溶洞處理施工方案

2021-11-02 04:48:24 字數 4746 閱讀 4521

同贛堤防滲牆溶洞

處理施工

方案目錄一、工程概況

二、溶洞補充勘察成果分析

三、溶洞處理目的、處理原則及重點、處理方法及施工工藝     3

1、處理目的

2、處理原則及重點

3、溶洞處理方法及相關要求

4、注漿工藝流程

5、溶洞處理的範圍的確定

四、溶洞處理施工順序及施工注意事項

1、施工步驟

2、施工注意事項

五、工期安排

一、工程概況

同贛堤防滲牆溶洞處理位於同贛堤:1+265~3+218範圍內,穿越地石炭系灰岩地層。根據初勘、複勘和溶洞補充勘察資料,該段防滲牆有較多溶洞。

地面標高47.0m,相對高差2.5m,地貌屬山麓斜坡堆積、沖積、坡積、回填等。

溶洞地質勘察階段:分設計勘察(施工20個鑽孔)、施工地質複勘(施工38個鑽孔)2個階段。本次是在設計勘察資料的基礎上,結合施工地質複勘,根據溶洞的空間分布、溶洞與防滲牆的位置關係、溶洞充填物的型別,提出溶洞具體的溶洞處理方案。

二、 溶洞補充勘察成果分析

1、 根據勘察情況,該段溶洞分布廣,規模大,設計勘察溶洞最大高度12.55m(zk304)。補充勘察溶洞最大高度21.

5m(zk007),根據鑽孔揭示有溶洞或空洞,溶洞主要分布,1+600.0~3+000.0,溶洞豎向位置主要

2、 從設計勘察、施工複勘剖面圖上揭示溶洞主要分布在標高為-32.00~20.00m範圍內,其中以分布在標高為-1.40~-32.00m之間最為普遍;

3、 在小於3.50m的140個溶洞中有72個無充填物,佔51%;大於等於3.50m的27個溶洞中,4個為無充填物,佔15%,其餘均為半充填及全充填;

4、 頂板厚小於3.00m為主,約佔三分之二,大於3.00m約佔三分之一;且裂隙發育,溶蝕強烈;

5、 根據鑽進過程中鑽桿掉落,下落情況,是否返水,採上來的芯樣特徵,大致判斷溶洞是否有充填物,半充填,全充填。溶洞充填物較為複雜,主要是砂礫石;卵礫石,其次是灰黑色流塑狀淤泥,軟粘土,泥炭質粘土,粉質粘土;可塑狀的粘土,粉質粘土;硬塑狀的粘土,粉質粘土;稍密狀粉土, 中密狀粉土;鬆散狀的中粗砂;稍密狀的中粗砂;以上各類土均不同程度地含有灰岩碎塊,岩屑。

三、溶洞處理目的、處理原則及重點、處理方法及施工工藝

1、處理目的

1)確保盾構掘進期間的盾構機安全

位於隧道底的部分溶洞,其填充物為淤泥和鬆散的細砂,承載力很低(40~80kpa),通過對溶洞處理,確保盾構機安全、順利通過溶洞區,避免盾構機突陷等意外事故的發生。

2)防止地表塌陷和過大沉降

位於隧道頂的部分溶洞,其填充物為淤泥、砂層和粘土,而隧道道底為中、微風化石灰岩,是典型的上軟下硬地層。不少溶洞呈串珠狀分布於位於隧道工作面範圍,由於溶洞夾板為岩層,難以形成土壓平衡掘進模式。通過處理,使隧道頂的地層和工作面土體能保持穩定,防止拱頂坍塌,工作面土體流失,減少地表沉降。

