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        樁基工程中處理地下溶洞的技術(shù)探討

        2017-06-06 10:10:07舒洪勇吳淼康向麗計(jì)江麗
        中國建筑科學(xué) 2017年5期
        關(guān)鍵詞:施工

        舒洪勇++吳淼康++向麗++計(jì)江麗

        摘 要:在浙北湖州地區(qū),部分場地不良地質(zhì)的巖溶強(qiáng)發(fā)育,存在較多的地下溶洞,為保證樁基質(zhì)量,一般采用一樁一探方式,勘察出的溶洞大概尺寸大小和洞內(nèi)的填充物的情況,然后根據(jù)不同情況對溶洞采用拋填法、灌漿法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護(hù)筒法等處理方法。本文總結(jié)了對溶洞采用水泥粉煤灰注漿法對巖溶治理的經(jīng)驗(yàn),達(dá)到了工程設(shè)計(jì)要求樁基地下持力層保證一定厚度完整基巖的規(guī)定,從而保證了鉆孔樁的工程質(zhì)量,確保建筑物的安全。本文供各位從事工程建設(shè)的技術(shù)人員參考。

        關(guān)鍵詞:巖溶; 勘察; 隱患; 基巖; 成樁; 注漿; 質(zhì)量; 安全

        1.工程概況

        長興御龍灣小區(qū)工程,位于湖州市長興縣,用地面積67600㎡,共有11幢32~33高層和8幢16~18高層。由浙江省工程物探勘察院進(jìn)行了地質(zhì)勘察,在巖溶勘察中,發(fā)現(xiàn)下部巖溶發(fā)育,為防止場地不良地質(zhì)對建筑工程質(zhì)量產(chǎn)生安全隱患,設(shè)計(jì)要求進(jìn)行治理,保證高層鉆孔樁的工程質(zhì)量,以達(dá)到樁基地下持力層保證4米以上完整基巖的工程設(shè)計(jì)要求。

        2.溶洞發(fā)育關(guān)系密切的⑨層地質(zhì)情況

        ⑨-0層,溶洞(Qch):灰黃、棕紅色,以粉質(zhì)粘土為主,軟可~硬可塑,局部含少量碎石,碎石成份為溶蝕后的灰?guī)r碎塊,為溶洞堆積物,漏漿嚴(yán)重,局部為空洞。層面標(biāo)高-44.70~-24.10m,厚度0.20~4.90m。

        ⑨-1層,全風(fēng)化石灰?guī)r(C2h):灰黃色,硬可塑,刀切面較粗糙,見氧化鐵斑點(diǎn),原巖已完全風(fēng)化成土狀,干強(qiáng)度較高,韌性較高。

        ⑨-2層,強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r(C2h):灰色,塊狀構(gòu)造,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙極發(fā)育,局部有溶蝕現(xiàn)象,巖芯呈碎塊狀,手可掰開。局部夾有中風(fēng)化巖塊。

        ⑨-3層,中風(fēng)化石灰?guī)r(C2h):灰~灰白色,塊狀構(gòu)造,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙極發(fā)育,裂隙面見褐紅色渲染,局部見有溶蝕現(xiàn)象,局部見5~30cm厚的方解石脈,巖芯呈短柱狀或長柱狀,錘擊聲催。

        3.地下溶洞發(fā)育概況與危害性

        場地底部基巖為石灰?guī)r,石灰?guī)r溶蝕現(xiàn)象局部較發(fā)育,在-44.70~-24.10m(黃海標(biāo)高)之間分布有較多溶洞,鉆探時(shí)第四系地層與灰?guī)r層接觸處和溶洞處漏水漏漿現(xiàn)象極嚴(yán)重,且分布有豐富的巖溶水,在其滲流作用下,巖溶土洞有坍塌造成上部樁基承載力安全系數(shù)嚴(yán)重不足,沉降不均勻等情況,更有可能出現(xiàn)樁基失穩(wěn),承載力缺失,從而影響建筑物使用安全的隱患。

        4.巖溶勘察及溶洞加固方案

        1)施工現(xiàn)場準(zhǔn)備,施工場地應(yīng)平整以利設(shè)備安置,設(shè)備進(jìn)場前水電安裝應(yīng)到位,以利于施工用水用電。

        2)巖溶勘察成孔工藝,鉆孔開孔直徑為φ108mm,鉆孔超過粉質(zhì)土層后下入110套管,鉆至土層后變徑為φ91mm鉆進(jìn),采用優(yōu)質(zhì)泥漿或水泥漿護(hù)壁。若發(fā)現(xiàn)溶洞,則停止鉆孔并進(jìn)行注漿,注漿滿后繼續(xù)鉆孔直至進(jìn)入中風(fēng)化灰?guī)r6.0m后未發(fā)現(xiàn)溶洞,方可終孔停鉆。

