溶洞注浆施工方案

一、编制依据 2二、工程概述： 2三、地质情况 3四、施工准备 5五、主要施工工艺及处理措 51、溶洞处理的方法 52、注浆孔布置63、注浆施工工艺要求 64、注浆总体施工顺序 65、泵注砂浆施工工艺及流程96、袖阀管注浆施工工艺及流程127、双液注浆施工工艺及流程168、工程量报验 179、监测措施 1810、溶洞处理后质量检测标准 1811、溶洞处理塌孔应急措施19六、施工机具计划 19七、质量控制 19八、安全措施 20九、环境保护措施 21一、编制依据本方案编制主要依据以下相关规范：1、岩土工程勘察报告；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 (GB502022002);5、地基与基础施工及验收规范 (GBJ202-83)；二、工程概述：三、地质情况1、地形地貌 建筑场地位于广花盆地山前冲洪积平原中偏北部,经人工填平，地势总体平 坦开阔.2、岩土分层 根据勘察资料揭露，场地岩土层有人工填土层、耕土层、冲积土层、残积 土层和石灰系沉积石灰岩.从上至下分述如下：（1）人工填土层 素填土：灰黄色、灰褐等色，主要由碎石和粘性土回填而成,稍湿，局部稍压实。层厚度2。04.50m,平均2。96m。（2）冲（洪）积土层 可塑粉质粘土 灰黄、黄红、灰白等色，以粉粘粒为主,含少量细砂，湿，呈可塑状态为主.顶面埋深为234.0m,平均5。31m;层厚为0.8012.2m，平均层厚3。32m。 粉细砂 灰、灰白、灰黄等色，以粉细砂为主，局部含多粘粒 ,饱和,呈松散稍密状态。层面埋深为3.518。9m,层厚为1.16.9m，平均3.52m。 中粗砂 灰黄、灰白、灰褐色、以中粗砂为主,局部含较多粉细砂、砾砂和粘粒，饱和多呈稍密状态。层顶埋深为14.532m，平均3.91m；层厚为2.33.1m，平均 2.8m。 砾砂 灰黄、灰白、灰褐色、以砾砂为主，主要成分石英，局部含少量中粗砂,饱 和,呈稍密状中密状态。层顶埋深为3。0238。3m，平均5。17m；* 总 承 包 集 团 有 限公 司3 硬塑状的粉质粘土 灰黄、黄红等色，以粉粘粒为主，含少量粉细砂，湿，呈硬塑状态为主， 层面埋深为3。534。30m,层厚为0.74.3 m,平均层厚2。64m。 软塑粉质粘土 灰黄色,主要以粉粘粒为组成,含少量细砂,湿,呈软塑状态为主,局部 可塑。顶面埋深为26.5m,层厚为12。6m,平均层厚12。6m。（3）残积层 可塑粉质粘土 灰黄色,为砂岩风化残积土,以粘粉粘粒为主,含少量粉细砂,湿,呈可塑状态,遇水易软化，强度降低。层面埋深为23.031m,层厚为1。96。7,平均4。27m。 硬塑状的粉质粘土 灰黄色,为砂岩风化残积土,以粘粉粘粒为主,含少量粉细砂,稍湿,呈硬塑状态，但遇水易软化，强度降低。层面埋深为25.633m,层厚为3。37.1 m, 平均层厚 5.2m.（4）岩层 下伏基岩为石炭系灰岩,根据风化程度和裂隙发育程度,将岩石层分为中风化、微风描述如下:中风化灰岩：深灰、灰色,隐晶质结构,中厚层状构造,裂隙节理发育,岩 体破碎，岩芯多呈块状，属于较软岩较硬岩，层面埋深19。137.2 m,层厚为 0。 77 m。微风化灰岩 深灰、灰色,隐晶质结构,中厚层状构造,岩体完整,岩芯多呈长柱状,属 于较硬岩坚硬岩,层面埋深为19.743。 7m. 土洞和溶洞洞顶厚板厚度0.12.4m,洞高0.417。20m,大部分溶洞软塑粘性土和风 化岩碎屑，少量溶洞无充填物。3、地下水地下水位埋深3。57。50m之间，地下水位充化幅度13m.四、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。五、主要施工工艺及处理措1、溶洞处理的方法（1）、对于无充填溶洞采用压注砂浆或低标号素砼处理方法;（2）、对于（溶洞洞高大于 5 米或 8 米）充填流塑粘性土的溶洞采用袖阀管注浆.2、注浆孔布置（1）、先根据勘察溶洞为中心，按 加X2m方格对称网布置检查注浆孔、排气孔,并根据检查注浆孔来确定溶（土）洞的平面、竖向分布特征（详见下图）灌注砂浆孔布置方法3、注浆施工工艺要求注浆施工工艺要求表注浆孔类型施工要求压注砂浆1、先高压泵送M7。