揭露基岩为泥盆系沉积岩，各孔均有揭露，主要由钙泥质或铁泥质粉砂岩、含粉砂或钙质泥岩、粉砂质泥质泥晶岩和泥质泥晶灰岩呈互层或夹层组成。在揭露深度范围内强、中风化岩石裂隙很发育，局部发育土洞、溶洞。依岩石风化程度、厚度特征，划分为强风化岩带、中风化岩带、微风化岩带，具特征如下：1、强风化岩带：主要由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩组成，褐黄色、浅灰黄色、褐红色为主，岩石风化强烈，裂隙极发育，岩芯呈半岩半土状

6、、碎块状为主，质极软，遇水易软化，岩块手折易断，局部夹灰岩岩块。强风化岩带地基承载力特征值fak取500kPa2、中风化岩带：主要由灰岩组成，局部孔段为粉砂岩、泥质粉砂岩，深灰色、灰色为主，局部褐红色、褐黄色，隐晶质结构，块状构造，裂隙很发育，大多沿裂隙面风化较深、呈强风化状，局部夹微薄层强风化岩，部分裂隙面渲染铁镒质，常见轻微溶蚀，岩芯极破碎破碎较破碎，呈块状为主、少量短柱状，岩质软较软，性质较脆，锤击较易碎；岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级属V。三、溶洞的分类及处理方案3.1 溶洞的分类根据已完的超前勘探结果，我们将当前揭示的溶洞情况进行整理分析，确定溶洞的不同类型：A、小型溶洞：单个

7、高度HK2m以内的填充式溶洞或虽显示不只1个溶洞，但者B小于2m且间隔距离大于2m以上。B、中型溶洞：单个溶洞高度2m<ht4m或多个溶洞虽单个小于2m但属全空溶洞，或多溶洞间距较小（实际冲孔过程中将会被击穿形成一体溶洞）其累加溶洞达到2m以上。C、大型溶洞：单个溶洞高度4m<ht6m或多个溶洞虽单个小于4m但属多溶洞间距较小，其累加溶洞达到4m以上。D>特大型溶洞：单个溶洞高度H>6m或单个小于6m但属多溶洞间距较小，其累加溶洞达到6m以上。E、虽超前勘探结果本桩未揭示有溶洞，但其同墩倒位相邻桩揭示出中型以上溶洞的。在钻机冲孔施工时同样极有可能击穿紧临溶洞而出现中型或

8、大型溶洞的。3.2 溶洞的处理方案1）、片石粘土筑壁法：可处理小型溶洞、中型溶洞可采用片石、粘土和整包水泥（按1m3:3m3:0.75t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石）回填冲击，用0.50.8m小冲程，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁。如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止，这也是个比较成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工时，钢护筒必须穿透砂砾及卵石层等透水层，坐落在不透水的亚粘土层上，这样可以防止由于溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成的坍孔。严

9、禁因为钢护筒短，没座在亚粘土层上，造成坍孔，导致钻头被埋在孔内，护筒埋置采用钢护筒跟进法。2）、钢护筒跟进法：可处理中型溶洞和大型溶洞溶洞较大，单层或者多层溶洞成垂直穿珠带状情况下，采用钢护筒跳进法施工，该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内，当桩孔穿过多个溶洞并且成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个位置堵漏。3）、注浆法：可处理中型溶洞和大型溶洞土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况下，采用预先压注水泥浆，待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。压注时压力控制不大于0.4Mpa,并直到稳定两秒后再进行下

10、一个孔的注浆，或相邻孔冒浆为止。4）、帷幕注浆法：可处理特大型溶洞针对高度大于8m的溶洞，采用帷幕注浆法，注浆采用水泥砂浆注浆，单管注浆，注浆压力为0.51.0Mpa,注浆范围为整个溶洞高度，帷幕的范围以桩中心以外5m每隔一米提管一次，注浆孔间距3-5m根据测量放样成梅花形布置。在距离桩周边5米的范围布置钻孔位置，钻孔位置不得随意调整，钻孔位置需设置护桩。选用合适地质钻机或者潜孔钻机并配置好压浆机，保证注浆工作与钻桩工作同步，成孔空闲时间不宜过长。钻孔采用隔行跳打，不得漏钻，要求孔壁垂直。成孔后，及时安放注浆管，连接注浆机，调整设备，拌合水泥浆，拌合好的浆液中不得有结块，确保设备工作正常。先将

