岩溶处理施工方案(定稿1)

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目录1 编制依据 (1)2 工程概况 (1)2.1 工程简述 (1)2.2地质状况 (1)2.3现状分析及处治措施 (2)3 主要工程数量及处治图表 (4)3.1主要工程数量 (4)3.2处治图表 (4)4 施工组织、部署及准备 (4)4.1 施工组织 (4)4.1 施工部署 (6)4.3施工准备计划 (6)5 施工方法及施工工艺 (7)5.1钻孔注浆施工 (7)5.1.1勘探钻孔 (7)5.1.2注浆施工 (7)5.1.3注浆施工质量控制与检测 (9)5.1.4 注浆过程特殊情况的处理 (11)5.2回填片石施工 (11)5.3浆砌片石施工 (11)6 施工进度计划 (12)6.1工期进度计划 (12)6.2工期目标保证措施 (12)7 质量保证措施 (13)7.1质量组织机构 (13)7.2工程质量保证措施 (14)8 安全生产保证措施 (14)8.1安全生产保证措施 (14)8.2 施工防火安全措施 (15)8.3安全用电措施 (15)8.4安全生产注意事项 (16)9 文明施工、环境保护措施 (16)10 附图 (17)14标采空区、岩溶区处治施工方案1 编制依据1.1 溆怀高速公路第14合同段岩溶路段地质勘探图表,2009年11月。

1.2 溆怀高速公路第14合同段K142+900~K147+460岩溶、采空区优化设计,2011年05月。

1.3 中华人民共和国行业标准,《建筑地基处理规范》(JGJ79-2002)。

1.4 中华人民共和国行业标准,《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)。

1.5 中华人民共和国行业标准,《岩溶地区工程地质调查规程》(DZ/T0060-1993)1.6 中华人民共和国行业标准,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2 工程概况2.1 工程简述湖南省溆浦至怀化高速公路K143+300~K143+750、K144+280~K145+025、K146+470~K146+880段均有煤炭采空区分布,K144+280~K145+025、K146+180~K146+880段分布岩溶区,受机械作业或雨季降雨等因素的影响,土体自重增大,采空区、岩溶区内压力失衡,从而会引起路基突然坍塌。

因此,必须对采空区、岩溶区路基进行加固处理,才能消除路基的安全隐患,提高运营的安全性。

2.2地质状况K143+300~K143+750段采空区位于怀化市辰溪县小龙门乡省道右侧,产煤地层为三迭系上统—侏罗系下统(T3-J1)地层,采煤巷道多已坍塌,向路线右侧开采,开采标高一般在200m以上,采空区对公路影响较大。

K144+280~K145+025采空区产于二迭系上统吴家坪组(P2W)地层,上世纪80~90年代开采。

K146+470~K146+880采空区产于二迭系上统吴家坪组(P2W)地层,多为解放前小煤窑,井口多已塌陷,巷道朝向山体,顺层开采,多为斜井,少数平硐。

受采空区影响,地面深陷开裂,滑塌迹象明显,对公路影响较大。

岩溶区地层为二迭系上统吴家坪组(P2W)、二迭系下统栖霞组上段+茅口组、石灰系上统船山组灰岩及白云质灰岩。

多处基岩出露,见岩溶落水洞6个,地下岩溶与地表落水洞相通,岩溶形态以落水洞、溶沟、溶槽及岩溶裂隙为主,沿节理交汇处或节理与层面交汇处发育,岩溶发育深度为地表以下6~40m。

2.3现状分析及处治措施2.3.1 K143+300~K143+750段采空区:处治措施:采取注浆处治;对于K143+591~K143+595段,施工过程中将被揭露,采用回填片石处理。

2.3.2 K144+280~K145+025段岩溶、采空区:K144+280~K145+025段岩溶、采空区异常分布特征表处治措施:浅部岩溶开挖回填片石,深部注浆处治。

2.3.3 K146+180~K146+475段岩溶区K146+180~K146+475段岩溶区钻孔见溶情况统计表处治措施:对浅层溶沟,裂隙进行换填。

2.3.4 K146+460~K146+880段采空区、岩溶区。

K146+470~K146+880段采空区分布特征表K146+470~K146+880段采空区钻孔情况统计表处治措施:对A、B、C采空区进行注浆处理,岩溶裂隙及采空区一并注浆填充。

