龙鼎财智中心溶洞处理施工方案(一版)

1 云南龙鼎置业有限公司 协信昆明项目

桩基溶洞及裂隙处理方案

（讨论版）

日期 文件状态 施工单位 监理单位 建设单位 编制人 审核人

2013．08.22 用于施工前讨论 签字 签字 签字 签字 2

目 录 一、工程概况 ２ 二、溶洞及裂隙勘察成果分析 ２

三、处理目的、处理原则及重点 ３ １、处理目的 4 ２、处理原则及重点 5 四、溶洞和裂隙处理方法 5 五、溶洞和裂隙的处理方法建议说明 7 3

桩基裂隙及溶洞处理专项方案 一、工程概况 拟建场地位于昆明市建设路旁昆明理工大学西门对面，北面和西面为住宅小区，东面紧靠建设路，地理位置优越，交通方便。 本工程总用地面积为17101.18m2，总建筑面积为112235.54m2，由2栋33层高层公寓及附属裙楼组成，整个地块设置3F地下室，地下室总建筑面积为35290.665m2。拟建两栋塔楼均为公寓，总面积60268m2，塔楼公寓1总面积31435m2，塔楼公寓2总面积28834m2。地下室底板、侧壁均采用全现浇钢筋混凝土结构。住宅拟采用全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，主楼以外裙房及地下室、商业部分采用全现浇钢筋混凝土框架结构。地基基础设计等级为甲级。设计±0.00标高的绝对标高为1920.00m，地下室范围内基础板底标高均为-16.10m（绝对标高1920.00m），自然地坪平均标高为-6.00～5.00m（绝对标高1920.00m）。 本次所涉及到的为西北面公寓及其附近群楼部分. 根据溶洞裂隙的空间分布、溶洞与桩体的位置关系、溶洞充填物的类型，提出具体的溶洞和裂隙处理方案。

二、 溶洞及裂隙勘察成果分析 场地内可溶岩被第四纪松散堆积物所覆盖，覆盖层厚度一般12.00～65.00m，从钻探揭露地层情况看，场地基岩面高低起伏不定，场地内岩溶为覆盖型岩溶。根据钻探情况，部分钻孔揭露有溶洞，从工程地质剖面上分析，场地岩溶情况如下： 1）岩溶发育在水平方向上和垂直方向上的分布无规律性，基岩表面差异溶蚀强烈，溶槽、溶沟等表生岩溶形态发育，致使岩层面起伏非常大。 2）溶洞（隙）发育，钻孔揭露溶洞（隙）垂直方向上高度在3.00m～3.60m之间，规模和大小有较大差异。本次勘察（包含初步勘察钻孔19个）共计钻孔82个，仅在ZK8、ZK9共2个钻孔里揭露有溶洞（隙），遇洞率为2.44%，充填物主要为粉质粘土，呈可塑状态，局部软塑，间夹强风化灰岩碎块，主要呈半充填。 综上所述，本场地岩溶属于一般发育。本场地钻探揭露的岩溶基本特征见表3.4.1。

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揭露溶（土）洞（隙）一览表 表3.4.1 钻孔编号 溶洞顶埋深（m） 溶洞底埋深（m） 溶洞顶高程（m） 溶洞底高程（m） 溶洞高度（m） 充填情况

ZK8 46.00 49.00 1874.43 1871.43 3.00 可塑粉质粘土，局部软塑

ZK9 59.10 62.70 1861.69 1858.09 3.60 可塑粉质粘土，间夹强风化灰岩碎块

本场地的风化岩主要为寒武系陡坡寺组（ε2d）灰岩（即③大层中的③1、③2、③3

层）。③1层强风化泥质灰岩岩体呈散体结构，充填粘性土，力学性质较好，分布不稳定，

厚薄不一，层面起伏较大；③2层强～中风化泥质灰岩岩体呈散体结构，充填粘性土，力学性质较好，分布不稳定，厚薄不一，层面起伏较大；③3层中风化灰岩呈碎裂结构，较破碎，完整性一般，岩溶发育一般，局部发育有溶蚀裂隙、溶孔、溶槽、溶洞等。岩芯多呈3.0～6.0cm大小的碎块状，部分岩芯被扰动成中砂、细砂状，少量呈4.0～10.0cm长的短柱状，岩体基本质量等级为Ⅳ级。 基岩裂隙水: 地下水为赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水，主要赋存于下部寒武系陡坡寺组泥质灰岩（ε2d）和灰岩（ε2d）的节理和裂隙中，富水性较弱，微具承压性，主要靠大气降水及地表水下渗补给。该层地下水具一定水量，水量的大小主要取决于下伏基岩裂隙的发育程度和连通性。 本场地在勘探深度范围内没有稳定的统一地下水位，本次勘察在部分勘探孔内测得水位为2.7m～5.0m。根据场地所处地形地貌部位及水文地质资料，场地上部土层主要含上层滞水，富水性弱，受大气降雨补给，迳流途径短，向低凹地带排泄，受季节影响较大，下部为基岩裂隙水，地下水位较深。 对于溶洞和裂隙的宽度、长度、是否呈串珠状分布以及溶洞填充物情况在勘察中没有具体明细,建议为进行明细勘察,便于更准确的对症施工。