11、注浆管位置设置在距离孔底0.5m处，注浆开始采用0.4Mpa的注浆压力，在预定的位置上，采用低压送浆，在浆液充足后采用1.0Mpa的压力持压应大于10分钟，然后提管1m,继续下一阶段的注浆工作。5）、回灌素混凝土法：可处理小中型溶洞溶洞内半充填，溶洞高度不太大，一般在0.5米至3米以内，且溶洞漏水严重的情况的独立溶洞，先埋设钢护筒到溶洞顶部，然后钻机就位挖至溶洞顶部用C25硅进行灌注，等硅凝固时在进行第二次成孔。四、施工中出现的问题及处理4.1坍孔如果有透水层，当冲击到溶洞后，犹豫突然楼江造成水头高度集聚下降，透水层失稳，形成漏斗状坍孔。坍孔的原因有护筒脚底周围漏水，孔内水位下降，或在潮汐河流

12、中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，一级护筒周围堆放重物或机械震动等，均有可能引起坍孔。坍孔的预防在于“常看，常补“常看就是要求各地层地质情况做到心数有数，随时注意钻进情况，随时观察水位情况。“常补”就是当钻进松散粉砂土或者流砂中时，要及时补充较大的比重，粘度的泥浆，甚至可补充投入参有片石或卵石的粘土，止匕外，要有专人负责补水，以保证钻孔内必要的水头高度。坍孔后的处理1 .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。2 .当成孔深度较大时，可将钢护筒一直坐落在坍孔的喇叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土，挤实再重新钻孔。3 .2斜孔如果犹

13、豫溶洞面倾斜或出现探头石致使钻头沿软土层部位下滑造成斜孔。处理方法1、扩孔纠编法：此方法适合于潜孔阶段中（一般不超过10m）钻孔已偏斜严重的情况下，采取加长粗径钻具，并使用比原钻具直径至少大一级的钻具，从孔口或者从孔口管底部位置扩下去，可以扩大处理符合要求的钻机，矫正钻机的方向，防止继续钻进中该孔偏斜严重发生的情况出现。2、短钻具法：在松软岩层或者厚度大的覆盖层中钻进时，当钻孔产生一定偏斜后，可利用较短的粗径钻具进行矫正，因为在上述地质条件下钻孔，孔径一般比较大，而短钻具在较大孔径内较易改变方向。主要通过用轻压力满转速的操作方法，钻具会因自重垂向钻进。3、换径法：主要用比原正常钻具小一级或者两

14、级直径长度短于1.5m的钻具钻进。因为短细的钻具可在较大的孔径内接近垂直状态。4、扫孔法：此方法是在某一灌浆段钻孔结束时进行孔斜测量，发现偏斜超过允许值情况下，先补进行纠偏处理，按正常程序继续灌浆，当快要结束时，用比例为0.5（或者0.6）:1的浓浆置换出孔内稀浆，并待凝24-28小时后扫孔（用钻具扫除孔壁和孔底的障碍物）。5、补孔法：在灌浆施工中，当发现钻进孔偏斜严重时，为防止严重的孔斜对灌浆质量产生影响，可在该孔附近补贴新的浆孔，一般与原灌浆孔的距离不大于50cm此方法用于浅孔阶段中较严重的偏斜情况下。4 .3漏浆在冲击成孔中，由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相同，泥浆迅速流走，水头高度急

15、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。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。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。4.4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。1、人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10mz内，地下水易于控制，没有大的承压力，人可以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。2、真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部，用9m3空压机通过5066mm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。还可用强力泵冲孔，以求用冲洗液冲散坍塌物，并排出孔外，才强力开泵的情况下串动钻具，并逐步扩大串动范围，此方法可针对于不太严重的埋钻事故。若填埋很厚，其程度比较严重，上