3 主要工程数量及处治图表3.1主要工程数量采空区、岩溶区处治工程数量表3.2处治图表采空区、岩溶区钻孔注浆处理布置示意图附后,岩溶采空区处理平面图附后。

4 施工组织、部署及准备4.1 施工组织本工程采用项目经理负责制,由项目经理佘卫国全面负责,各部门技术、工程、质检、试验、测量、安全、机料组成统一的施工管理机构,此项工程主要施工负责人为龙腾共、刘湘平。

本工程主要分为4个施工组:钻孔灌浆施工组2个;回填片石施工组1个;浆砌片石施工组1个。

各施工组人员及设备组织如下表:施工组人员组成及任务划分表主要机械设备配备表4.1 施工部署4.1.1各组按施工组人员组成及任务划分表划分的施工段组织施工,如在施工过程中揭露的地质和图纸有变化引起工程量增加,调整施工任务。

4.1.2本工程和路基施工交叉进行。

因此,必须科学合理地组织施工,尽量扩大施工作业面,并使不同工种之间交叉进行;同时,应认真制定好临时应急处理措施。

4.1.3施工区域间隔较远,投入设备较多。

因而无论从施工人员,还是材料机械的调配等,对现场管理要求较高;根据现场实际情况及工期要求,可能会进行调整。

4.3施工准备计划4.3.1技术准备(1)技术交底:对全体施工人员进行技术交底,明确施工方案及质量、安全要求。

(2)进场前落实材料货源,备料进场后及时取样做水泥、砂、添加剂等原材料的试验,试验合格才可用于工程。

(3)试验室做好一般注浆及帷幕孔注浆的试验配合比并经监理平行试验认可,帷幕孔和一般孔水泥砂浆配合比为1:2:0.64和1:2:1.2(水泥:砂;水),并加入3%左右速凝剂。

(4)场地控制网的测量,建立控制基准点:施工前按设计图纸要求放线定出灌浆孔位,并设防保护措施,以防破坏。

请甲方、监理现场复核验收,准确无误后,放样合格验证后方可开工。

(5)现场调查钻孔注浆平面位置及高程。

(6)编制施工技术方案、开工报告经监理工程师审批。

4.3.2材料准备及水电(1)根据实验配合比及设计工程数量估算材料用量,联系我部土建桥梁施工的砂石及水泥供货商组织材料供应。

(2)用水用电安排:由于高速公路施工的特殊性,本工程施工用水主要由泵送和专用水车进行供水,施工用电采取现场接三相电和发电机自行供电相结合的措施,编制好安全用电措施并严格执行。

5 施工方法及施工工艺5.1钻孔注浆施工5.1.1勘探钻孔采空区、岩溶区处理采用先勘探钻孔,确定是否处理及处理位置。

如果确定处理方案是注浆处理,则利用勘探孔在处理区域注浆。

(1)钻孔顺序:勘探钻孔从地勘报告提供的坑道两头帷幕孔位置开始,先利用路基左右采空区、岩溶区设计处理边缘的帷幕孔进行勘探,并根据勘探成果进行帷幕孔施工。

帷幕孔勘探完后,再利用注浆孔进行勘探,钻孔勘探先从坑道中心线开始,有坑道低处向坑道高处、按路基外向路中心推进的原则开展,并对钻孔勘探发现的采空区、岩溶区进行处理。

(2)注浆孔定位:根据钻孔注浆平面图所示,注浆孔采用全站仪、钢尺实地测量放样定位,并用木桩做好标记。

(3)钻孔:摆平钻机,对准孔位,电源水源就位,安放安全灯。

勘探钻孔先采用Φ130mm 钻头开钻,回转方式钻进,钻至完整基岩1.5m左右,下放Φ127mm套管护壁,然后改变钻头直径为Φ91mm钻头钻至采空区塌陷冒落带或岩溶区底板1米处终孔,整个钻孔过程清水钻进。

