２０１０年第１Ｏ期 福 建 建 筑 ＮｏｌＯ・２０１０ 总第１４８期 ＶｏＩ・１４８ 基础施工中的土洞处理技术 杨芸红 （福州铁建建筑有限公司 ３５００１３） 摘要：溶岩地区的地基情况十分复杂，常暗伏土洞，给地基处理造成了很多麻烦，处理不当就会造成隐患和危害。本文结合具体 工程实例就土洞处理做具体阐述。 詈篙 中图分类号： ．Ｕ４处理．施工技术４５ ５５ 文献标识码：文献标识码：Ａ 文章编号．文覃编号：１０ＯＯ４一 【 ｌ６１３５ ２ｚＯｕ１ｌｏｕ ｝１ｏ－ｏｏ４卜ｏ一 ２ Ｈｏｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｙａｎｇ Ｙｕｎｈｏｎｇ ｆＦｕｚｈｏｕ ｌｉｍｉｔｅｄ ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ３５００１３ Ｊ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔ ｎ ｃｏｎｄＩｔｉｏｎ ｍｉｄ—ｏｃｅａｎ ｒｅｇｉｏｎ ｉｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ，ｏｆｔｅｎ ｄａｒｋ Ｖｏｈｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ａ ｌｏｔ。ｆ ｔｒ。 ｂｌｅ ｆＯ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ。ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ｈａｒｍ。ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏ ｉｎ ｒｏｄｕｃｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｏｉｌ ｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 一、工程概况 与性质、水文地质情况及有关规范对覆盖型岩溶区不良地质作 在工程勘测、基础施工中，有时会发现局部或区域性的单 用和地质灾害稳定性评估条例综合分析，属于土洞一般发育 个或多个土洞甚至是土洞群。正是这些洞穴给地基处理造成 区，在外力作用下容易发生塌陷造成对拟建物稳定性产生不利 了很多麻烦，若处理不当，就易使建筑物下沉、开裂，甚至引起 影响。 破坏。龙厦铁路莲东安置住宅工程第一标段位于龙岩市新罗 二、土洞处理方案选定 区，根据福建岩土工程勘察研究院提供的《龙厦铁路莲东安置 土洞处理根据成因、发育程度及大小不同，方法有所区别， 住宅西区岩土工程勘察报告》，该场地在２８＃楼地基下部 总体来讲，处理原则如下： ＺＫ４７地段揭露土洞（图１），处理后方可施工。 １、根据土洞的埋深、；ｋｄ、来验算地基的应力是否满足承载力 要求，有些小洞或有一定深度的土洞经应力验算后可不作处理。 ２、存在土洞的地基，应封堵ｔｇＴ１道，截断地下水渗流引 起的潜蚀作用及岩溶承压水的吸蚀、潜蚀作用。地表水应采取 －＠卵 ／ ／４截流，引流等措施防止继续对场地的渗透，冲刷。 ．００（３２６．５６） ３、凡有土洞的地基，应充实填满土洞洞体，防止土洞塌陷 ／ 的发展。 ４、土洞的处理措施一般有：注浆、旋喷、搅拌桩、加大基础 ③泥质卵石 粉质粘面积等。具体的选定要根据现场施工条件、工期、造价、地下水 土 ． Ｌ ＠含角砾粉 情况、孔洞填充物来决定。 根据本工程地质勘察报告成果、揭露土洞的钻孔及周边进 一 ／ 质粘土 面 岩 行补孔的情况分析，土洞分布范围较小，多为直桶状，埋藏较 深，且本工程卵石层较厚，依据地区特点及周边建筑物土洞处 ④粉月 ３６．４０（２９４．１６） 理经验，本工程可采用高压旋喷注浆处理，因为高压注浆，注浆 ④镊 风化中岩 压力大，浆液在土层、砂砾石层、泥砾石层等渗透性能好，凝结 孔深 ３６．４０ 速度快，且分层注浆时对土层、砂砾石层、泥砾石层等扰动小， ｉ孔间距 ５．０８ ４．