土、溶洞处理方案(共20页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、编制依据(1)工程测量规范(GB50026-2007)。(2)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)。(3)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)。(4)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)。(5)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)。(6)建筑地基处理技术规范(DBJI5-38-2005)。(7)本工程超前钻勘察报告广州市监狱项目桩端持力层超前钻探岩土工程勘察报告。(8)本工程设计图纸。二、工程概况及场地周边环境1 基本概况 拟建场地位于广州市花都区,项目设计单位为广东华南建筑设计院有限公司;超前钻探岩土工
2、程看擦单位为中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司,施工单位为广州机施建设集团有限公司。广州市监狱位于广州市花都区赤坭镇西南面3公里,总用地面积平方米(575.5亩)。本项目包括警察办公生活区、罪犯监管区、武警营区及相关的配套工程,由47个单体构筑物组成,其中警察办公生活区包括警察办公用房、警察综合楼、警察食堂、警察备勤房、物流楼;罪犯监管区包括罪犯监舍(12栋)、劳改用房(6栋)、会见楼、会见楼地下通道、礼堂、教学楼、入监劳改用房、入监监舍、禁闭室、医院、罪犯伙房、后勤监舍;武警营区包括武警中队营房、训练馆;配套工程包括监狱大门、武警大门、AB门、气瓶室、电设备房1、电设备房2、电设备房3、
3、污水处理池、水设备房、消毒池、生活、消防水池、雨水综合利用、围墙及哨楼;总建筑面积平方米。施工内容包括预制管桩、钢筋混凝土结构、网架工程、装修工程、道路、绿化工程及室外配套工程;工期516天。2 场地工程地质及水文地质条件根据中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司提供广州市监狱项目桩端持力层超前钻探岩土工程勘察报告拟建场地在钻探所达深度范围内,场地地层从上至下为土层。各土、岩层自上而下分为:(1)土层:厚度约为2030m;(2)岩层:灰岩。本场地内揭露基岩为石岩系下统(CI)沉积岩,岩性为灰岩,本工程场地溶洞较发育,溶洞的位置、大小及填充等特征无规律性。本次勘察共钻探64个孔,37个钻孔揭露有
4、溶(土)洞,见洞率为57.8%,溶洞大多为半填充,填充物多为流塑软流塑状粘性土夹砂,钻探时稍漏水;个别溶洞为全充填状态,钻探时漏水。三、土(溶)洞处理工程量、主要材料和处理方法1 本工程土(溶)洞处理工程量和主要材料根据本工程超前钻资料,本次需处理土(溶)洞的部位有20处,注浆孔和透气孔需钻孔60个,其中,采用袖阀管注浆部位一处,采用花管注浆部位三处,灌注水泥砂浆(或素砼)的部位十六处,需75*3.6mmPVC透气管约1300m,花管220m,袖阀管130m,详见下表:序 号名 称单 位数 量备 注1钻孔m18002袖阀管m1303PVC管m13004花管m2205砂浆(素砼)m311006水
5、泥吨1502 土(溶)洞处理的目的、对象土(溶)洞处理的目的是为了确保桩基础施工安全,保证桩的质量及施工进度。为了既能达到对土(溶)洞处理的目的,又能节省费用,针对本工程的特点,对超前钻查明的工程桩桩身范围内满足如下条件的土(溶)洞进行预处理,根据设计要求:(1)对无填充或半填充,洞高1.5m的溶洞(或洞高3m的土洞)采用高压泵送M10水泥砂浆的方法灌注充填:(2)对无填充或半填充,洞高1.5m的溶洞(或洞高2m的土洞)采用花管灌注42.5R普通硅酸盐水泥浆灌注充填:(3)对全充填溶洞,采用袖阀管灌注42.5R普通硅酸盐水泥浆灌注充填。3 土(溶)洞处理的方法 根据设计要求,基坑内的土、溶洞按