5的水泥砂浆，注浆压力为68Mpa；2、若溶洞被相邻注浆孔泵浆时充填，采用袖阀管注浆。袖阀管压密注浆1、泵注42。5R普通硅酸盐水泥浆，水灰比0.81.0 （稀），0.50.6（浓），先稀后浓，以浓浆为主，注浆压力0.51。0Mpa；2、单孔泵注水泥浆量超过20m3时仍达不到注浆压力要求时，采用双 液浆进行封堵。排气孔1、放置50或75mmPVC 管,发现溶洞部位每隔20cm对开2个直径23cm孔洞；2、通过袖阀管采用纯水泥浆进行补浆，注浆压力0。51.0Mpa.排气孔的布置：在注浆孔附近布置12个排气孔（当采用袖阀管注浆，则 不需另外布设排气孔），排气孔距离注浆孔1.02m左右，孔径不小于91mm，深 度不小于注浆孔深度,在注浆过程中，如果发现不能满足注浆要求，再进行增设。4、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注浆孔平面位置图* 总 承 包 集 团 有 限 公 司5、泵注砂浆施工工艺及流程利用高压混凝土泵通过导管直接将砂浆注入溶洞中 ,直至达到设计要求,再通过排气孔利用袖阀管进行补浆，二次充填固结洞体顶底板四周未充填密实的部位，使充填物和洞壁胶结形成密实的整体。(1)、泵注砂浆施工工艺流程:泵注砂浆施工工艺流程图(2)、泵注砂浆施工工艺A. 测量放样根据超前钻地质资料及桩位图确定溶洞的中心位置，作好标记，测定施工 前的地面标高,将测量放样结果报业主、监理审批。根据放样结果摆放设备，以 及确定材料堆放场所。B. 布置钻孔按超前钻地质资料及桩位图进行布置钻孔，并做好标记。* 总 承 包 集 团 有 限公 司9C. 钻孔钻孔施工采用XY100型钻机，注浆孔用e 130mm钻头泥浆护壁钻进，排气 孔用 50mm或e 75mm钻头泥浆护壁钻进，并一边施工，一边根据超前钻地质资 料剖面进行判定。在施工前，先熟悉超前钻勘察资料，了解待处理溶洞代表钻孔柱状图，洞 的顶、底界埋深，厚度.所有钻孔均要作好成孔记录（溶洞的顶、底界埋深，厚 度、充填情况及充填物性质，基岩段要取芯并编录，钻孔泥浆返浆或漏浆情况 等），填写“钻孔原始记录表”，确定洞的面积、体积、充填情况,原始记录必须 真实准确。已被相邻注浆孔泵浆时充填或前期泵浆时充填,选用袖阀管注浆。D. 安装及加固导管钻孔成孔后安装108mm注浆钢管，导管进入溶洞底以上0。30.5m或进入 溶洞顶板以下0。30.5m，并高出地表面约50cm，高出地面导管在导管头焊接 法兰,防止导管掉入孔内。然后在孔口以下1 米范围内浇注砂浆固定导管、充填 导管与孔壁的间隙，防止泵送砂浆过程中导管移位 ,并将管口与地泵输送管连 接。E. 安装 PVC 管PVC管直径为50或75mm,壁厚为3。6mm，在溶洞部位每隔20cm对开2个 直径为23cm孔洞。将已制作好的PVC管置于排气孔内。F. 拌制砂浆搭建搅拌棚，搅拌砂浆。砂浆的强度为M7。5，配合比通过试验室确定。通过臂泵泵送。G. 泵送砂浆通过地泵将砂浆泵送进入洞体.终止泵注压力68Mpa。待溶洞泵满,压力达 到设计压力后，稳压30 分钟左右，拔出注浆导管。H. 泵注施工时，先注下层溶洞，下层溶洞注满并稳压后再提管至上一层溶 洞，直至注满。I. 泵注施工时，地面设置3-5个水准观测点，密切观测洞体地表的变化情 况，不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面出现裂缝和抬升，必须及时 降低泵送压力和泵注量。J. 终注标准:直到达到设计压力，泵满为止。注浆完毕后，采用纯水泥浆, 用袖阀管通过排气孔进行补浆，注浆压力为0。5l.OMPa.K设置观测点：每个洞体注浆前在地面设置3-5个沉降观测点，注浆时观 测控制地面变化.L。在注浆过程中，应观察相邻注浆孔的返水、排气、冒浆情况，若周围孔有 浆液冒出，说明注浆效果好。