溶洞注浆施工方案Word文档下载推荐.docx
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教学楼二为土洞，以揭露土洞的勘察孔为中心，按2.0m×
2.0m间距布孔，若第二批引孔有揭露土洞，应通知设计单位；
处理要求：
溶（土）洞注浆结束后28天采用标准贯入试验及抽芯方法进行检验：
贯击数修正值不小于10击且溶（土）洞注浆充填需饱满。
三、编制依据
本方案编制主要依据以下相关规范：
（1）、《江西省宜春市宜阳学校初中部、市直机关第二幼儿园岩土工程详细勘察报告》（江西省勘察设计研究院2016年1月）；
（2）、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）；
（3）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
（4）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
（5）、《地基与基础施工及验收规范》（GBJ202-83）；
四、地质情况
地形地貌
拟建场地为构造剥蚀岗地地貌，勘察钻孔高程在～之间，略呈波状起伏，植被较稀少。
岩土结构及特征
根据《江西省宜春市宜阳学校初中部、市直机关第二幼儿园岩土工程详细勘察报告》（江西省勘察设计研究院2016年1月），场地地层可分为第四系人工填土层（Qml）、第四系中更新统残坡积层（Q2del）、及二叠系下统茅口组（P1m）。
按其岩性及其工程特性，自上而下可依次划分为①杂填土（Qml）、②粉质粘土（Q2del）、③含砾粉质粘土（Q2del）、④粉质粘土（Q2del）、⑤中风化灰岩、溶洞及其充填物。
各岩土层的成因类型、岩性结构、工程地质特征、埋藏深度和风化程度分述如下：
（1）、第四系人工填土（Qml）
①杂填土（Qml）：
主要分布在办公楼、实验楼、教学楼一和400m标准足球场，灰黄色，灰褐色为主，主以粘性土组成，含建筑垃圾，建筑垃圾块径4-30cm，含量为20%-40%，新近堆填，结构松散，具高压缩性。
标准贯入试验实测锤击数为2～4击，实测锤击数标准值为3击，层底标高～，层底深度～。
（2）第四系上更新统冲洪积层（Q2del）
②粉质粘土（Q2del）：
全场地分布，灰黄色，褐红色，硬塑状，主要以粉粘粒组成，刀切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。
压缩系数平均值为，压缩模量平均值为，属中等压缩性土。
标准贯入试验实测锤击数为6～16击，实测锤击数标准值为13击，其原位测试成果统计见表5，揭露层厚～，层底标高～，层底深度～。
③含砾粉质粘土（Q2del）：
全场地分布灰黄色为主，硬塑状，稍湿，主要以粉粘粒组成，含砾石，砾石粒径1-3cm，磨圆较差，约占10%，刀切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。
重型圆锥动力触探试验校正后锤击数为～击，校正后标准值为10击，揭露层厚～，层底标高～，层底深度～。
④粉质粘土（Q2del）：
场地局部分布，褐红色为主，软塑状，主要以粉粘粒组成，刀切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。
压缩系数平均值为，压缩模量平均值为，属高压缩性土。
标准贯入试验实测锤击数为4～6击，实测锤击数标准值为5击，揭露层厚～，层底标高～，层底深度～。
（3）、二叠系下统茅口组（P1m）
⑤中风化灰岩（P1m）：
灰黑色，灰白色，隐晶质结构，中厚层状层理构造，裂隙较发育，岩芯破碎，呈短柱状，柱状，长柱状，少量碎块状，表面稍有溶蚀现象，岩芯采取率60%-90%。
勘探钻孔未见破碎带、软弱夹层。
岩石饱和抗压强度为，岩石按坚硬程度划分属硬质岩，岩体极破碎，基本质量等级为Ⅲ级。
勘察深度范围岩体内未发现临空面、破碎带及软弱夹层，但是灰岩属可溶岩，溶洞不良地质作用一般发育。
该层未揭穿，揭露层厚～，。
溶洞：
共布置勘探点180个，其中38个勘探点揭露溶洞，岩溶见洞率达%，最大溶洞高为ZK28号勘探点，揭露洞高13m,最小溶洞高为+ZK7，揭露溶洞高，线岩溶率达5%～55%。
