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旋挖溶洞地層施工方案流程(通用9篇)
在溶洞區(qū)鉆孔,泥漿易發(fā)生漏泄,而使孔內(nèi)泥漿標(biāo)高突然下降,會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)護(hù)壁失效,引發(fā)塌孔的事故。那么,下面是小編為大家分享旋挖溶洞地層施工方案流程,歡迎大家閱讀瀏覽。

旋挖溶洞地層施工方案流程 1
一、旋挖鉆機(jī)石灰?guī)r溶洞地層的常見問題
1、因鉆進(jìn)時(shí)受力不均而發(fā)生掰齒、鉆頭損壞等2、斜巖面或半邊巖鉆進(jìn)產(chǎn)生孔斜3、穿越溶洞頂板發(fā)生卡鉆4、空溶洞、裂隙發(fā)育地質(zhì)發(fā)生漏漿5、溶洞之上地層因溶洞層漏漿發(fā)生的塌孔或不穩(wěn)定的溶洞填充層發(fā)生的塌孔
6、溶洞灌注大量超方
二、施工準(zhǔn)備
在前期勘測(cè)中溶洞情況掌握準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到施工方案的選擇、施工成本及施工工期,因此凡是有溶洞發(fā)育的區(qū)域,必須保證每孔一勘。根據(jù)地勘結(jié)果中溶洞發(fā)育的不同情況,采取不同的施工方案,做好鉆孔前的準(zhǔn)備,保證鉆孔時(shí)心里有數(shù)。
三、防止鉆頭損傷過大及掰齒
鉆進(jìn)溶洞前鉆齒需要加固,鉆頭各部件需要經(jīng)常檢查是否有焊縫開裂的情況,在溶洞地層中鉆進(jìn),采用“低鉆速、變加壓”的鉆進(jìn)原則,可盡量避免掰齒、鉆頭損傷等事故。
四、孔斜預(yù)防
鉆進(jìn)溶洞地層時(shí)需要使用筒鉆和撈沙斗配合鉆進(jìn),先由筒鉆鉆進(jìn)形成導(dǎo)向并制造自由面,再由撈沙斗鉆進(jìn)撈渣,避免孔斜。同時(shí)可考慮加高鉆斗的`高度,以加強(qiáng)導(dǎo)向,預(yù)防孔斜。操作上,采用輕加壓或自重加壓鉆進(jìn)的方式,直到鉆頭全部吃入巖層后再正常鉆進(jìn),預(yù)防孔斜。
五、卡鉆預(yù)防
可在施工前在方頭筋板上補(bǔ)焊導(dǎo)向板,避免鉆頭從方頭頂部至鉆筒頂部之間可能與巖體接觸的部位從上至下有明顯的臺(tái)階,最大限度保證平滑過渡。若筋板有足夠強(qiáng)度的情況下,也可以在其中一組對(duì)角筋板上焊截齒,截齒朝向卡鉆的巖體,靠鉆齒切削卡鉆部分巖石,提出鉆頭。
六、漏漿處理
為應(yīng)對(duì)漏漿,首先需盡量準(zhǔn)備估計(jì)地下溶洞的大概容積,然后保證泥漿池的容漿量至少為溶洞容積的兩倍以上,泥漿泵和補(bǔ)水用的水泵的型號(hào)比常規(guī)的都要大,以保證漏漿時(shí)快速補(bǔ)漿和補(bǔ)水,同時(shí)需準(zhǔn)備足夠的填充物置于待鉆孔附近,挖機(jī)型號(hào)至少為200以上,保證填充速度。
填充物材料:
1、加水的膨潤(rùn)土、鋸末、黏土、水泥的軟塑狀混合體。
2、片石+打包的散狀黏土,片石大小要考慮所用鉆斗的進(jìn)土口大小,片石最好為泥巖塊,且避免硬度過大。
3、塊狀膠泥,這種材料不透水且塑性、黏性均很好,填充后用鉆斗反鉆壓實(shí),可充分填充溶洞空間,再次鉆進(jìn)也不易發(fā)生塌孔。
鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿緩慢下降,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿,且提出鉆頭,向孔內(nèi)加填充物,放入鉆頭,鉆機(jī)浮動(dòng)反轉(zhuǎn)將填充物1擠入巖石裂隙,以阻斷泥漿流失。
若泥漿面快速下降,漏漿太快,散填難以達(dá)到目的,應(yīng)及時(shí)大量補(bǔ)漿補(bǔ)水,且快速提出鉆頭,將填充物2或3在短時(shí)間內(nèi)大方量投入,放入鉆頭浮動(dòng)反轉(zhuǎn),直至泥漿液面不再下降。
