溶（土）洞填充+水泥土墩柱法岩溶处理施工

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1、溶（土）洞填充+水泥土墩柱法岩溶处理施工摘要：本文结合工程案例对溶（土）洞填充+水泥土墩柱法岩溶处理施工的各种问题进行了探讨关键词：工艺流程特点施工1.前言岩溶是地壳岩石圈内可溶岩层在具有侵蚀性和腐蚀能力的水体作用下,以近代化学溶蚀作用为特征,包括水体对可溶岩层的机械侵蚀和崩解作用,而被腐蚀下来的物质携出、转移和再沉积的综合地质作用以及由此所产生的现象总称。表现为溶沟、溶槽、溶隙、溶洞。土洞是指埋藏在岩溶地区可溶性岩层上覆土层中的空洞。土洞主要形成于岩溶发育地区，多位于粘性土中，是岩溶作用的产物。土洞的发育与上覆土层的土质、厚度、岩溶发育程度、地下水活动等因素密切相关。在城市轨道工程施工

2、中，会碰到各种各样的地质条件,也不可避免地要在岩溶地区穿过，但岩溶对结构稳定性特别是基础施工影响较大，因此必须妥善处理岩溶问题，保证地铁隧道工程施工安全和结构永久安全。广州市地铁某工程，线路经过区域属广花凹陷，受广从断裂控制，绝大部份基岩在白垩纪以前业已形成，受长期的侵蚀、剥蚀作用，由于广花复式向斜槽部为可溶性石灰岩，在地表水、地下水的侵蚀、溶蚀作用下形成了溶蚀沟槽、溶洞、岩溶洼地、岩溶漏斗。后期的构造沉降，使岩溶地形隐埋于地下，属埋藏型岩溶。根据勘察资料显示，大多洞体顶板厚度小于洞体高度，顶板最小厚度仅为0.10m。由于顶板厚度小，岩溶洞体高度大，且充填不好，在受到外力作用情况下，可造

3、成顶板塌落，地面发生塌陷，对于结构稳定性和桩基施工影响较大。中铁二局股份有限公司与设计单位和大专院校开展了科技创新，取得了“溶（土）洞填充+水泥土墩柱”的岩溶处理新成果，形成了溶（土）洞施工新颖的施工工法。由于在加固地层，确保结构安全方面效果明显，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。2.工法特点2.1岩溶处理采用“溶（土）洞填充+水泥土墩柱”的方法，处理目的是对发现溶土洞进行充填处理，增强基底的强度，保证施工和运营期间的安全，并预防新的土洞的形成。2.2采用地面预加固的处理方法，对已探明的溶（土）洞通过地面钻孔进行灌浆加固和密实填充。通过搅拌桩或旋喷桩土墩柱在基底形成隔水墙，分割基底

4、为一定面积的方形墩体，以阻止基底水的流动、新土洞的形成和提高基底的强度。2.3将数据处理和信息反馈技术应用于施工，利用抽芯、标贯等检测分析指导施工，动态修正施工方法确保施工质量。3.适用范围岩溶地质地区地下工程施工。4.工艺原理4.1溶（土）洞处理工艺原理对探明的溶（土）洞，根据溶（土）洞与隧道的位置关系，对隧道周边一定范围内的溶（土）洞进行处理。对需要处理的溶（土）洞按充填情况可分为：全填充、半填充、未填充三种类型，一般情况下，浅层溶（土）洞为全填充，深层溶（土）洞为半填充或未填充。溶（土）洞处理的有效方法是静压灌浆法，回填砂及碎石等施工方法进行溶（土）洞压密加固处理。全填充溶（土）洞

5、通过高压注浆，使填充物被压溃、劈裂、挤压、水化、置换等物理填充作用，达到封堵溶缝隔绝水源，并将填充物转变为具有一定强度的结石体或硬素土。当溶（土）洞高度大于2.0m且少填充或未填充时采用吹砂或碎石回填+静压灌浆法。吹砂孔采用直径200mm的PVC管相套，向洞内吹填中粗砂，当吹砂困难时可改用M7.5号水泥砂浆灌注，然后再注水泥单液浆；当溶（土）洞高度小于2.0m，且半填充或未填充时，直接用水泥浆充填密实。对已探明的溶（土）洞根据其大小按2.0×2.0的间距布置钻孔，溶（土）洞处理前先对周边钻孔注双液浆，双液浆凝固时间约50s，双液浆间隔注射，扩散半径1.0m，使溶（土）洞处理边界形成止浆墙

6、，然后在止浆墙内注射单液浆进行溶（土）洞处理。4.2地基加固水泥土墩柱工艺原理针对地层中存在大量砂层和软弱层体，采用水泥土墩柱（搅拌桩或旋喷桩施做）。主要是固结土体、约束土层，在基底形成隔水墙，分割基底为一定面积的方形墩体，以阻止基底水的流动、新土洞的形成，增强地基强度，提高地基承载力，防止砂层的地震液化和土拱的作用，通过加固保证施工和运营期间的行车安全。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程溶（土）洞处理顺序：勘探土溶（土）洞边界吹填砂（泵注砂浆）袖阀管注浆止浆帷幕袖阀管注浆注浆效果检测测量放线钻孔浇注套壳料安置袖阀管注浆作业第一段注浆达到要求注第二段……所有达到要求结束注浆补浆

7、配置浆液监控测量5.1-1注浆施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1溶洞边界勘探⑴依据原勘察发现溶（土）洞的地质钻探孔，沿隧道前进及其垂直方向按2m×2m布孔探测边界，隧道纵向须探测到溶（土）洞边界为止，沿垂直于隧道前进方向，探测至隧道主体结构外侧3m范围，以此圈定此溶（土）洞的分布及处理范围，具体探测孔位如图所示。⑵判定溶（土）洞是否处理原则：当溶（土）洞在隧道边外3m和隧道底以下10m不作处理，除此以外的溶（土）洞都进行处理，在