溶洞主要为封闭型、开口型溶洞，溶洞充填状态为全充填、半充填状态及空洞，溶洞充填物为软塑状含碎石粉质粘土，呈悬浮状态，钻探时钻进速度快，局部具有掉钻现象。
溶洞发育在空间上呈无规则分布，溶洞对拟建建筑物的稳定及安全不利。
水文地质条件
4.3.1地下水类型
根据含水层的岩性特征、赋水空间的形态特征、成因类型等划分地下水类型。
场地地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水与碳酸盐岩裂隙岩溶水两种类型。
现分述如下：
（1）第四系松散岩类孔隙水
主要赋存于杂填土层中的上层滞水，下部粉质粘土层为其隔水底板，勘察期间为枯水季节，钻探过程中未见上层滞水，但是在暴雨或者持续降雨期间，杂填土层中存在上层滞水，水位可致地面，地下水水位年变幅为1～3m。
（2）碳酸盐岩裂隙岩溶水
主要赋存于场地二叠系下统茅口组灰岩层的裂隙及岩溶溶隙中，为承压水。
富水性主要由裂隙、溶洞发育程度控制，裂隙、溶洞发育，连通性好，富水性好，水量丰富。
泉流量为升/秒，单位涌水量为升/秒.米。
4.3.2地下水补给径排条件
主要接受大气降水的垂直入渗补给，向区间低洼地段排泄。
碳酸盐岩裂隙岩溶水主要接受上部第四系松散岩类孔隙水、大气降雨的垂直入渗补给。
水位年变幅为3～10m。
地下水以垂向运动为主，排泄于地势低洼处。
溶洞发育特征
4.4.1溶洞分布规律
共布置勘探点180个，其中38个勘探点揭露溶洞，见洞率达%，主要分布呈北东向分布，溶洞发育在空间上呈无规则分布，主要分布在办公楼、实验楼、教学楼一、教学楼二、教学楼三等位置。
4.4.2溶洞形态规模
勘探点共180个，其中38个勘探点揭露溶洞，岩溶见洞率达%，最大溶洞高为ZK28号勘探点，揭露洞高13m,最小溶洞高为+ZK7，揭露溶洞高，线岩溶率达5%～55%。
4.4.3溶洞填充特征
溶（土）洞主要为封闭型、开口型溶洞，溶洞充填状态为全充填、半充填及空洞，溶洞充填物为软塑状含碎石粉质粘土，呈悬浮状态，钻探时钻进速度快，局部具有掉钻现象。
岩溶发育情况统计见表1。
岩溶发育情况表
表1
建筑物
名称
孔号
溶洞顶板
溶洞底板
溶洞高
充填情况
埋深
标高
教学楼一
ZK40
无充填
ZK41
ZK43
+ZK26-1
+ZK26-3
+ZK26-4
教学楼二
+ZK3
充填软塑状粘性土
+ZK4
+ZK6
ZK34
ZK35
ZK37
教学楼三
+ZK25-2
+ZK25-3
+ZK25-4
五、施工方案
施工准备
（1）、熟悉了解勘察资料；
（2）、对注浆部位的地下溶洞进行分类；
（3）、在注浆前检查所有注浆管和排汽管的埋设数量及管头封堵情况；
（4）、注浆设备须经检修且状态良好。
（5）、注浆液按设计要求，由具备试验资质单位进行试配试验，并按照试验配合比要求严进行施工。
（6）、在正式注浆前，现场先进行注浆试验。
再根据试灌的情况确定注浆压力、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。
处理范围
利用详勘钻孔，首先选定揭露出溶（土）洞的详勘钻孔，以不稳定型溶洞的钻孔为中心，分别沿溶洞主要发育方向按间距2.0m钻孔探查溶（土）洞东南西北四个方向的边界，将溶（土）洞范围大致分为四个象限区，然后在每个象限区安排一到两台引孔钻机进一步探查各个象限区内溶洞边界。
钻孔在平面上按照梅花型布置。
处理原则
根据《岩土工程勘察规范》5.1.1条，拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时，应进行岩溶勘察，查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深，岩溶堆填物性状和地下水特性，勘探孔深度应全部进入基岩，当预定深度范围内有洞体存在，且可能影响地基稳定时，勘探孔孔深穿过溶洞进入稳定岩层不小于5m为处理原则。
处理措施
根据每个钻孔溶洞的情况，对不同的溶洞采取不同的处理方法。
（1）无填充溶洞和半填充溶洞处理方法
对大于2m以上的无填充溶洞和半填充溶洞，先采用吹砂处理，后采用注浆加固的方法。