七、灌注大量超方處理
對(duì)于矮溶洞(小于1米),且在溶洞所在深度處,周圍的樁孔沒有溶洞分布的,成孔后直接灌注混凝土填充,有小量超方是正常的。
當(dāng)溶洞稍高時(shí)(大于1米小于4米)或該溶洞所在深度處周圍樁孔有溶洞分布的,且溶洞分布深度較淺的(如在15米以內(nèi)),可用填充物2或3將空溶洞填充后再次鉆進(jìn)。
對(duì)于高溶洞(大于4米)的,以上填充物難以將空溶洞填充完整,且回填效率低,施工繁瑣,可回填水泥砂漿或低標(biāo)號(hào)混凝土,待其初凝后方可鉆此鉆進(jìn)。這就要求溶洞之上地層在此期間不會(huì)發(fā)生塌孔。且溶洞中若存在富水情況,要充分考慮水泥砂漿填充后可能被大量地下水稀釋而影響凝固效果。
對(duì)于相互連通的溶洞組(可以通過相鄰樁孔溶洞的分布深度是否有相互重合的部分來判斷),樁孔施工可按組施工。先將溶洞相互連通的一組樁孔統(tǒng)一鉆進(jìn)到溶洞底,然后統(tǒng)一回填,相互之間壓實(shí),這樣可以保證將連通溶洞填充完整,最大限度地節(jié)省混凝土。按組施工需要計(jì)算好這一組樁孔施工完畢的時(shí)間,確保樁孔灌注前孔壁穩(wěn)定。
八、沉渣處理
保證泥漿質(zhì)量。下鋼筋籠前必須使用清底鉆頭清渣,保證下鋼筋籠后立即灌注,最大限度減少樁孔防止時(shí)間。常規(guī)措施無法清渣徹底時(shí),可用氣舉反循環(huán)工藝。
旋挖溶洞地層施工方案流程 2
一、施工前準(zhǔn)備階段
。ㄒ唬┑刭|(zhì)勘察深化
聯(lián)合地質(zhì)勘察單位,采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)與鉆孔取芯結(jié)合的方式,明確溶洞分布范圍、埋深、大小、溶洞頂板厚度及填充物類型(如流塑狀黏土、砂層、空洞等),形成詳細(xì)的地質(zhì)勘察報(bào)告,標(biāo)注高危溶洞區(qū)域。
對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模,模擬溶洞在施工區(qū)域的空間分布,為后續(xù)鉆孔點(diǎn)位規(guī)劃和溶洞處理方案提供數(shù)據(jù)支撐。
。ǘ┰O(shè)備與材料籌備
設(shè)備選型:選用配備自動(dòng)垂直度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的旋挖鉆機(jī),搭配不同類型鉆具(如短螺旋鉆、巖心鉆、撈砂鉆),針對(duì)溶洞頂板巖層、填充物分別適配;同時(shí)準(zhǔn)備注漿泵、導(dǎo)管、泥漿循環(huán)系統(tǒng)及應(yīng)急抽水設(shè)備。
材料準(zhǔn)備:提前儲(chǔ)備速凝型水泥、黏土、碎石(粒徑 5-10cm)、化學(xué)漿液(如丙烯酰胺類)等溶洞填充材料;混凝土選用自密實(shí)混凝土,確保在溶洞區(qū)域澆筑時(shí)不易出現(xiàn)離析、空洞。
(三)技術(shù)交底與人員培訓(xùn)
組織施工技術(shù)人員、鉆機(jī)操作人員、安全員進(jìn)行專項(xiàng)交底,明確溶洞地層施工風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)(如塌孔、卡鉆、突水)及應(yīng)對(duì)措施,確保全員掌握施工流程和安全規(guī)范。
開展模擬實(shí)操培訓(xùn),針對(duì)溶洞探測(cè)、注漿填充、緊急提鉆等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行演練,提升人員應(yīng)急處置能力。
二、溶洞探測(cè)與預(yù)處理階段
。ㄒ唬┫葘(dǎo)孔探測(cè)