９３ 固结强度高。高压旋喷注浆处理原理：主要是通过高压注浆泵将配置好 的化学浆液或水泥浆液，通过导管注入土体空隙中，与土体结 由上图可见，土洞高１．３５～１９．４０ｍ，土洞质量等级一般。 合，发生物化反应，从而提高土体强度 ，以得到充填和防渗目 该部位由于地下水活动，对土层产生潜蚀及崩解作用，ｉｔ１１￣３ｇ 的，浆液凝固胶结后，充填密实土洞以达到设计承载要求。 成土洞，由此产生的真空吸蚀作用有利于土洞的发育扩大。 高压旋喷注浆的施工原理：利用钻机把带有特殊喷嘴的注 据该场地土洞的形成条件、分布情况、埋藏厚度、覆盖层的厚度 浆管钻进至土层预定位置后，钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，用高压脉冲泵，将水泥浆液搏过 借助流体的 冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭到破坏，与此同时钻杆一面 作者简介：杨芸红，１９７９年１０月出生，工程师，建筑工程专业，负责工程 以一定得速度（２０ｒ／ｍｉｎ）旋转，一面以低速（１５￣３０ｃｍ／ｍｉｎ）徐徐 施工现场管理。 提升，使土体与水泥浆充分充分混合，胶结硬化，从而使地基得 收稿日期：２０１０－－０７－－１４ 到加固 。 变形性质，高压旋喷注浆的特点为：使在上部结构荷载作用下，提高地基的抗剪强度，不产生破坏和较大沉降。改善土＿的 ２０１０年ｌＯ期总第１４８期 杨芸红・基础施工中的土洞处理技术 ・４８・ 施工便捷，操作容易，速度快，效率高，用途广，成本低［２ ，注浆 材料采用水泥和水，取材容易，材料无污染、无毒，符合环保要 求。 证实。 双液注浆泵将制好浆液通过高压管泵送至注浆管，进行注 浆，水压比为０．７～１．０，为确保施工质量，施工机具配备准确 的计量仪表 ］。延续灌注时间不少于６０ｍｉｎ并且全过程灌浆 三、土洞处理技术及难点处理 ｎ；当灌浆压力保持不变，注入率持续减少 单土洞的发育和发展与岩溶的发育程度有关，土洞主要与 时间不少于１２０ｍｉ或当注入率不变而压力持续升高时，不改变水灰比；当某一 下部灰岩裂缝通道相通，因此注浆施工时易造成浆体的流失， 时，在施工过程中应采取问歇性注浆或跳孔施工等措施，尽量减少 比级浆注灌注时间已达ｌｈ，而灌浆压力和注入率均无改变或 改变不显时，改浓一级；当最浓一级浆液灌注时间已达３ｈ，而 浆液的流失。 灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，加入水玻璃。在 １、施工准备控制 发现地面冒浆立即查明原因并采取相应措施，减 为了保质保量按期完成任务，现场根据施工需要配备了２ 灌浆过程中，班技术熟练的施工班组，注浆时，每台设备设定２个班组２４ｈ 小注浆压力至０．２５ＭＰａ，冒浆持续２００ｍｍ暂停注浆，间歇３６ｈ 施工。施工班组进场后，将土洞定位的标桩、标高基准点引测 后继续注浆至二次冒浆后即结束该孔注浆。至施工现场周围的四角上，并加以保护，误差不大于５ｍｍ，并 以书面形式移交。施工过程中保证充足的水源、电力，配电箱、 自来水管接通至场地边缘。 ２、注浆施工工艺流程 ２．１、注浆施工工艺流程图 钻机就位一钻孔一注浆管加工一安放注浆管一孔口封堵 一注浆。 ２．２、各工序主要事项 ２．２．１、定位放线 按设计要求采用经纬仪定位发现土洞的钻孔，然后定位注 浆孔，反复丈量孔距，每孔误差不大于５ｃｍ，用钢筋固定，并准 确测量孑Ｌ口地面高程，经建设、设计、监理多方核验认可。 ２．２．２、钻孔 采用ｘＹ一１型钻机在注浆孔位处引孔，钻孔钻至土洞顶 部时应记录深度，并与勘察报告比对，继续钻进至土洞底部。 引孔时详细记录钻进土层标高情况，并绘制钻孔柱状图。土洞 钻进过程应详细记录是否有钻杆自沉或掉钻情况。引孔至土 洞底下ｌｍ（或至灰岩面下５０ｍｍ）。钻孔垂直控制在０．５％范 围内钻孔直径１ｌＯｍｍ。 每个土洞钻孔顺序为勘探点先引再按该勘探点东西南北 四个方向继续钻孔，最外一排孑Ｌ位引孔时仍发现有土洞，现场 按照１５００间距往外扩孔，扩至无土洞为止。 ２．２．