6、下列方法进行处理: (1)对无填充或半填充,洞高1.5m的溶洞(或洞高3m的土洞)的处理方法:采用XY-150钻机钻孔,注浆孔开孔口径不小于150mm,终孔口径不小于110mm。钻孔深度和清孔达设计要求后,安装注浆管并开始灌注水泥砂浆,压力为68Mpa,如灌注的水泥砂浆超过20m3,改灌注C15素混凝土,若单孔灌注量超过60 m3时,仍未见稳定,则暂停施工,立即清孔,第二天按上述步骤继续灌注,直至灌满,达到灌浆压力要求。对于揭露溶洞洞高3m的孔位,亦可以直接灌注素混凝土。施工时,如发现溶洞已被相邻注浆孔灌浆时充填,则根据填充情况,采用花管货袖阀管注浆。选择砂浆或素混凝土,可根据现场施工条件确定
7、砂浆和易性,现场搅拌,施工可控性好。(2)对无填充或半填充,洞高1.5m的溶洞(或洞高2m的土洞)的处理方法:采用花管灌注42.5R普通硅酸盐水泥浆,先灌注0.81.0水灰比(稀)的水泥浆,后灌注0.50.6水灰比(浓)的水泥浆;注浆压力为0.52.0Mpa,直至灌满,如灌注的水泥浆超过20m3仍未灌满,则采用水玻璃双液灌浆封堵,直至达到注浆压力要求。(3)全充填溶洞的处理方法:采用袖阀管灌注42.5R普通硅酸盐水泥浆,水灰比为0.50.6,注浆压力为2.03.0Mpa,当单孔灌注水泥浆量超过20m3时,仍未达到注浆压力要求,则灌注双液浆进行封堵,直至达到注浆压力要求。各种处理方法的土、溶洞分
8、布位置,详见附图1.4 注浆施工工艺设计要求表3.3-1注浆施工工艺设计要求表注浆孔类型施工要求花管灌注水泥浆1. 洞高小于或等于1.5m且无充填或半充填的溶洞或洞高小于3m的土洞;补注已完成填充的大溶洞(大于1.5m)。2. 灌注42.5R普通硅酸盐水泥浆,水灰比0.81.0(稀),后灌注水灰比0.50.6(浓);注浆压力暂定0.52.0Mpa,最终通过现场试灌确定。袖阀管灌注水泥浆1. 全填充溶洞(全填充土洞):2. 灌注42.5R复合硅酸盐水泥浆,水灰比为0.50.6,注浆压力暂定2.03.0Mpa,最终通过现场试灌确定。灌注水泥砂浆(低标号混凝土)1. 洞高大于1.5m且无充填或半充填
9、溶洞或洞高大于等于3m土洞;2. 先高压泵送M10水泥砂浆,压力为68Mpa;如灌注的水泥砂浆超过20m3,改灌注C15素混凝土。3. 若溶洞被相邻注浆孔灌浆时充填,可采用花管货袖阀管注浆。排气孔1. 放置75mmPVC管,发现溶洞部位每隔20cm对开2个直径23cm孔洞;2. 通过花管采用纯水泥进行补浆,注浆压力0.51Mpa。5 注浆(砂浆)孔的布置 (1)对于要灌注砂浆的土(溶)洞,在中心布置一个注砂浆孔,在其两边各1.0m1.5m布置两个排气孔。(见下图,图3.3-1泵注砂浆钻孔布置图)排气孔 注水泥砂浆(桩中心) 排气孔 1.0m1.5m(2)对于要灌注水泥浆的土(溶)洞,在中心两边
10、各1.0m1.5m布置两个注浆孔,在注浆孔连线的垂直平分线上D/2+0.4布置一个排气孔。(如下图,图3.3-2注水泥浆钻孔布置图)排气孔 注水泥浆孔 桩中心位置 注水泥浆孔 1.0m1.5m 图3.3-2注水泥浆钻孔布置图6 注浆总体施工顺序注浆总体施工顺序遵循“先外后内、先大后小、先砂浆后水泥浆”的原则:(1)岩溶注浆施工在工程桩施工之前进行;(2)注浆应在钻孔完成并安装完注浆管或套管后进行;(3)先注砂浆孔,后注水泥浆孔;(4)对多层溶洞要先处理下层溶洞后再处理上层溶洞;(5)对于现已表明的注浆孔,宜先施工周边相邻注浆孔并注浆,后施工中间注浆孔,施工时宜间隙注浆;(6)先处理洞高大且无充