按鉆孔樁位間距 1.5-2 倍設(shè)置先導(dǎo)孔,孔深需超過設(shè)計(jì)樁底 5m,采用旋挖鉆機(jī)低速鉆進(jìn),實(shí)時(shí)記錄鉆進(jìn)速度、渣土性狀及孔內(nèi)水位變化。
若鉆進(jìn)中出現(xiàn) “突然加速”“渣土含大量溶洞填充物” 或 “水位驟降”,判定為溶洞位置,立即停止鉆進(jìn),測(cè)量溶洞高度、橫向范圍及頂板厚度,做好標(biāo)記并更新地質(zhì)資料。
。ǘ┤芏捶诸愄幚
1. 小型溶洞(高度<2m,頂板厚度≥1.5m)
采用 “泥漿護(hù)壁直接鉆進(jìn)”:調(diào)整泥漿比重至 1.2-1.3,增加泥漿黏度(≥25s),通過泥漿壓力平衡溶洞內(nèi)水土壓力,鉆進(jìn)時(shí)控制鉆速≤0.5m/min,避免沖擊溶洞頂板導(dǎo)致坍塌。
2. 中型溶洞(高度 2-5m,頂板厚度 1-1.5m)
采用 “碎石 + 黏土填充 + 注漿加固”:
先向溶洞內(nèi)投入碎石(填充量為溶洞體積的 60%-70%),再填入黏土并分層夯實(shí),形成初級(jí)支撐;
插入注漿管至溶洞底部,采用分段注漿法(每段 1-1.5m),注入速凝水泥漿(水灰比 1:1.2),注漿壓力控制在 0.3-0.5MPa,待漿液初凝(約 4-6h)后,復(fù)鉆驗(yàn)證加固效果,合格后方可進(jìn)行主孔施工。
3. 大型溶洞(高度>5m,頂板厚度<1m)
采用 “鋼護(hù)筒跟進(jìn) + 注漿加固”:
先鉆進(jìn)至溶洞頂板上方 0.5m 處,吊裝比設(shè)計(jì)樁徑大 20cm 的'鋼護(hù)筒,護(hù)筒長(zhǎng)度需覆蓋溶洞頂板至地面,采用振動(dòng)錘將護(hù)筒壓入巖層,確保護(hù)筒垂直度偏差≤1‰;
從護(hù)筒內(nèi)鉆進(jìn)揭穿溶洞頂板,向溶洞內(nèi)注入水泥 - 化學(xué)漿液混合液,注漿壓力 0.5-0.8MPa,待漿液凝固(約 8-12h)后,檢測(cè)溶洞填充密實(shí)度(采用超聲波探測(cè)),達(dá)標(biāo)后繼續(xù)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底。
三、鉆孔施工階段
。ㄒ唬┿@進(jìn)控制
非溶洞區(qū)域:采用常規(guī)旋挖鉆進(jìn)工藝,按 “減壓鉆進(jìn)” 原則控制鉆壓(不超過鉆具重量的 80%),每鉆進(jìn) 3-5m 檢測(cè)一次孔垂直度,偏差超限時(shí)及時(shí)調(diào)整。
溶洞區(qū)域:若為預(yù)處理后的溶洞,鉆進(jìn)速度降至 0.3-0.4m/min,鉆斗每次提鉆高度≤1.5m,避免因抽吸力過大破壞溶洞加固層;若遇到未探明的小型溶洞,立即停止鉆進(jìn),補(bǔ)充實(shí)施小型溶洞處理方案后再繼續(xù)。
。ǘ┠酀{循環(huán)與孔壁維護(hù)
建立泥漿循環(huán)系統(tǒng),設(shè)置泥漿池、沉淀池和凈化設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泥漿比重、黏度和含砂率,確保泥漿性能穩(wěn)定(比重 1.15-1.3,黏度 22-28s,含砂率≤4%)。
鉆進(jìn)過程中持續(xù)補(bǔ)充新泥漿,保持孔內(nèi)水位高于地下水位 1-2m,若發(fā)現(xiàn)孔壁有坍塌跡象(如泥漿漏失、孔內(nèi)水位下降),立即停止鉆進(jìn),向孔內(nèi)投入黏土和碎石,同時(shí)加大泥漿比重,待孔壁穩(wěn)定后再繼續(xù)。
。ㄈ┣蹇滋幚
鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底后,采用 “旋挖鉆斗清孔 + 導(dǎo)管二次清孔” 組合工藝:先用鉆斗低速旋轉(zhuǎn)撈除孔底沉渣,再插入導(dǎo)管,通過泥漿循環(huán)將剩余沉渣(粒徑<5mm)帶出孔外。
清孔后檢測(cè)孔底沉渣厚度(≤50mm)、孔深和孔徑,合格后立即進(jìn)行混凝土灌注,避免孔底沉渣二次淤積。