3)滿足永久隧道結構的承載力、變形、防水要求

溶洞填充物和灰岩地層承載力有很大的差別。通過對地層處理,提高該處地層的承載力,減小不同地層之間的差異沉降,減少管片滲漏,以滿足地鐵正常運營。

2、處理原則及重點

1)溶洞處理應結合補充鑽孔、跨孔ct物探資料來進行。

2)防止盾構機突陷、明顯上軟下硬和永久結構後期沉降過大,處理的重點是隧道下部。

3)主要針對填充物為淤泥、鬆散砂層、軟塑狀泥炭質粘土和粉質粘土的溶洞。

4)注漿加固的次序:應考慮地下水的影響,確保注漿效果,減少注漿損失。

5)針對不同的溶洞形式(空洞、填充物的力學指標不同)採取不同的措施。

6)盡量利用已有的補勘鑽孔進行處理。

7)結合盾構施工特點和工程需要,注漿加固效果的檢測重點以加固體強度控制為主。

3、溶洞處理方法及相關要求

根據每個鑽孔溶洞的情況,對不同的溶洞採取不同的處理方法。

1)無填充溶洞和半填充溶洞處理方法

對大於2m以上的無填充溶洞和半填充溶洞,先採用填砂處理,後採用注漿加固的方法。填砂處理的方法是在原鑽孔附近(約0.6m)補鑽乙個φ130的投砂孔。

注漿加固的方法與見後面的全填充處理方法。共有7個大於2m的無填充溶洞。

對小於2m的無填充溶洞和半填充溶洞,可採用注漿填充。

2)全填充溶洞處理方法

採用壓力注漿的方法進行填充加固,注漿壓力從低到高,間歇、反覆壓漿;

採用以下注漿方式:

(1)花管注漿:隧道兩側已埋設花管的鑽探孔

(2)pvc袖閥管注漿:溶洞填充均勻,加固位置可控性強,主要是新增加鑽孔和隧道中間鑽探孔。

3)注漿材料

周邊孔:純水泥漿+水玻璃;

**孔:純水泥漿。

4)注漿壓力和注漿量

周邊孔:以相對小壓力、多次數、較大量控制;壓力0.2~1.0mpa,3~4次,總注漿量控制在92立方公尺以內。

**孔:壓力按0.8~2.0控制,3次,總注漿量控制58立方公尺左右。

5)注漿間歇時間

每次間隔6~10小時。

6)注漿終止標準

注漿終壓達到設計終壓,注漿量達到設計注漿量的80% ;或雖未達到設計終壓, 但注漿量已達到設計注漿量, 即可結束本孔注漿。

4、注漿工藝流程

1) 花管注漿工藝流程

(1)預鑽孔:在確定要注漿的位置上用工程鑽機鑽孔至預定深度;

(2) 製作花管:在¢25pvc塑料管上按間隔約20~25cm的距離對開兩個直徑5mm的小孔,上下兩排孔的位置相互垂直;在小孔外麵包上三層防水膠布;

(3)下花管:在已完成的鑽孔中下入已製作好的花管,距孔口約8~12m以上則接上未鑽孔的pvc管;

(4)封孔:在下好pvc管的鑽孔中距孔口5~6m位置用水泥砂漿進行封孔;

(5)管線連線:在封孔達到3~5天齡期後,將注漿壓力管與花管進行連線;

(6)製漿:按設計規定的水灰比製備水泥漿液;

(7)注漿:啟動注漿幫浦,壓送清水,在此過程中壓力逐步提高,直到衝開封膠壓力回落後,幫浦送水泥漿液,一直注漿到設計所規定的壓力並穩定為止;在此過程中可視需要或設計規定進行間歇注漿,直至符合設計要求為止。

(8)做好注漿過程中各項記錄:注漿時間、注漿壓力、水泥用量、水灰比、注漿過程出現的特殊情況等;

(9)注漿達到設計要求後,清洗管路及花管,拆除注漿管,進行下一

孔的注漿。

2)袖閥管注漿工藝流程

(1)預鑽孔:在確定要注漿的位置上用工程鑽機鑽孔至預定深度;

(2)清孔:在已完成的鑽孔中用濃泥漿進行清孔,排除粗顆粒渣土;

(3)下套殼料:按設計的配合比配製好套殼料,並從孔底往上灌注套殼料至到孔口;

(4)製作袖閥管:在直徑50mm的pvc塑料管上按間隔35cm的距離開8~10個直徑5mm的小孔,開孔範圍長約5-8cm,各小孔的位置相互錯開;在開小孔約10cm長的外面套上一層約3mm厚的橡膠膨脹圈(即袖閥),兩端用防水膠布密封;(袖閥管市面上一般有成品賣,規格因廠家而異)

(5)下袖閥管:在下完套殼料的鑽孔中下入已製作好的袖閥管;