填砂处理的方法是在原钻孔附近（约）补钻一个φ130的投砂孔。
注浆加固的方法与后面的全填充处理方法。
共有4个大于2m的无填充溶洞或半充填型溶洞。
对小于2m的无填充溶洞和半填充溶洞，可采用注浆填充。
（2）全充填型溶洞处理方法
采用PVC袖阀管压力注浆的方法进行填充加固，溶洞填充均匀，加固位置可控性强，注浆压力从低到高，间歇、反复压浆。
A注浆材料
周边孔：
纯水泥浆+水玻璃；
中央孔：
纯水泥浆。
B注浆压力和注浆量
以相对小压力、多次数、较大量控制；
压力~，3~4次。
压力按~控制，3次左右。
C注浆间歇时间
每次间隔6~10小时。
D注浆终止标准
当灌注压力稳定在2MPa持继20分钟，吃浆量变小或孔口冒浆时即可终止注浆。
注浆完毕后2～3天，在原孔位用二次注浆管进行第二次注浆，注浆终止标准同一次注浆。
、施工方法
5.5.1注浆总体施工顺序
注浆总体施工顺序遵循“先外后里、先大后小、先砂浆后水泥浆”的原则：
（1）、岩溶注浆施工在桩基础施工之前进行；
（2）、注浆应在钻孔完成并安装完注浆管后进行；
（3）、先注砂浆孔，后注水泥浆孔；
（4）、对多层溶洞要先处理下层溶洞再处理上层的。
5.5.2吹砂充填施工
利用高压风投砂填充法投砂。
施工时在探有空洞的钻孔附近（约60cm）补钻两个Φ150mm（套管127mm）的投砂孔进行投砂，探到有空洞的钻孔作为出气孔，也可利用两投砂孔可相互作为出气孔，如图5。
（1）、设计参数：
投砂孔距离探有空洞的钻孔距离约0.6m，两投砂孔中心与原钻孔中心需在同一连线上，每个洞最少不得少于2个投砂孔。
钻孔直径150mm（套管127mm）；
孔深：
至洞体顶板；
充填设备：
混凝土喷射机一台，空气压缩机一台；
充填材料：
中细砂。
（2）、充填砂
下入127mm套管（投料管），深度至溶洞顶面，在地面用夹具固定。
固定好后安装袖阀注浆管，深度至溶洞底面0.5m。
安装弯接头、密封环，在弯接头一侧接空压机、混凝土喷射机，吹砂充填溶洞。
（3）、施工质量控制措施：
用混凝土喷射机连续向孔内投砂，不得间断。
投砂时应缓慢连续的加砂，防止过快堵塞。
投砂充填满后，应用高压风重新透孔，再次充填，循环两次，保证充填饱满。
（4）、施工注意事项
由于土（溶）洞的分布及形态十分复杂，正式施工时，必须首先详细查清其分布范围、形态及充填情况。
（如溶、土洞内已充填投砂施工无法进行时，可改为灌注水泥砂浆）。
进行送风投砂施工时，应准备足够的材料，施工要连续。
5.5.3、袖阀管注浆施工
袖阀管注浆法使用的注浆工具为“塑料管”，管为内径50～75mm，注浆段为带射浆孔的袖阀管，注浆段以上为实管。
袖阀管每隔50cm钻一组（4～8个孔）射浆孔，射浆孔呈梅花形布设，其外为长5～8cm的橡皮阀包裹（详见袖阀管结构示意图）。
袖阀管结构示意图
5.5.3.1施工顺序
溶洞加固区施工顺序：
（1）钻孔顺序：
与溶（土）洞探查相结合。
（2）灌浆顺序：
由外向内进行，先对溶洞边界（或加固范围线）上的钻孔进行充填灌浆（双液浆），阻断浆液漏失通道后，再进行中部孔灌浆，灌浆时由外向内进行跳孔注浆，以避免串浆。
对于比较大的溶（土）洞，为了加快注浆填充速度，可对已探明的溶（土）洞进行分块注浆填充，分块时需在已探明的溶（土）洞范围与正在钻探的范围之间加一止浆墙，防止在分块填充时浆液串流。
分块处理如图1所示。
图1溶（土）洞注浆示意图
5.5.3.2施工方法与步骤
注浆施工方法与步骤
表2
序号
示意图
说明
1
处理方法：
采用袖阀管注浆方法，通过双塞芯管，分层进行压力注浆，使溶洞内松散充填物被水泥浆压密、渗透，形成固结体。
2
步骤一：
1.钻孔，取岩芯勘测，判定溶洞的大小、位置、深度及充填物状况；
2.钻孔过程中记录各项参数，是否有掉钻、漏水等异常情况发生。
3.根据钻探资料进行分析，以确定溶洞处理方法，制定合理的充填、注浆施工参数。
3
步骤二：
1.安装袖阀注浆管，深度至溶洞底下0.5m。
4
步骤三：
1.注入套壳料；
3.地面以下1米注入止浆料。
5
步骤四：
1.安装双塞注浆芯管；
2.拌制水泥浆液；
3.分层压力注浆，使溶洞充填物被压密、渗透固结。
6
步骤五：
1.泵入清水，洗干净袖阀管；
2.安装孔口保护装置；