四、混凝土灌注階段
。ㄒ唬┕嘧⑶皽(zhǔn)備
檢查導(dǎo)管密封性(做水壓試驗(yàn),壓力 0.6-1.0MPa,保持 5min 無滲漏),導(dǎo)管底部距孔底距離控制在 30-50cm;吊裝鋼筋籠時(shí),確保鋼筋籠居中,避免碰撞孔壁導(dǎo)致坍塌。
計(jì)算混凝土用量,首次灌注混凝土量需滿足導(dǎo)管埋深≥1m,混凝土坍落度控制在 180-220mm,保證混凝土流動(dòng)性。
。ǘ┕嘧⑦^程控制
采用 “連續(xù)灌注、快速提拔導(dǎo)管” 工藝,混凝土澆筑速度≥2m/h,避免因灌注間隔過長(zhǎng)導(dǎo)致混凝土初凝;每灌注 3-5m 測(cè)量一次導(dǎo)管埋深,確保埋深控制在 2-6m,防止導(dǎo)管拔出混凝土面導(dǎo)致斷樁。
若灌注過程中遇到溶洞區(qū)域(未完全填充),適當(dāng)加快灌注速度,同時(shí)提高混凝土坍落度至 200-220mm,通過混凝土自重?cái)D壓溶洞內(nèi)殘留空隙,必要時(shí)補(bǔ)灌混凝土,確保樁身密實(shí)。
。ㄈ┕嘧⒑篁(yàn)收
混凝土灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上 0.5-1m(預(yù)留鑿除部分),停止灌注后緩慢拔出導(dǎo)管,避免擾動(dòng)樁頂混凝土;待混凝土初凝后,清理樁頂浮漿和多余混凝土。
采用 “低應(yīng)變法” 檢測(cè)樁身完整性,“聲波透射法” 檢測(cè)溶洞區(qū)域樁身質(zhì)量,確保樁身無斷樁、空洞等缺陷,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序。
五、應(yīng)急處置措施
(一)塌孔應(yīng)急
若鉆進(jìn)或灌注中出現(xiàn)塌孔(孔內(nèi)水位驟降、渣土大量涌入),立即停止作業(yè),提鉆至安全位置;向孔內(nèi)投入碎石和黏土混合物(比例 1:1),直至孔口無坍塌跡象,再采用注漿法加固孔壁,待穩(wěn)定后重新鉆進(jìn)。
。ǘ┛ㄣ@應(yīng)急
若鉆斗卡在溶洞頂板或填充物中,禁止強(qiáng)行提鉆,先嘗試低速反轉(zhuǎn)鉆斗,若無效,從鉆桿側(cè)向鉆孔注入潤(rùn)滑漿液(柴油 + 泥漿混合液),待鉆斗松動(dòng)后緩慢提鉆。
(三)突水應(yīng)急
若遇到溶洞突水(孔內(nèi)水位快速上升),立即啟動(dòng)應(yīng)急抽水設(shè)備,同時(shí)向孔內(nèi)注入高比重泥漿(比重 1.4-1.5)平衡水壓,待水位穩(wěn)定后,采用注漿法封堵水源通道,再繼續(xù)施工。
旋挖溶洞地層施工方案流程 3
前期勘察:采用地質(zhì)雷達(dá)與鉆孔取樣結(jié)合,明確溶洞分布、埋深及填充體密實(shí)度,標(biāo)注鉆孔路徑上的溶洞位置,避免盲鉆。
施工準(zhǔn)備:配備常規(guī)旋挖鉆機(jī)(如 XR280D)、黏土造漿材料、級(jí)配碎石(5-31.5mm)、鋼護(hù)筒(直徑比樁徑大 20cm),提前制作溶洞填充用的袋裝碎石(每袋 50kg)。
核心流程:
鉆機(jī)就位后,先埋設(shè)鋼護(hù)筒至穩(wěn)定地層(護(hù)筒埋深≥3m),確保垂直度偏差<1%;
正常旋挖鉆進(jìn),當(dāng)鉆至溶洞頂部 1m 處時(shí),減速慢鉆,穿透溶洞頂板后暫停;
向孔內(nèi)填入袋裝碎石與黏土混合物(體積比 3:1),至溶洞頂部以上 50cm,靜置 2 小時(shí)讓填充體初步密實(shí);
采用小沖程(0.5-1m)復(fù)鉆,確認(rèn)填充體穩(wěn)固后,按正常速度鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔底;
清孔后下放鋼筋籠,澆筑混凝土?xí)r控制導(dǎo)管埋深在 2-6m,避免斷樁。