(6)管線連線:在套殼料達到一定齡期後(約3-7天),在袖閥管內下入注漿器,注漿器的中間約20cm長開槽孔,在其上下各帶有止漿塞,將注漿壓力管與袖閥管內的注漿器進行連線;

(7)製漿:按設計規定的水灰比製備水泥漿液;

(8)開環注漿:將注漿器下至需要注漿的孔段,啟動注漿幫浦,壓送清水,在此過程中壓力逐步提高,直到沖開橡膠袖閥及所對應位置的套殼,壓力回落後,幫浦送水泥漿液,一直注漿到設計所規定的壓力並穩定為止;在此過程中可視需要或設計規定進行間歇注漿,直至符合設計要求為止。

(9)連續開環注漿:根據設計要求,上下移動注漿管,在需要注漿的各部位依照上述第8點的做法逐步開環注漿,直到完成所有孔段的注漿;

(10)做好注漿過程中各項記錄:開環位置、注漿時間、注漿壓力、水泥用量、水灰比、注漿過程出現的特殊情況等;

(11)注漿達到設計要求後,清洗管路及袖閥管,拆除注漿管,進行下一孔的注漿。

5、溶洞處理的範圍的確定

1)隧道頂部

溶洞位於隧道頂部時:盾構隧道加固注漿加固的理論和經驗值為:b/2~5.0m,也就是3~5m,根據設計要求,取3m。

2)隧道洞身

溶洞位於隧道身時:隧道洞身和周邊3m:

3)隧道底部

溶洞位於隧道底時:防止盾構沉陷和差異沉降:隧底5m,主要針對淤泥、軟塑和鬆散砂層。

四、溶洞處理施工順序及施工注意事項

1、施工步驟

1)管線探測

該區域位於行人路及車道附近管線複雜,有光纜和煤氣管道,對施工影響很大,由於管線非常重要,改遷工作相當複雜,設計對管線採取的是避開方式。為確保施工過程中管線的安全,施工前仔細對管線進行探測,施工過程中聯絡管線業主單位負責人進行旁站。

2)止水帷幕施工

根據設計圖紙的要求,先對四周向外擴張的溶洞進行注漿施工,形成一道止水帷幕,封住主要的水流通道,防止中間孔注漿過程中漿液四處擴散,對整個注漿量就可以進行控制。

根據設計圖紙要求,左線外側有三道止水帷幕:b02—b03,c04—c05—c06,c08—c09—d01—d02;右線外側兩道止水帷幕:b30—c32—c33—c34—c35—c36,d22—d23—d24—d25。

施工止水帷幕過程中,鑽孔按2.5m進行加密。具體順序是先對原有鑽孔進行注漿,注漿施工完成後再在原有鑽孔中間增加新鑽孔,新鑽孔既能夠對注漿效果進行檢測,又能作注漿孔,加強止水帷幕的止水效果。

施工乙個鑽孔然後注漿,完成之後再進行下乙個鑽孔施工。對新增加鑽孔採用袖閥管注漿。

3)投砂孔施工及投砂

根據設計要求,對大於2m的未充填、半充填溶洞要進行投砂處理。投砂孔與原有溶洞鑽孔間距0.6m。

4)中間鑽孔注漿;

止水帷幕施工完畢之後,進行中間孔注漿,注漿採用跳孔施工。為保證注漿有序進行,對溶洞採用分割槽注漿。對每乙個分割槽進行統一管理,原有注漿孔注漿完畢之後再進行補充鑽孔施工,也可以防止串漿。

溶洞處理施工方案

廣州市軌道交通五號線 草暖公園至小北站區間盾構區間溶洞 處理施工 方案目錄一 工程概況 二 溶洞補充勘察成果分析 三 溶洞處理目的 處理原則及重點 處理方法及施工工藝 處理目的 處理原則及重點 溶洞處理方法及相關要求 注漿工藝流程 溶洞處理的範圍的確定 四 溶洞處理施工順序及施工注意事項 施工步驟 ...

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目錄一 編制依據 1 二 工程概況 1 1 工程概況 1 2 土溶洞分布概況 1 2.1 土溶洞特點分析 1 2.2 土溶洞分布情況一覽表 2 三 土溶洞處理目的 方法及技術要求 3 1 土溶洞處理的目的 3 2 土溶洞處理的方法及工藝設計要求 3 3 注漿孔布置 4 4 注漿施工質量控制措施 4 ...