关于溶洞处理的技术措施分析

关于溶洞处理的技术措施分析

一、工程地质情况及溶洞发育情况

1、溶洞发育情况分析

根据，目前超前钻揭露有土洞、溶洞现象，土洞率占8%，洞高0.8m~11.3m，平均厚度6.44m；溶洞率占58%，洞高0.3m~10.8m，岩溶发育程度等级属中等发育溶洞为单层、双层或三层溶洞，呈多层串珠式分布，局部存在夹层，洞内满填充、半填充或无填充有粘土及砂土。

2、溶洞地质危害分析

鉴于本工程地质揭露情况，溶洞面标高起伏差异大，大小变化不一，且无一定的规律。因此，在溶洞的地区建造建筑物应谨慎处理。溶洞区岩体承载能力差，易引起主体不均匀沉降，给后期主体及附近建筑物带来安全隐患。桩基施工至溶洞时，用于护壁的泥浆容易出现走浆，导致地面下陷，造成施工设备和人员的安全事故发生。

二、招标文件关于溶洞、土洞处理的相关分项解释

因前期详勘报告中已勘明拟建场地存在部分土洞、溶洞状况，所以招标文件中对土洞、溶洞做为单个分项进行报价。具体措施及详解如下：

灌砂或细石混凝土处理详《关于场地土洞、溶洞处理意见》投标单位综合考虑每立方填充硬化报价（含税），今后按发生数量实际调整。

三、设计院出具的关于土洞与溶洞处理的措施

1、土洞处理措施

（1）灌砂或细石混凝土处理：对于埋深浅、洞泾（洞高大于3m）大的土洞，在剥体上钻两个或多个钻孔，其中之一作为排气孔，孔径50mm左右，另一个用来灌砂，孔径一般要求达到150mm以上，灌砂同时水冲，直到排气孔冒砂为止。如洞内有水罐砂困难时，可采用压力灌注强度等级为25的细石混凝土，也可灌入水泥和砾石。

（2）注浆处理：对于埋洞泾（洞高小于3m）小的土洞，把水泥砂浆或其他浆液均匀地注入到土洞中和其周围土体的裂缝、空隙中。硬化后将与土洞内及土洞周围的土体胶结成一个整体，形神一个强度大、压缩性低、抗渗性能高和稳定性良好的新的岩土体。2、溶洞的处理措施

（1）原图纸中对溶洞处理无明确设计方案，现设计院根据目前已经完成的96根超前钻的柱状图分析。做出关于溶洞处理的建议，如下：

根据广东省《建筑地基基础设计规范》2015年版第10.1.4条，本项目可采用旋挖灌注桩。当采用旋挖灌注桩施工时，桩成孔深度需满足设计及规范相关要求，并保证旋挖时能挖开微风化灰岩层，如不能满足时，需采用冲孔灌注桩。采用旋挖灌注桩施工时，可不进行溶洞预处理。

采用冲孔灌注桩时，桩位下溶洞预处理建议如下：

○1当溶洞内有完全填充物时，可不进行溶洞处理；

○2当溶洞内有半填充物或无填充物，溶洞顶板微风化灰岩层厚度大于1.0米时，可不进行溶洞处理；在桩基施工时，溶洞可用同桩身强度的砼灌注。

○3当溶洞内有半填充物或无填充物，溶洞高度小于1.0米时，可不进行溶洞处理；在

桩基施工时，溶洞可用同桩身强度的砼灌注。

○4当不满足上述条件时，为了保证灌注桩的成孔质量，桩位下的溶洞可进行溶洞预处

理。

（2）关于桩位下溶洞处理建议下达后，现场组织设计单位、项目管理单位、监理单位、施工单位、勘察单位及现场项目部多次联合讨论，针对溶洞处理意见的施工安全性、经济型、适用性及效率性分析。根据设计建议优化出以下处理措施：