風(fēng)險(xiǎn)防控:鉆進(jìn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)孔內(nèi)水位,若水位驟降,立即停止鉆進(jìn)并補(bǔ)填材料;填充后采用超聲波檢測(cè)孔壁穩(wěn)定性,確保無塌孔風(fēng)險(xiǎn)。
旋挖溶洞地層施工方案流程 4
前期勘察:通過地質(zhì)鉆探與溶洞三維掃描,確定溶洞空間形態(tài)、頂板厚度及周邊巖層穩(wěn)定性,評(píng)估溶洞對(duì)樁體承載力的影響,必要時(shí)調(diào)整樁位避開溶洞密集區(qū)。
施工準(zhǔn)備:選用大扭矩旋挖鉆機(jī)(如 XR400E)、雙層鋼護(hù)筒(內(nèi)層護(hù)筒可隨鉆進(jìn)跟進(jìn))、混凝土預(yù)制塊(邊長(zhǎng) 30cm,強(qiáng)度 C30)、高壓注漿設(shè)備(注漿壓力 2-3MPa),準(zhǔn)備溶洞支護(hù)用的型鋼支架(H 型鋼,型號(hào) HW200×200)。
核心流程:
埋設(shè)外層鋼護(hù)筒至溶洞頂板以上 1m,內(nèi)層護(hù)筒跟進(jìn)至溶洞頂部,兩層護(hù)筒間隙用水泥砂漿填充密封;
鉆進(jìn)穿透溶洞頂板后,下放型鋼支架(間距 1.5m,沿孔壁圓周布置),形成臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu);
向溶洞內(nèi)分層拋填混凝土預(yù)制塊與級(jí)配碎石(交替填充,每層厚度 50cm),每層填充后用鉆機(jī)斗體壓實(shí),直至溶洞內(nèi)填充體頂面高于頂板 50cm;
對(duì)填充體進(jìn)行高壓注漿(漿液為水泥 - 水玻璃雙液漿,水灰比 1:1,水玻璃摻量 3%),注漿管插入填充體深度≥1.5m,待漿液凝固 24 小時(shí)后復(fù)鉆;
鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔底后,進(jìn)行孔底注漿加固(注漿壓力 1.5-2MPa),提升孔底承載力,再下放鋼筋籠澆筑混凝土。
風(fēng)險(xiǎn)防控:鉆進(jìn)中安排專人觀察鋼護(hù)筒變形情況,若出現(xiàn)護(hù)筒傾斜,立即停機(jī)調(diào)整;填充后通過鉆孔取芯檢測(cè)填充體密實(shí)度,密實(shí)度≥90% 方可繼續(xù)施工。
旋挖溶洞地層施工方案流程 5
前期勘察:采用抽水試驗(yàn)測(cè)定溶洞涌水量、地下水流速及水質(zhì)(判斷是否含腐蝕性離子),結(jié)合地質(zhì)資料確定隔水層位置,制定降水與止水方案。
施工準(zhǔn)備:配備帶防涌裝置的旋挖鉆機(jī)、止水帷幕材料(水泥土攪拌樁設(shè)備)、井點(diǎn)降水系統(tǒng)(管井直徑 150mm,間距 5m)、速凝混凝土(初凝時(shí)間≤30min,強(qiáng)度 C25)、防水套管(直徑與導(dǎo)管匹配)。
核心流程:
施工前在樁位周邊布設(shè)管井井點(diǎn),降水至溶洞水位以下 1m,持續(xù)降水至施工結(jié)束;
若溶洞周邊巖層裂隙發(fā)育,先施工水泥土攪拌樁止水帷幕(帷幕深度至隔水層,厚度≥1.5m),阻斷外部水源補(bǔ)給;
埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí),在護(hù)筒底部包裹遇水膨脹止水條(寬度 20cm),增強(qiáng)密封性;
鉆進(jìn)至溶洞區(qū)域時(shí),采用 “慢鉆快提” 方式,減少對(duì)孔壁擾動(dòng),同時(shí)向孔內(nèi)注入速凝混凝土(摻量 2% 速凝劑),控制混凝土面高于溶洞水位 30cm;
待混凝土初凝后(約 1 小時(shí)),繼續(xù)鉆進(jìn),清孔時(shí)采用抽渣法(避免水力清孔導(dǎo)致水位波動(dòng)),下放鋼筋籠后快速澆筑混凝土,縮短孔內(nèi)暴露時(shí)間。