3.进行注浆质量检查，根据检查结果，判定是否要进行后备注浆；
4.如注浆效果未达到设计要求，可再次进行注浆。
7
步骤六：
1.注浆质量检查合格后，可进行封孔；
2.封孔：
管内注入M15砂浆。
8
步骤七：
管内注入M15砂浆；
5.5.3.3注浆参数
根据注浆材料及地质条件，结合类似工程的施工经验，选用表3所示注浆参数，在施工中坚持先试后作的原则，通过试注浆对各项参数进行修正。
注浆参数
表3
分类
项目
参数
成孔
孔距*排距
2m×
2m,正方形
孔径
89~110mm、150mm
孔深
溶洞底0.5m
充填物
充填管孔径
48mm、127mm
充填料（单液浆）
水泥浆,w:
c=1:
1～1:
充填料
中细砂
充填料（双液浆）
水泥：
水：
水玻璃＝1：
（质量比）
水玻璃模数m=～（浓度Be=30～40）
下袖阀管
套壳料配合比
水泥:
粘土:
水（重量比）=1:
:
袖阀管长度
顶、底板上下0.5m为花管，顶板至地面为实管
固管止浆液配合比
水:
水泥（重量比）=1:
注浆
扩散半径
1.5m
浆液配合比
单液浆：
c=:
双液浆：
水泥浆：
水玻璃=1∶~1:
开环压力
注浆压力
周边孔（双液浆）：
~
中央孔（单液浆）：
压力按~MPa
注浆次数
3~4次（间歇时间6~10小时）
3次（间歇时间6~10小时）
注浆速度
顶底界20~50L/min，其它部位30~70L/min
终灌标准
达到终浆压力并继续注浆10min以上
注浆压力暂按本表中给出的指导值，施工时可根据现场试验情况再作调整。
5.5.3.4施工工艺
施工工艺流程如图2所示。
图2注浆施工工艺流程图
（1）测量放样
利用详勘钻孔，根据详勘钻孔平面坐标测放揭露溶（土）洞的详勘钻孔孔位，并以该详勘孔位为基点放样出线路方向线和垂直于线路的方向线，在两个方向线上进行2m或4m孔位布置。
（2）钻孔
选用XY-100型钻机，针对较软土层采用合金钻具回转钻进方法成孔，针对硬土层和破碎岩层采用回转钻进。
钻孔过程中采用泥浆循环护壁成孔，成孔后须立即清孔。
（3）泥浆配置
护壁泥浆采用膨润土干粉造浆，配置好的泥浆储存在泥浆罐内。
配置泥浆性能指标如表4所示。
泥浆性能指标表
表4
性质
比重
粘度
含砂量
pH
优质泥浆
~
20~25
<
7~9
（4）安设注浆管
注浆管分为实管和花管两种，为了保证注浆填充质量，在结构底板底至溶（土）洞底下0.5m段下花管，在底板底至地面段下实管。
下管时注浆管底部加下闷盖、下管完成后管口加胶盖；
止浆系统由皮碗式止浆塞、花管、宝塔头和管堵组成，止浆塞必须采用双塞系统，而且一套塞子只能包含一环灌浆孔。
（5）浇注套壳料及止浆段
在孔内用套壳料填充，以防止注浆时返浆；
注浆管顶部加上闷盖，以防止杂物和钻孔过程中的泥浆流入注浆管。
套壳料配比如表4所示。
孔口下1.0m段需施作止浆段封堵，防止注浆时浆液沿管壁上冒，止浆段采用1∶1水泥砂浆封堵密实。
（6）水泥浆浆液配置
根据预配置浆液的体积，按水灰比计算出所需的普通水泥和水的用量；
在搅拌机内加入计算好的用水量（应提前标好画线），边搅拌边加入计算好的水泥用量，搅拌均匀后倒入储浆桶内备用。
（7）灌浆
待套壳料养护2~3d后进行开环。
开环时注水进行试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等，并防止堵管。
开环时应注意以下情况：
①、套壳未破坏前，泵压随时间而增大，流量则始终为零；
②、套壳破坏后，泵压骤降。
这种情况下，即便开环压力较大，也不会给受灌浆地层带来危害；
③、当继续施加泵压时，流量与压力的关系接近无套壳时地层的吸浆情况，因此在较小的压力下，就能产生较大的注入量。
侧孔注浆采用KBY-50/70型双液注浆泵进行注浆作业，内侧孔采用BW-150型注浆机注浆。
①、注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆段长0.33m，注完第一注浆段后，后退注浆芯管，进行第二注浆段的注浆；
②、在芯管拔出长度大于一节管长时，停注拆取该节芯管及接头，将接头接在未拔出的芯管上继续注浆，以此下去，直至完成注浆带；