        3)注漿工藝,注漿孔要求在孔內(nèi)下入注漿管至溶洞底部上0.5m左右,采用循環(huán)注漿方式,詳見溶洞注漿施工流程:鉆機(jī)就位→鉆孔配制注漿液→埋設(shè)注漿管→注漿→止?jié){封孔。

        4)鉆孔方式,采用跳孔施鉆,施工時(shí)首先在兩側(cè)進(jìn)行注漿,然后再在中線進(jìn)行;在兩側(cè)進(jìn)行注漿時(shí),也必須采用間隔注漿的方法,以提高注漿效果。禁止全部鉆完后再注漿。止?jié){采用似法蘭盤簡易止?jié){法或止?jié){塞、套管等方法止?jié){。

        5)為增加漿液的和易性和水泥砂漿的早期強(qiáng)度,可在漿液中摻入適量的減水劑和早強(qiáng)劑,若遇空的巖溶通道、較大溶洞和裂隙處,吃漿量較大時(shí),視具體情況可采用間歇注漿。

        6)注漿時(shí)采用漿液濃度先稀后稠的方法,注漿開始時(shí)要定時(shí)觀測泵的吸漿量和泵壓,記錄注漿過程發(fā)生的各種現(xiàn)象,收集原始數(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿量和漿液濃度,注漿過程中若出現(xiàn)地表裂隙大量跑漿時(shí),應(yīng)采用間歇式注漿,或減少泵量及采取地一充填裂隙的措施,阻止?jié){液從地面大量流失。

        7)注漿孔堵塞,在結(jié)束注漿后及時(shí)清理設(shè)備、管道,拔出注漿管,用水泥純漿將注漿孔全部堵塞好。

        8)施工記錄,統(tǒng)計(jì)好注漿施工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù),出現(xiàn)與設(shè)計(jì)有出入情況及時(shí)上報(bào),一個(gè)區(qū)域的注漿作業(yè)完成后,清理好現(xiàn)場,搞好環(huán)境衛(wèi)生。安全轉(zhuǎn)移設(shè)備到下一個(gè)施工區(qū)域,進(jìn)行下一步的施工作業(yè)。

        5.注漿材料控制標(biāo)準(zhǔn)

        1)水泥,注漿用水泥采用普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)為325普通硅酸鹽水泥,水泥不超過出廠日期3個(gè)月,受潮、結(jié)塊者不得使用,水泥的各項(xiàng)指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn),并附有出廠報(bào)告;

        2)粉煤灰,用盡量磨細(xì),其細(xì)度不粗于同時(shí)使用的水泥,燒失量小于3%。

        3)水灰比可采用0.4~0.5,水泥中可摻入12-14%的粉煤灰,以其膨脹性提高充填效果。

        4)水泥(砂漿)注入量,以灌滿巖溶洞穴為準(zhǔn),若有多層溶洞發(fā)育則應(yīng)自上而下分層灌滿。

        6.單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

        1)控制孔口壓力,孔口終壓為0.3~0.4MPa,并根據(jù)孔口附近出現(xiàn)冒漿、串漿時(shí)可以結(jié)束灌漿;

        2)達(dá)到設(shè)計(jì)灌漿壓力,吸漿量小于5L/min,并穩(wěn)定10min視為結(jié)束。對因發(fā)生孔口管內(nèi)/外冒漿而非正常結(jié)束的注漿孔,應(yīng)視其原因,在附近重做或結(jié)合檢查孔補(bǔ)注漿。

        7.巖溶勘察及溶洞加固的效果

        1)勘察質(zhì)量滿足相應(yīng)的規(guī)范規(guī)程及設(shè)計(jì)施工要求。達(dá)到樁基地下持力層保證4米以上完整基巖的工程設(shè)計(jì)要求。

        2)灌漿井及觀測、注漿井施工滿足業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及總包方的質(zhì)量、安全、進(jìn)度要求。

        3)注漿加固設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期效果,溶洞處理后滿足了鉆孔灌注樁施工的要求,沒有出現(xiàn)塌孔或混凝土大量超灌的情況,達(dá)到了工程安全的目標(biāo)。

        4)經(jīng)加固后,加固段的溶洞、溶隙得到了充分的填充加固,加固形成的復(fù)合地基巖土樁端承載力不小于2500KPa。

        8.地下溶洞處理的效果檢驗(yàn)方法

        采用巖芯鉆探進(jìn)行取芯觀測,并同時(shí)輔助用簡易水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)測定加固后的復(fù)合地基巖土的滲透系數(shù),數(shù)量可取5-10只鉆孔,當(dāng)復(fù)合地基巖土芯樣的單軸抗壓強(qiáng)度大于5Mpa,或滲透系數(shù)小于E-4cm/s級(jí)以下(弱透水性)時(shí),可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

        _____________________

        【文章編號(hào)】1627-6868(2017)05-0042-02

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