風(fēng)險(xiǎn)防控:降水期間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下水位,若水位回升過快,增加井點(diǎn)數(shù)量;澆筑混凝土?xí)r備用應(yīng)急抽水設(shè)備,防止突涌導(dǎo)致混凝土離析。
旋挖溶洞地層施工方案流程 6
前期勘察:通過連續(xù)鉆孔取芯與地質(zhì)編錄,繪制溶洞垂直剖面圖,明確各層溶洞的洞徑、填充類型及層間巖層厚度,判斷層間巖層是否具備承載能力(要求巖層厚度≥1.5 倍樁徑)。
施工準(zhǔn)備:選用可調(diào)節(jié)鉆桿長(zhǎng)度的旋挖鉆機(jī)(如 XR360)、分段式鋼護(hù)筒(每段長(zhǎng)度 3-5m,可拼接)、不同粒徑填充材料(上層溶洞用碎石,下層溶洞用混凝土塊)、分層注漿管(每層溶洞對(duì)應(yīng) 1 組注漿管)、孔壁監(jiān)測(cè)儀(實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巖層變形)。
核心流程:
先鉆進(jìn)至第一層溶洞頂部,按 “方案一” 流程填充加固第一層溶洞,完成后澆筑 50cm 厚 C25 混凝土墊層,增強(qiáng)層間巖層承載力;
更換短鉆桿,鉆進(jìn)第二層溶洞(若層間巖層較薄,采用分段鋼護(hù)筒跟進(jìn)支護(hù)),根據(jù)第二層溶洞填充類型選擇填充材料(空洞型用混凝土塊,填充型用碎石黏土);
每層溶洞處理完成后,均進(jìn)行注漿加固(上層注漿壓力 1.5MPa,下層 2MPa),并通過超聲波檢測(cè)確認(rèn)孔壁穩(wěn)定;
所有溶洞處理完畢后,一次性鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔底,清孔后下放鋼筋籠(鋼筋籠外側(cè)增設(shè)保護(hù)層墊塊,避免刮擦孔壁),澆筑混凝土?xí)r采用 “分層澆筑、振搗密實(shí)” 方式,確保樁體完整性。
風(fēng)險(xiǎn)防控:每層溶洞處理后,停歇 24 小時(shí)觀察孔內(nèi)沉降情況,若沉降量>5cm,需補(bǔ)填材料并二次注漿;鉆進(jìn)中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)層間巖層位置,避免鉆穿時(shí)導(dǎo)致上層填充體坍塌。
旋挖溶洞地層施工方案流程 7
一、施工前期準(zhǔn)備
地質(zhì)勘察深化:聯(lián)合勘察單位采用地質(zhì)雷達(dá)、鉆孔波速測(cè)試等手段,明確溶洞分布范圍、頂板厚度、充填物類型(如砂黏土、碎石)及地下水情況,繪制溶洞平面及剖面圖,標(biāo)注溶洞中心坐標(biāo)與埋深。
設(shè)備與材料準(zhǔn)備:選用扭矩≥280kNm 的旋挖鉆機(jī)(如徐工 XR360),配備短螺旋鉆斗、撈砂斗;提前預(yù)制 C25 速凝混凝土(初凝時(shí)間≤1.5h)、袋裝黏土(含水量 18%-22%)、Φ12mm 鋼筋網(wǎng)片(網(wǎng)格間距 150mm×150mm),確保材料儲(chǔ)備量滿足 2-3 個(gè)溶洞處理需求。
技術(shù)交底與培訓(xùn):對(duì)施工班組進(jìn)行專項(xiàng)交底,重點(diǎn)講解溶洞位置、鉆孔參數(shù)(轉(zhuǎn)速、鉆壓)、應(yīng)急處理流程,組織模擬溶洞鉆進(jìn)演練,確保操作人員掌握 “慢鉆速、低鉆壓” 核心要點(diǎn)。
二、溶洞探測(cè)與動(dòng)態(tài)評(píng)估
鉆進(jìn)過程探測(cè):當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)至溶洞頂板上方 3m 時(shí),降低鉆速至 8-10r/min,采用 “間斷鉆進(jìn) + 提鉆觀察” 方式,通過鉆桿反饋的阻力變化(如突然失重、扭矩驟降)判斷是否接觸溶洞頂板,同時(shí)利用孔內(nèi)攝像頭直觀觀察溶洞內(nèi)部情況。