三、溶洞和裂隙处理目的、处理原则及重点 1、处理目的 1）满足永久桩基础结构的承载力、变形要求 岩溶发育在水平方向上和垂直方向上的分布无规律性，基岩表面差异溶蚀强烈，溶槽、溶沟等表生岩溶形态发育，致使岩层面起伏非常大,承载力有很大的差别(具体 5

见检测报告)。通过对地层处理，提高该处地层的承载力，减小不同地层之间的差异沉降，减少管片渗漏，以满足桩基础结构设计意图要求。 2）防止地表塌陷和过大沉降 位于该的部分溶洞，可能为空的,也可能有填充物为淤泥、砂层和粘土，而桩底为风化石灰岩，是典型的上软下硬地层。不少溶洞呈串珠状分布于位于区域范围，由于溶洞夹板为岩层，难以形成土压平衡掘进模式。通过处理，使土体能保持稳定，防止侧向在滑移，工作面土体流失，减少地表沉降。 3）确保桩基础施工期间的安全 位于桩基础底部的部分溶洞，可能的其填充物为淤泥和松散的细砂，承载力很低（40~80Kpa），通过对溶洞处理，确保60T左右的旋挖桩机安全、顺利在溶洞裂隙区施工，避免桩机突陷等意外事故的发生。 2、处理原则及重点 1）溶洞处理应结合地勘、实际施工情况、物探资料来进行。 2）防止施工期间桩机和主体承重突陷、明显上软下硬和永久结构后期沉降过大，处理的重点是溶洞裂隙。 3）重点是主要针对填充物为淤泥、松散砂层、软塑状泥炭质粘土和粉质粘土的溶洞。 4）注浆加固的次序：应考虑地下水的影响，确保注浆效果，减少注浆损失。 5）针对不同的溶洞形式（空洞、填充物的力学指标不同）采取不同的措施。 6）尽量利用已有的补勘钻孔进行处理。 7）结合施工特点和工程需要，注浆加固效果的检测重点以加固体强度控制为主。

四、处理方法 1. 注浆法:

溶洞和裂隙层数较多，为串珠状，溶洞位置勘测准确，溶洞土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况下，采用预先压注水泥浆。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

对于裂隙较多的无填充溶洞和半填充溶洞，先采用填砂处理，后采用注浆加固 6

的方法。填砂处理的方法是在原钻孔附近（约0.6m）补钻一个φ130的投砂孔。注浆加固的方法与见后面的全填充处理方法。 2）全填充溶洞处理方法 采用压力注浆的方法进行填充加固，注浆压力从低到高，间歇、反复压浆； 3）采用以下注浆方式： 高压旋喷注浆：溶洞填充均匀，加固位置可控性强，主要是新增加钻孔和桩周边钻探孔。 4）注浆材料 周边孔：纯水泥浆+水玻璃； 中央孔：纯水泥浆。 2. 钢护筒跟进施工: 通过下置内护筒，即可顺利穿越溶槽层至设计桩底标高，达到顺利终孔的要求；同时避免砼超灌甚至无法灌注至设计桩顶标高等情况。 对于钢护筒用几层，在钻孔根据地质资料对溶洞各层标高、填充物情况做好开钻孔口直径和钢材备料，应尽可能避免坍孔后再采用多层钢护筒。 此方法会产生桩径扩大的情况。 3. 片石粘土筑壁法:

溶洞内无充填或半充填，溶洞高度不太大，存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时，可采用片石、粘土和 整包水泥(按比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁。如此反复多次回填片石、粘土和 整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。 4. 灌注混凝土法:

遇较窄溶洞时灌注C10混凝土封堵溶洞。利用导管将C10混凝土灌注到孔底，待混凝土达到初凝后再继续钻孔。形成人造护壁,旋挖按正常措施进行钻孔作业施工,完成桩基础施工。 7

五、溶洞和裂隙处理方法建议说明 针对本项目,可采取的成桩措施很多,但工程桩完成后,必须确保无后续问题(如桩体承载力差异过大、不均匀沉降、临界力突然塌陷、裂隙进水溶洞存水等后期地质隐患)。所以,本次处理的重点为:如何使工程桩体承载力差距减小和对施工区域范围内裂隙溶洞塌陷隐患封堵。 根据现场实际情况,结合类似工程经验,本着科学合理、技术可行、经济适用的做事原则,我们提出如下处理意见: 1.在次对此区域范围内,特别重要区域范围内(主楼),进行详细勘测,以明确溶洞和裂隙分布参数; 2.针对ZK8、ZK9共2个钻孔里揭露溶洞,采用片石粘土筑壁,完成此范围内工程桩的施工; 3.揭露溶洞范围内桩基础完成后,使用钻孔注浆法对揭露溶洞、裂隙进行注浆加固填充, 通过高压扩散注浆,可确保此区域范围内无临界力突然塌陷层和空洞存水区; 4.对可能出现揭露溶洞和裂隙区域、桩基础承载力差异过大(特别是主楼)进行桩间、侧土层裂隙注浆加固,以减少桩间差异。

2013-8-22