○1当溶洞内有完全填充物时，可不进行溶洞处理；

○2当溶洞内有半填充物或无填充物，溶洞顶板微风化灰岩层厚度大于1.0米，溶洞高度大于2米时；采用一次冲孔后，溶洞内回填砂土搅拌物或毛石，二次冲孔的方式。

○3当溶洞内有半填充物，溶洞高度小于1米时，采用高压旋喷水泥浆后冲孔。

○4当溶洞内无填充物，溶洞高度小于1米时，采用袖阀管注浆充满后冲孔。

○5当溶洞内无填充物或半填充物，溶洞高度大于1米小于2米时，采用袖阀管注浆充

满后冲孔。

（3）上述只包含目前已探明96支桩地下存在溶洞的处理建议，如存在不包含在上述情况中的溶洞，需二次讨论处理建议。

四、对比方案的安全性、经济性、适用性及效率性分析。

（1）根据目前已探明的96根超前钻的数据分析，存在溶洞的桩位点不会产生溶洞垮塌的风险。需二次冲孔处理的溶洞，有少量孔内塌方的可能，不会危及施工设备和作业人员的安全。

（2）根据已探明的96根超前钻的数据，按照设计建议与联合会审意见的分析比对表如

对于表2的溶洞，平均高度为6.2米

○1水泥砂浆或砼：暂按50立方米/孔x 750元/立方米=37500元；

○2合计单根桩溶洞后处理预估价约为：37500元。

对于表3的溶度，平均高度为0.6米

○1水泥砂浆或砼：暂按6立方米/孔x 750元/立方米=4500元；

○2合计单根桩溶洞后处理预估价约为：4500元。

高压旋喷水泥浆（适用于洞高1米的半填充溶洞）：

○1成孔：暂按38米/桩x 80元/米=3040元；（利用超前钻孔可忽略此项）

○2注浆工：暂按8吨/米x 334元/吨=2672元；

○3水电费：暂按200元；

○4水泥：暂按8吨/米x 614元/吨=4912元；

○5合计单根桩溶洞预处理预估价约为：7784元

袖阀管注浆（适用于洞高小于2米的无填充溶洞或洞高大于1米，小于2米的半填充溶洞）：○1成孔：暂按38米/桩x 80元/米=3040元；（利用超前钻孔可忽略此项）

○2注浆工：暂按10吨/米x 334元/吨x2米=6680元；

○3水电费：暂按200元；

○4水泥：暂按10吨/米x 614元/吨x2米=12280元；

○5合计单根桩溶洞预处理预估价约为：19160元。

一次冲孔回填，二次冲孔的方式

○1重复冲孔费用：暂按15立方米/桩x 400元/立方米=6000元；

○2孔内回填费用：暂按30立方米/桩x150元/立方米=4500元；

○3合计单根桩溶洞预处理预估价约为：10500元

（3）适用性对比

○1溶洞采用桩身砼标号商品砼直接浇筑成桩方案，方案中商品砼的用量不可预控，遇到较大商品砼时更改方案的灵活性较差，中间改变方案易导致桩身出现质量问题。

○2高压旋喷水泥浆与袖阀管注浆属溶洞预处理方案，可在冲孔之前根据超前钻的结果

制定适用的处理方案。也可以根据预处理过程中实际状况临时调整处理方案，如溶洞横向面积过大，导致商品砼的施工量过大。

○3对于高度较大的溶洞，采用一次冲孔，二次回填砂土、毛石的方式，二次冲孔处理，

可以有效控制商品砼的施工用量。可根据超前钻的结果，对需二次冲孔的溶洞提前处理，错开施工工序。

（4）效率性的对比

○1由于溶洞横向面积的不可预控性，成桩过程中商品砼的浇筑时间与使用方量不可控，无法有效控制施工工期。

○2根据超前钻的数据，分类处理溶洞，可对材料施工与施工工期有效控制。对处理难度较大的溶洞，可做出预控和预处理，施工工期与工程造价控制较好。

五、施工控制措施

（1）计量控制

○1对于高压旋喷及袖阀管注浆，本工程中注浆材料水灰比暂定为1：1，现场可根据水泥

的用量测量注浆的工程量。整个施工过程中监理全程旁站，管理公司负责对施工完毕的溶洞数据记录。

○2对于二次冲孔量根据超前钻的数据与现场实际深度控制，回填方量可根据现场进场材

料实时控制。整个施工过程中监理全程旁站，管理公司负责对施工完毕的溶洞数据记录。

（2）安全控制措施

○1为切实保证施工人员安全,树立”安全第一,预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。

○2建立安全保证体系,除企业已有的机构外，工地设置安全机构，工程项目设立安全小组，班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全