參數(shù)記錄與評(píng)估:記錄溶洞頂板擊穿時(shí)的.鉆進(jìn)深度、鉆桿位移量,結(jié)合勘察數(shù)據(jù)確認(rèn)溶洞實(shí)際尺寸,若實(shí)測(cè)直徑<2m、頂板厚度≥1.5m,判定為小型淺埋溶洞,按本方案流程施工;若超出范圍,立即切換至對(duì)應(yīng)方案。
三、核心施工流程
溶洞頂板加固:鉆孔至頂板下方 0.5m 處,停止鉆進(jìn),向孔內(nèi)填入袋裝黏土(分層填入,每層壓實(shí)度≥90%),直至黏土頂面高出頂板 1m,靜置 24h 后采用低鉆壓(≤50kN)鉆進(jìn),避免頂板坍塌。
鋼筋籠與導(dǎo)管安裝:成孔后立即下放鋼筋籠(若溶洞區(qū)域需加強(qiáng),可在對(duì)應(yīng)位置增設(shè)環(huán)形加強(qiáng)筋),導(dǎo)管底部距孔底 300-500mm,采用 “隔水栓法” 澆筑 C30 水下混凝土,首灌量確保導(dǎo)管埋深≥1.5m,澆筑過程中控制混凝土上升速度≥2m/h,避免出現(xiàn)斷樁。
成樁后檢測(cè):混凝土終凝后 72h,采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性,重點(diǎn)核查溶洞區(qū)域是否存在夾泥、空洞,若發(fā)現(xiàn)輕微缺陷,采用高壓注漿(壓力 2-3MPa)補(bǔ)強(qiáng)。
四、質(zhì)量與安全管控
質(zhì)量控制點(diǎn):黏土回填壓實(shí)度、混凝土坍落度(180-220mm)、導(dǎo)管埋深(控制在 2-6m);每根樁留存 3 組混凝土試塊,檢測(cè) 28d 抗壓強(qiáng)度。
安全措施:鉆孔周邊設(shè)置 1.2m 高防護(hù)欄桿,懸掛警示標(biāo)識(shí);鉆機(jī)作業(yè)時(shí)安排專人監(jiān)測(cè)孔口沉降,若出現(xiàn)坍塌征兆(如孔口開裂、鉆機(jī)傾斜),立即停止作業(yè)并組織撤離。
旋挖溶洞地層施工方案流程 8
一、施工前期專項(xiàng)準(zhǔn)備
溶洞預(yù)處理規(guī)劃:通過鉆孔取樣分析淤泥含水率(若≥60%),制定 “降水 + 固化” 預(yù)處理方案,在溶洞周邊 3m 范圍內(nèi)布設(shè) 3-4 口降水井(井深超溶洞底 1m),采用真空泵抽水,降低地下水位至溶洞底以下 0.5m。
特殊設(shè)備配置:選用帶自動(dòng)垂直度控制系統(tǒng)的旋挖鉆機(jī)(如三一 SR485R),配備雙層護(hù)筒(外層護(hù)筒直徑比樁徑大 200mm,長(zhǎng)度≥溶洞頂板厚度 + 2m)、高壓噴射注漿設(shè)備(注漿壓力 20-25MPa)、淤泥固化劑(如水泥 - 水玻璃雙液漿,水灰比 1:1,水玻璃濃度 35Be)。
二、溶洞探測(cè)與預(yù)處理
精準(zhǔn)探測(cè):采用 “超前地質(zhì)鉆”(孔徑 110mm)在樁位周邊 4 個(gè)方向(距樁心 1.5m)鉆孔,探明溶洞實(shí)際邊界、淤泥厚度,繪制三維溶洞模型,確定淤泥固化范圍。
淤泥固化處理:通過超前地質(zhì)鉆孔向溶洞內(nèi)注入水泥 - 水玻璃雙液漿,注漿管插入淤泥層深度≥2/3,采用 “跳孔注漿” 方式(間隔 1.5m),每孔注漿量按 V=πrh×1.2(r 為注漿半徑,h 為淤泥厚度)計(jì)算,注漿后靜置 7d,通過鉆孔取樣檢測(cè)淤泥固化強(qiáng)度(要求無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥0.3MPa)。
三、核心施工流程
雙層護(hù)筒埋設(shè):先埋設(shè)外層護(hù)筒,采用旋挖鉆機(jī)靜壓下沉,確保護(hù)筒底嵌入非充填地層≥1m,然后鉆孔至溶洞頂板上方 1m,下放內(nèi)層護(hù)筒(長(zhǎng)度超溶洞高度 + 1m),護(hù)筒之間采用水泥砂漿填充密封。