11、填溶洞,再处理洞高小有充填的溶洞。7 溶洞(土洞)充填质量要求孔洞应充填密实,当采用标贯检测时,标贯击数应不小于10击,也可以采用抽芯检测。四、土(溶)洞处理施工工艺及流程1 泵送砂浆或素混凝土施工工艺及流程适用范围:桩身范围内洞高1.5m且无充填或部分充填溶洞或洞高3m且无充填或部分充填土洞,利用高压混凝土泵通过导管直接将砂浆注入溶洞中,填充溶洞内空腔,再利用排气孔进行花管补浆,加固及二次充填固结洞体顶底板四周未充填密实的部位及未充填的盲区,泵送砂浆施工工艺基本工序可分为:成孔、安装导管及固管、砂浆拌制及灌注等步骤。施工工艺流程图见图4.1-1。(1)测量放样测量员根据待处理溶洞、土洞上代表
12、钻孔的坐标确定土洞的中心位置,做好标记,测定施工前的地面标高,将测量放样结果报建设、监理单位批准。根据放样结果就近安排设备及材料堆放场地。(2)布置钻孔按注浆孔平面布置图进行布置钻孔,并做好标记。(3)钻孔采用MDL-120D1型潜孔钻机及XY-150地质钻机,水泥砂浆孔用150mm的口径开孔,跟管钻进,钻至最后一层溶洞的底板底后终孔。排气孔用110mm孔径开孔,深度不小于注浆孔。在施工前,现场技术人员要熟悉场地岩(土)层发育情况,了解待处理土、溶洞代表钻孔柱状图,土、溶洞的顶、底界埋深,厚度。所有钻孔均要做好成孔记录土、溶洞的顶、底界埋深,厚度、充填情况及充填物性质,钻孔泥浆或漏浆情况等),
13、填写“钻孔原始记录表”,原始记录必须真实准确。在钻进过程中,若发现溶洞已被相邻注浆孔灌浆充填,根据充填情况,若为全充填时,选用花管注浆。(4)安装及加固导管钻孔成孔后安装108mm泵砂浆导管,起拔跟管套管,注浆导管进入最后一层溶洞顶板以下0.30.5m并高出地表面约50cm,高出地面导管外侧焊50mm短导管或在导管头焊接法兰,防止导管掉入孔内。然后在孔口以下1米范围内浇注砂浆固定导管、充填导管与孔壁的间隙,防止泵送砂浆过程中导管移位或跳动,并将管口与地泵输送管连接。(5)安装PVC管PVC管直径为75mm,壁厚为3.6mm,在溶洞部位每隔20cm对开2个直径为23cm孔洞。将已制作好的PVC管
14、置于排气孔内(管底部要用堵头封堵),然后起拨钻孔跟管套管。(6)拌制砂浆或素混凝土搭建搅拌站,根据试灌配合比搅拌砂浆。(7)泵送砂浆或素混凝土通过混凝土输送泵先进行灌水试验,以探明溶洞容量、漏水、溶洞间相连情况后,再将搅拌站中的砂浆经过输送管进入洞体。待溶洞灌满,压力达到试灌确定的压力后,稳压30分钟左右,拔出泵砂浆导管。施工过程中详细记录灌注情况,填写“泵送砂浆施工记录表”,并及时报验。灌注施工时,地面应设置35个水准观测点,密切管测洞体地表的变化情况,不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面出现裂缝和抬升,必须机施降低泵送压力和灌注量。终注标准:直到达到试灌确定的压力值(8Mpa)或灌满
15、为止。泵砂浆完毕后,采用纯水泥浆(水灰比0.8),用花管对洞内充填物进行加固,注浆压力为0.51.0Mpa。施工工艺技术参数见一览表(表5.1-1)(8)注浆孔封孔注浆施工结束后,起拔套管并及时将孔口封堵。表5.1-1泵送砂浆或素混凝土施工工艺技术参数一览表分类项目洞高小于或等于1.5m且无充填、部分充填溶洞洞高3m且无充填、部分充填的土洞; 成孔成孔孔径150mm孔斜1%孔深不小于超前钻揭露最底层溶洞底0.3m安放导管108mm泵注砂浆导管、高出地表面不小少于50cm泵注砂浆或素混凝土砂浆和混凝土强度砂浆:M10 混凝土:C15注浆压力68Mpa终灌标准直到灌满或达到试灌确定的压力(8Mpa
16、)为止。设备、材料 施工工序 文件资料处理搭建临设测量放样测量放样报验钻机、发电机、粘土等进场水泥、砂、粘土粉、导管、砂浆输送泵进场布置钻孔钻孔布置图报验施工注浆孔填写钻孔记录表,确定面积、体积、洞体填充情况,并报验安装及固定导管泵注水泥砂浆或混凝土材料报验,填写泵送砂浆施工记录表,混凝土灌注记录表花管注浆加固拌制砂浆泥浆制备图5-2泵送砂浆或混凝土施工工艺流程图2 花管或袖阀管注浆施工工艺适用范围:洞高1.5m且无充填或半充填的溶洞、洞高3m且无充填或半充填的土洞。花管注浆是通过注浆管,在浆液压力条件下,较为均匀地进入溶洞,以达到浆液在溶洞中均匀扩散,将溶洞的填充物胶结为一个整体的施工工艺。