若周围注浆孔没有反应，且注浆量过大，特别是在 洞底部当浆流失过大时，应采用“间歇定量分序注浆法进行注浆，以控制浆液扩 散范围。分序为跳孔注浆，定量为每孔每次5。00m3，间隔时间为12小时。M。作好注浆记录，包括注浆压力、注浆量、水泥用量等。填写“注浆记录 表”并及时报验。N。注浆完成28天后，可对注浆部位进行检测，对不合格的部位进行补注 浆，直至全部合格。O。注浆孔封孔；注浆施工结束后，起拔套管并及时将孔口封堵。泵送砂浆施工工艺技术参数一览表分类项目洞高大于或等于1.5m且未充填、半充填溶洞孔径土层 146mm，岩层 130mm孔斜W1%孔深不小于超前钻揭露最底层溶洞底0.5m安放导管咼出地表面不少于50cm泵注M7。5砂浆砂浆配合比（重量比）试验配合比为水泥:粉煤灰：砂：石粉:水（按检测站设计的配合比）注浆压力68Mpa终泵标准直到泵滿、达到设计压力为止。6、袖阀管注浆施工工艺及流程袖阀管注浆法使用的注浆工具为“塑料管”，管为内径5075mm，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（48个孔） 射浆孔，射浆孔呈梅花形布设，其外为长58cm的橡皮阀包裹（详见袖阀管结构 示意图）.袖阀管结构示意图（1）、袖阀管注浆法施工工艺流程：排气孔补浆清场、退场袖阀管注浆施工工艺流程图(1)泥浆护壁成孔(2)浇注套壳料(3)下袖阀管及固管止浆(4)注 浆袖阀管注浆工艺流程(2) 、袖阀管注浆施工工艺 袖阀管注浆是将注浆管通过钻孔，在浆液压力条件下，较为均匀地进入溶洞(洞高Wl。5m且全充填或半充填的溶洞)，以达到浆液在溶洞中均匀扩散， 将溶洞的填充物胶结为一个整体的施工工艺.注浆时，将带封堵装置的注浆内管 置入注浆外管内，对需要注浆部位进行注浆.A、制作及安装排气管（PVC管）PVC管直径为75mm,壁厚为3.6mm,在溶洞部位每隔20cm对开2个直径为23cm孔洞。将已制作好的PVC管置于排气孔内。B、试验注浆在正式注浆前,应进行注浆试验。根据设计要求的水泥用量等指标,最终 确定控制注浆压力、水泥用量、配合比、注浆次数等施工参数。C、配制注浆液及注浆浆液采用水泥浆，采用水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.81。0 （稀），0.50.6 （浓）。用BW150型注浆泵注水泥浆液，浆液现场用LJ-300型 搅浆桶搅拌；浆液须在搅拌均匀过筛后到入泥浆池再注浆,注单液浆采用分层 注浆，先注下层溶洞，下层溶洞注满并稳压后再提管至上一层溶洞，直至注满。D、在注浆压注过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间应大于2min。E、在注浆时泵压力表上观测注浆压力，开环压力0.3Mpa,终止注浆压力 2.03.0 Mpa，稳压3060分钟后清洗阀管并预开一次环，以待第二次再注.注浆量：注浆时根据搅拌桶的容积和浆液流量确定注浆量，在搅拌桶中配 好浆液、测定体积后再将浆液输入注浆池中，注浆池直接与注浆泵相连。注浆时 再通过压力表和浆液流量来控制注浆量。另外，通过计量现场水泥用量，也是 掌握注浆量的有效措施。一般先期注浆孔的注浆量大于后期孔，外围注浆孔的 注浆量大于内部孔.a、注浆过程中，出现地面冒浆或压力突变，应立即停止注浆，查明原因，采 取相应的措施。若单孔泵注的水泥浆量超过20m3仍未泵满，则采用水泥、水玻 璃双液浆进行堵封，直至达到设计注浆压力要求.b、注浆完毕后，采用纯水泥浆，用袖阀管进行补浆，注浆压力为0.51。 0MPa。c、注浆施工过程中应做好相应的施工记录，对钻孔深度、每轮注浆压力、每轮次注浆量每轮次注浆时间和总注浆量等参数进行详细记录.及时整理资料， 经常分析对比相邻注浆孔的注浆流量、注浆压力和注浆量等参数，根据各参数 的变化情况估计注浆效果。对注浆过程中存在的问题，及时进行分析处理。