钻孔质量检测:孔位满足设计要求,孔口位置偏差不超过50mm,每个注浆孔测斜一次,终孔孔斜要求不超过1.5%。

(4)浇筑孔口管:钻孔勘探确定采空区完成后,下入带环形托盘的孔口管,孔口管管径为Φ60mm,下入变径处导正,然后再孔口管周边灌入1:1.5~1:1.2的稠水泥浆,并在水泥浆液中加入水泥重量2%的速凝剂,快速将注浆管与孔壁固结,从托盘开始向上止浆,浇至孔口2m左右,改用粘土捣实,填至地面管口,待凝固2~3d后进行注浆(浇筑长度4~6m)。

5.1.2注浆施工(1)注浆顺序:在注浆施工时,首先施工帷幕孔,形成帷幕截流线,建立地下挡水墙,再注浆普通注浆孔。

帷幕孔及普通孔均采用二次序施工,即采用间隔式跳孔分批注浆方式,先施工Ⅰ序孔注浆,Ⅰ序孔基本完成,注入的砂浆强度达到一定值后,在进行Ⅱ序孔施工,以防止相互扰动,浆液窜孔,同时Ⅱ序孔压浆也在一定程度上填充Ⅰ序孔未填实部分。

(2)制浆;按照一般注浆和帷幕注浆试验配合比制浆,制浆时首先往制浆罐中注入可饮用的清水,然后开动搅拌机,边搅动边倒入水泥,搅均后,再倒入砂,基本均匀后倒入水玻璃,然后继续搅拌3~5min至浆液均匀且有一定粘度后,即可开泵注浆,一般整个搅拌时间应大于10min。

注水泥砂浆的配合比一般要求它具有以下特点:粘度低,可注性好,扩散半径大;在进行帷幕注浆时,为防止浆液流失,要求缩短凝结时间;稳定性好,沉淀析水率小,结实率高,结石体抗压强度大于0.2MPa。

(3) 注浆管与封孔加压:注浆管采用Φ50mm高压(1.6MPa以上)尼龙管,插入距采空区底板0.5m 处,前期为防止虹吸作用将注浆管吸入采空区,先利用楔形木片卡在孔口管处,待压力升高后,为防止注浆管外窜及孔口留浆,要拧紧封子装置上盖,压住止浆胶板及注浆管,加压至注浆结束,然后封孔。

(4)注浆:施工时,均采用孔内注浆,全孔一次注浆方法,其注浆方式采用纯压式孔底注浆方式。

在开始注浆前,先用清水冲洗孔壁,进行简易压水实验,根据“采空区、岩溶区处治工程数量表”分别计算每段采空区、岩溶区设计单孔吸浆量。

然后再开始用注浆泵注浆,浆液从搅浆机流入储浆桶时过1.5mmX1.5mm筛。

注浆压力采用较高的初压力0.5MPa,终压力1.5MPa为宜,正常注浆压力在0.5MPa~1.2 MPa之间,注浆过程中根据实际情况作适当调整。

在裂隙或采空区内的充填物在不予清除的情况下,更应使用大的压力灌浆,使浆液与充填物紧密结合,既起到了防渗的作用,也提高抗冲刷的能力。

同时考虑到钻孔底部有产生过大偏斜的可能性,也有必要使用大压力灌浆,使浆液扩散范围大些,以保证帷幕的连续性、完整性和密实性。

注浆过程必须连续,以免停止注浆堵塞管道,发现有堵塞现象随即进行拆卸疏通处理。

注浆时需由专人看管压力表,随时掌握注浆压力大小。

(5)停注及封堵注浆孔:注浆压力是给予浆液扩散、充填、压实的能量,压力大有助于提高浆液充填程度和结石体强度,但压力过大,易导致地基及其上部结构的破坏。

当泵压达到1.5MPa、注浆量小于70L/min,持续15min以上,即可停止注浆,拨出注浆管。