17、注浆时,设置注浆外管,注浆外管每隔一定间距预留出浆口,在出浆口处设截止阀,注浆时,将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内,对需要注浆部位进行注浆。总体施工顺序为:放线定位、成孔、制作及插入花管、配备注浆液及注浆。见花管注浆施工工艺流程图5.2-1.(1) 成孔采用MDL-120D1型潜孔钻机及XY-150地质钻机,用110mm的口径开孔,钻至最后一层溶洞的底板底后终孔。排气孔也用110mm孔径开孔,深度不小于注浆孔。(2) 下注浆花管(或袖阀管)花管采用6镀锌钢管,在注浆段(对土洞、溶洞要超出顶、底界各0.20mm)开设注浆口,开孔间距为330mm,孔径约1cm,开口处可用水工胶布包裹。钢管的低
18、端头用土工布等物包紧扎死,插入花管至设计深度后起拔跟管套管,即花管应下至溶洞底板处。防止起拔困难,也可在成功后先下入50mmPVC塑料管(一次性使用,注完浆留在孔内),在溶洞顶、底板间每隔10cm对开两个直径为23cm孔洞作为射浆孔,直接从PVC管中下入注浆花管进行注浆,注完浆拔出花管。(3) 安装PVC管PVC管直径为75mm,壁厚为3.6mm,在溶洞部位每隔20cm对开2个直径为23cm孔洞。将已制作好的PVC管置于排气孔内(管底部要用堵头封堵),然后起拔跟进套管。(4) 配制浆液及注浆浆液采用水泥浆,采用水泥为42.5R普通硅酸盐水泥,水灰比为0.51.0,试验时先稀后浓。用BW150型
19、注浆泵进行注水试验,以探明溶洞容量、漏水、溶洞间连通情况后,再注水泥浆液,浆液现场用LJ-300型搅浆桶搅拌;浆液须在搅拌均匀过筛后,在压注,在压注过程中,浆液应连续搅拌,搅拌时间应大于2min。注浆施工过程中,出现地面冒浆或压力突变,应立即停止注浆,查明原因,采取相应的措施。注浆施工过程中应做好相应的施工记录,现场灌注时,可先选择低压0.50.8Mpa进行试压,(设计注浆压力为0.52.0Mpa),对钻孔深度、每轮注浆压力、每轮次注浆量、每轮注浆时间和总注浆量等参数进行详细记录。对多层溶洞,至下而上逐级灌满。灌注完毕机施整理资料,对注浆过程中存在的问题,机施进行分析处理。注浆结束标准应根据下
20、列情况综合决定:a。达到试灌确定的压力(2.0Mpa);b。地面或相邻排气孔、注浆孔冒浆。设备、材料 施工工序 文件资料处理搭建临设测量放样测量放样报验钻机、发电机、粘土等进场水泥、土粉、花管、输送泵进场布置钻孔钻孔布置图报验施工注浆孔确定面积、体积、洞体填充情况,并报验填写情况,并报验安装花管泵注水泥浆材料报验,填写水泥浆施工记录表清场、退场拌制水泥浆液泥浆制备排气孔补浆图5-2-1花管注浆施工工艺流程图3 双液注浆施工工艺及流程适用范围:花管注浆灌注的水泥浆,仍未灌满或达不到注浆压力;对灌注砂浆的溶洞处理,用花管补浆达不到注浆压力时。(1)原理特点:双液注浆是通过注浆孔,将水泥-水玻璃混合
21、浆液一次性补充到所需加固溶洞、土洞、土体间隙中。利用其迅速凝固的特点,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。由于水泥-水玻璃浆液的固结时间可以控制在一定范围之内,因此可以人为地控制浆液流动距离,又由于该浆液具有胶结性,因此可以与充填物和前期充填的浆液及砂浆连结成整体,从而达到封堵的施工目的。(2)浆液配比:水泥浆配成水灰比为1:1的浆液;将水玻璃浆液稀释成具有一定玻美度的水浆液(一般稀释成玻美度Be=8-10)。(3)施工方式:上述两种浆液采用体积比为1:1混合方式,由注浆泵注入到已灌注水泥浆的溶洞的间隙中,使填充在溶洞内的水泥浆液充分挤压胶结成为一个整体,达到溶洞处理
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