d、注浆结束标准应根据下列情况综合决定：I、注浆量达到设计要求；II、注浆压力超过设计值；III、地面冒浆。注浆过程中的注意事项:应对地面、周围建筑物、地下管线、进行沉降、倾 斜、变形和位移观测.F、注浆材料a、单浆液配置水泥浆采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.81.0 （稀）0.50。6； 注浆压力0.5-1。0MPa,先稀后浓，以浓为主；如溶洞中注浆液流失较严重，甚 至单孔泵注水泥浆用量超过20m3时，采用水玻璃双液注浆。b、双浆液配置水泥采用42。5R普通硅酸盐水泥；水玻璃：浓度Be=3040；水玻璃占水泥浆量的40%.此参数并根据现场 实际情况进行调整。G、注浆孔封孔 注浆施工结束后，及时将注浆孔用砂浆自下而上充填封堵.7、双液注浆施工工艺及流程对于泵注砂浆、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液及砂浆连结成整体，从而达到封堵的施工目的2）、双液注浆施工工艺流程双液浆注浆施工工艺流程图（3）、浆液配比： 、水泥浆配成水灰比为1：1的浆液； 、水玻璃浆液配成具有一定玻美度的水浆液,玻美度Be/=30-40。（4）、施工方式:上述两种浆液采用体积比为1： 1 混合方式，由注浆泵注入到已泵注水泥浆 的溶洞的间隙中，使填充在溶洞内的水泥浆液充分挤压胶结成为一个整体，达 到溶洞处理的目的。(5) 、注浆施工控制参数 因注浆施工范围内涉及到多个不同土层、溶洞、土洞，特别是涉及到溶洞土洞的注浆时，实际施工中的注浆参数应根据具体的实际情况进行调整. 、注浆机械设备：双液注浆泵，LJ-300型搅拌机进行拌和水泥浆。 、注浆速度：按2030L/min控制. 、注浆时间:按分段(0.5米)510分钟左右控制。 、注浆压力，注浆压力控制范围在0.5l.OMPa范围内. 、注入浆量，与土洞、溶洞的性质、深度等有关，实际平均注入浆量在0。 30。4m3/min左右，溶洞、土洞间隙等部位的注浆应首先满足充填要求。(6) 、注浆液配合比：A、B液的注入比例为0.71。0,在实际操作时，根据 各土层的情况控制双液混合后凝结时间控制在30秒2分钟左右，由此调节A、 B 液的注入比例。(7) 、双液浆注浆时要先关闭1号球阀，开通2号、3号、4号、5号球阀， 注入清水试压，检查管路有无爆管现象及是否畅通后，再关闭3 号球阀,开通1 号、4 号、5 号球阀注入水泥水玻璃双液浆。(8) 、注浆结束标准 注浆结束标准：当注浆压力逐步升高，达到设计终压，并继续注浆 10min以上，且有一定的注浆量，吸浆量在20L/min30L/min以下时，即可结束该孔 注浆。8、工程量报验以一个土、溶洞为单位报验工程量和竣工资料。竣工资料包括以下内容（1）、钻孔平面图（或称竣工图）：要反映加固体的平面范围和大小（面积）。 内容包括钻孔分布、加固体的边界、工程量汇总表和图签。工程量汇总表内包 括孔号、孔深、孔径、加固体厚度和注浆量。图签内容按档案管理有关规定执 行。图幅大小以图面内容清晰为准.（2）、质量自检报告包括自检结果、自检钻孔原始记录表。（3）、原始记录表格包括3 个表,即： “工程钻孔原始记录表”，为钻孔进尺工程量报验表格. “袖阀管注浆记录表”，为注浆工程量报验表格.“注浆孔封孔记录表”，为封孔报验表格。9、监测措施根据周边环境情况，应对地面、临时建筑物、地下管线等进行沉降、倾斜 变形和位移监测。以实现“信息化设计,信息化施工”的原则，变形观测应在注 浆前测试 2 次，取平均值作为基准值.对临时建筑物要布置监测点,每栋建筑物 布点34个.沉降、倾斜、变形和位移的监测值应不超过规范相应限值及设计 要求。同时加强注浆过程中的监测，发现异常及时处理.10、溶洞处理后质量检测标准（1）、采用钻芯法检测,随机在各桩位 1.5m 范围内布置检测点,检查溶洞充 填物胶结情况或裂隙充填情况、钻孔泥浆是否漏失。（2）、检测要求：a、无充填半充填溶洞。抽芯检测率应达到90%以上。b、 全充填溶洞充填物强度标贯击数不小于8击。