③、注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注浆芯管提升0.4m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆不受注水影响。
④、注浆过程中作好注浆工作记录表，注浆孔的注浆工作情况及注浆工序作业时间。
注浆过程中随时分析和改进注浆作业；
并且认真记录实际孔位、孔深、孔内地下物、涌水等，当与地质报告不符时，应采取补救措施。
（8）注浆顺序
注浆顺序采取由外到内约束-开放型方式，即先注溶、土洞最外侧后注内侧，隔孔交替进行，以控制浆液扩散范围，保证注浆效果。
其中边排孔限制注浆量，中排孔则灌至注浆压力后稳压10min为止。
当孔内注浆量已达到设计值但注浆压力仍无明显上升时，停注单液浆，改注水泥浆+水玻璃双液浆。
（9）施工质量控制措施：
材料要求：
采用强度等级为硅酸盐水泥，受潮结块不得使用。
水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂合格证和试验报告。
浆体配合比：
浆体应按试验确定的配合比，经计量后搅拌机充分搅拌均匀，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌。
注浆速度：
洞体底部和顶部注浆速度宜为20~50L/min，其它位置宜30～70L/min。
分段注浆：
分段注浆间距为0.33m（垂直方向）。
洞底注浆：
应增加注浆量，尽可能使洞体底部形成一个整体。
洞顶注浆：
为保证洞顶板的稳定性，洞顶板附近注浆时应适当增加注浆量。
注浆前应进行有效封孔，保证分段注浆时各段之间不窜浆。
（10）施工注意事项
施工时应采取分序孔的注浆方式，先外围后内部，先下后上的注浆施工方法。
在进行洞底注浆时，土洞底部可能与溶洞相连，易受活动地下水影响，注浆时应注意以下几点：
为了避免活动地下水稀释浆液或将浆液带走，底板注浆时适当掺加水玻璃，控制浆液凝固时间在10～20秒左右。
分次注浆：
为保证浆液不至于跑得太远，应采用间歇定量分次注浆的方法。
注浆施工时，应在每一个溶、土洞洞体地表设置3～5个水准观测点进行监测，注浆前测定初始值，注浆过程中每隔1小时进行一次监测，绝不允许发生地面产生裂缝和抬升超过20mm的情况。
一旦发现有地面产生裂缝和抬升超过20mm的趋势，必须及时调整注浆压力和注浆量。
（11）特殊情况处理
A、灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：
应及早恢复灌浆。
否则应立即冲洗袖阀管，而后恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。
恢复灌浆时，应使用开灌时的水泥浆进行灌注。
如注入率与中断前的相近，即可改用中断前的水泥浆继续灌注；
如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
B、灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理：
①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
②采取双液注浆；
③灌注稳定浆液或混合浆液。
C灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注。
D灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
5.5.4双液注浆施工工艺及流程
对于袖阀管注浆泵注的水泥浆超过20m3，仍未泵满或达不到注浆压力，采用水泥、水玻璃双液进行注浆。
（1）、原理特点：
双液注浆是通过注浆孔，将水泥·
水玻璃混合浆液一次性充填到所需加固溶洞、土洞、土体间隙中。
利用其迅速凝固的特点，从而阻断岩溶的连通通道，从而达到封堵的目的。
由于水泥·
水玻璃浆液的固结时间可以控制在一定范围之内，因此可以人为地控制浆液流动距离，又由于该浆液具有胶结性，因此可以与充填物和前期充填的浆
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