旋挖鉆進(jìn)與清孔:?jiǎn)⒂勉@機(jī)垂直度控制系統(tǒng)(偏差≤1‰),采用 “撈砂斗 + 短螺旋鉆斗” 組合鉆進(jìn),穿越固化后的淤泥層時(shí),鉆速控制在 5-8r/min,鉆壓≤80kN;成孔后采用 “氣舉反循環(huán)” 清孔,確?椎壮猎穸取50mm。
混凝土澆筑優(yōu)化:采用 “大直徑導(dǎo)管”(直徑 300mm)澆筑,首灌量提升至常規(guī)樁的' 1.5 倍,澆筑過程中每 30min 測(cè)量一次混凝土面高度,確保導(dǎo)管埋深始終≥2m,避免因溶洞空間導(dǎo)致混凝土擴(kuò)散。
四、關(guān)鍵管控措施
固化效果檢測(cè):注漿后通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)檢測(cè)固化體密實(shí)度,要求 N 值≥15 擊;
護(hù)筒穩(wěn)定性監(jiān)測(cè):采用全站儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)護(hù)筒垂直度,若偏差超過 3‰,立即停止鉆進(jìn),調(diào)整護(hù)筒位置。
旋挖溶洞地層施工方案流程 9
一、前期勘察與方案設(shè)計(jì)
多層溶洞分層勘察:采用 “地質(zhì)雷達(dá) + 鉆孔 CT” 組合探測(cè)技術(shù),清晰劃分各層溶洞的頂板、底板標(biāo)高,記錄每層溶洞的充填物類型(如上層為碎石、下層為黏土),標(biāo)注層間巖柱厚度,若巖柱厚度<1m,需按 “連通溶洞” 處理。
分層施工方案制定:針對(duì)不同層級(jí)溶洞特性設(shè)計(jì)差異化處理措施,如上層小型溶洞采用黏土回填,下層大型溶洞采用鋼護(hù)筒支護(hù),繪制 “分層施工流程圖”,明確各層級(jí)的'鉆進(jìn)參數(shù)、材料用量。
二、分層探測(cè)與施工
第一層溶洞處理:鉆進(jìn)至第一層溶洞頂板上方 2m 時(shí),采用 “低鉆速試探”(6r/min),擊穿頂板后記錄溶洞尺寸,若為小型溶洞(直徑<3m),填入袋裝黏土并壓實(shí),再繼續(xù)鉆進(jìn)至第二層溶洞頂板。
層間巖柱保護(hù):鉆進(jìn)層間巖柱時(shí),鉆壓降低至常規(guī)值的 70%(≤60kN),避免巖柱因受力過大斷裂;若巖柱厚度<1m,在下放內(nèi)層護(hù)筒時(shí),確保護(hù)筒覆蓋上層溶洞底部至下層溶洞頂部,形成整體支護(hù)。
第二層溶洞處理:若第二層溶洞為大型空溶洞(直徑≥4m),采用 “鋼護(hù)筒 + 混凝土封底” 方案:先下放鋼護(hù)筒(長(zhǎng)度覆蓋第二層溶洞),再向溶洞底部澆筑 C25 混凝土(厚度≥1.5m),待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值 80% 后,繼續(xù)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深。
三、成樁與驗(yàn)收管控
鋼筋籠分段安裝:針對(duì)多層溶洞樁長(zhǎng)較長(zhǎng)(≥30m)的特點(diǎn),采用鋼筋籠分段制作(每段長(zhǎng)度 12m),分段焊接時(shí)確保焊縫飽滿(搭接長(zhǎng)度≥10d,d 為鋼筋直徑),焊接完成后采用超聲波檢測(cè)焊縫質(zhì)量。
分層驗(yàn)收:每完成一層溶洞處理后,組織勘察、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行驗(yàn)收,確認(rèn)處理效果;成樁后采用 “低應(yīng)變 + 聲波透射法” 雙重檢測(cè)樁身完整性,確保各溶洞區(qū)域無質(zhì)量缺陷。
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