c、检测钻孔泥浆是否漏失。（3）、如检测达不到要求，则在该点布置注浆孔,泵浆堵漏直至达到设计要求。11、溶洞处理塌孔应急措施（1）、塌孔应急处理措施：将注浆机及时撤离现场，拔出注浆管重新填充 粘土、砂填平，地质稳定后不出现塌孔时，才能重新安装注浆机。（2）、地陷应急处理措施： 、将人员及注浆机及时撤离现场，拔出注浆管，向有关单位报告。 、地陷部位做好警戒措施，无关人员不得进入地陷现场。 、地陷位置下必为溶洞，撤出人员及机械后，将溶洞按设计要求泵满。 、现在储备足够的粘土、砂防止地面突然出现下沉现象进行回填土面。 、将地陷部位回填粘土、保持作业面平整，在进行注浆施工。六、施工机具计划主要施工机械设备计划表一序号机具名称规格单位数量使用动力（KW）备注1砂浆搅拌机UJW6350台12。52钻孔机XY100 型台24.53注浆机LJ-300 型台434注浆地泵BW3000 型台1355阀管 108MM米七、 质量控制1、将孔位附近场地整平后，再测量放样；2、在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果；3、孔口止浆率不得小于 90；4、每循环注浆的扩散半径合格率不得低于90；5、注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管 ,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化，如压力升高要及时提升芯管；6、严禁使用不合格材料,不得使用受潮或过期水泥；7、制作浆液时，水灰比要按设计严格控制,不得随意变更；8、严密监视注浆压力和注浆量，出现异常时应立即停止泵入，查明原因并采取相应措施；9、待浆液达到设计要求后，方可进行下到工序的施做；10、加强浆液的管理，防止浆液的流失。八、 安全措施1、高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作；2、钻机操作人员应具有熟练操作技术；3、注浆过程中，作业人员应使用防护用具；4、施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需满足设计要求，应 检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何 杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂,将会导致 浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检 验（试压检验到当地压力容器检验所检验）,必须确保在达到规定压力时能断销 卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销；5、浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学添加剂，一般说浆 液硬化后对人均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗, 并及时到医院治疗;6、吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防 止漏电伤人。九、 环境保护措施1、引孔时,排出的泥浆应沉淀处理后排放,并符合环保要求；2、水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖， 不得沿途撒落；3、制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘；4、不得随意排放废弃的加固料；5、有害气体、噪音控制在国家规定允许的范围内；6、合理处理生活和建筑垃圾，保证不污染地方环境；7、优化施工方案,尽量避免和减少夜间施工对环境及居民的影响;8、爱护环境，保证绿化及现有植被。