３、加工花管及安放 注浆管 钻孔成孑Ｌ后下２根ＤＮ２０ 焊接管，分别为一次注浆管和 二次注浆管（图２），一次注浆 管下至离洞底５００ｍｍ处，二 次注浆管下至离洞顶５００ ｎ１ｎ１ 处，土洞范围内注浆管加工为 花管，并用胶纸包裹好花管。 下管时，一次和二次注浆管的 底部用堵头堵住，下管完毕后 用石块、砂塞填并以浆液封闭 至孔口，浆液封闭段要求大于 １．Ｏｍ以上。 ２．２．４、制浆 按设计要求制备浆液，施 图２注浆管安放示意图 工所用材料包括水泥、外加剂 和水。水泥采用强度等级为３２．５以上的普通硅酸盐水泥，并 应按有关规定对水泥进行质量抽样检测。搅拌水泥浆所用的 水须符合《混凝土拌合用水标准》（ＪＧＪ６３～８９）的规定。并准确 测量浆液比重（控制在１．４—１．４５），配合比：水泥：粉煤灰：重 钙粉一１：３：３，水灰比按１：１，０．７５：１，０．６：１三个等级，根 据现场注浆情况适时调整。 ２．２．５、注浆 土洞有一定的分布范围，应根据地质勘测报告及施工勘测 资料，初步确定土洞的主要发育方向，以土洞的中心位置为灌 浆主孔。主孔灌浆后，沿土洞的主要发育方向向四周分别灌 浆，直至追探到土洞消失为止，土洞消失后，再外延施工探孔以 注浆完毕后３—５ｄ，在原孔位用二次注浆后进行二次注 浆。注浆结束后，及时将管路冲洗干净，以防堵塞。 ２．２．６、土洞经有效处理后，同时加强地面渗水的截流、防 渗、堵漏等疏导排泄措施，地表水尽可能采取全封闭，防止地表 水渗入，减弱或停止因水流而使土洞产生潜蚀、发育和发展。 ２．２．７、施工结束后，检查注浆体强度、承载力等。检查孑Ｌ 数为总量的２ 一５ ，不合格率大于或等于２Ｏ 时应进行二 次注浆。检验应在注浆后１５ｄ进行 ｊ。 ３、注浆施工遇特殊情况的处理措施 压浆施工中出现周边地表冒浆、孔内漏浆及灌浆因故中断 等现象，根据具体情况采取如下技术措施。 ３．１、冒浆：采用表面封堵、低压、限量、改压浓一级浆液、间 歇灌注等方法进行处理。 ３．２、孔内漏浆：少数钻孔吸浆量特大，改压０．６：１水泥浓 浆长时间灌注仍达不到终灌标准，采用间歇压浆方法反复灌 注，直至达到设计要求。问歇时间不宜过长，一般５～１Ｏｍｉｎ， 避免浓浆在高压下固化将压浆管堵塞。 ３．３、压浆因故中断：若中断时间较短，尽快恢复压浆，恢复 压浆时，重新从稀浆开始，如吸浆量与中断前接近，则恢复到中 断前的浓度，否则逐渐变浓；若中断时间较长，恢复压浆后吸浆 量减少很多，则重新钻孔，按２：１水灰比的水泥浆液灌注。 ３．４、压浆过程中，密切注意压浆可能造成的孔内外及周边 环境的变化，如吸浆量、压力、地表冒浆等变化情况，按照设计 要求及时调整浆液配比。如压浆初始即出现泵压大、吸浆量小 或注浆过程中突然出现这种情况，即应停止送浆，清孔后再进 行压浆。 ３．５、注浆过程中发生相邻钻孑Ｌ串浆时，如果串浆孔具备条 件可采用同时进行注浆，应一泵一孔，否则应将串浆孔堵塞住， 待注浆孔注浆结束后，串浆孔再进行扫孔冲洗，然后继续注浆。 ３．６、对吸浆量大，注浆难以结束地段，应采用低压、浓浆、 限流、间歇注浆或掺加速凝剂等方法进行处理。如果喷射压力 较大，容易发生串浆，影响临孑Ｌ的质量，施工中采取间隔跳打施 工，二孔间距大于Ｉ．５ｍ［ 。 四、结束语 本工程土洞处理按照以上技术方案实施，总注浆孔数８２ 个，根据福建省建设工程物探实验检测中心采用土洞压力注浆 低级处理钻芯试验，实验孔数４个孔，实验结论为：钻芯试验孑Ｌ 在土洞处理深度范围内的芯样，皆可见注浆固结体，芯样基本 连续，呈短柱状、块状、碎块状，芯样采取率在８５ 左右，注浆 固结体的平均标贯击数Ｎ一２２＿４ ，符合地基处理要求，满足上 部设计荷载。２８＃楼总高度为６５ｍ，共设置１Ｏ个沉降观测点， 施工过程中每次增加荷载均对其进行沉降观测，竣工验收时各 沉降点累计沉降值为１５ｍｍ￣１９ｍｍ，满足均匀沉降要求。 参考文献 ［１］ＧＢ５０２０２—２００２，地基基础工程施工质量验收规范 Ｅｓ］． ［２］建筑施工手册［Ｍ］．第四版． ［３］ＧＢ５０３００－－２００１，建筑工程施工质量验收规范Ｉｓ］． ［４］ＡＺＸＯ８ＯＯ７１，福建省建设工程物探实验检测中心检测 报告［ｓ］．
