溶洞处理灌浆施工方案

同赣堤溶洞处理灌浆施工方案

1 编制依据

（1）、施工设计图纸及设计说明

（2）、参照前期溶洞生产性试验成果

（3）、《水工混凝土施工规范》（DL/5144-2001）

（4）、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-1994)

（5）、《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T 5100-1999)

（6）、《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)

（7）、《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)

备注：本方案作为现场施工依据或作业指导，如在施工中遇到与本方案未提及到的事项，如须调整需见监理工程师签证单或指示单为准。

2 工程概述

2.1 地质条件概况

根据地质勘查资料，及设计图纸本工程溶洞有全填充式，半填充式或无充填式三种形式，灌浆施工范围内地层包括第四系冲残积层、下二迭系栖霞组灰岩和中碳系船山组白云质灰岩，第四系冲残积层：从上而下依次为人工填土、粘性土、全新统冲积层粘性土、砂土、砂砾石，中更新统冲残积砾质土、碎石土等。厚度17.7m~49.7m，底面高程（黄海高程）﹣2.7m~29.3m。下二迭系栖霞组灰岩：浅灰、灰白等色，微晶结构层状构造，矿物成分为方解石、白云石、石英、铁质等，夹白云质灰岩，岩溶发育一般以三至五层岩溶形式出现，岩溶顶界高程20.9m~﹣17.7m，底界高程18.0m~﹣40.2m，多为有充填物的岩溶，充填物以砂砾石为主，还有砾质土，含泥砾质土、粘土、砂土等。无充填物岩溶主要在桩号2+040，高程﹣19.0m~﹣21.2m，桩号2+160，高程﹣15.5m~﹣16.7m和桩号2+730等。桩号1+265~1+400、1+680~1+790、1+980~2+240、2+700~3+060四段岩溶发育，尤其1+980~2+240段受断层F102影响，岩溶强烈。桩号2+300处岩溶率达77%，单个岩溶厚度达29m。中石灰系白云质灰岩：灰白色，微晶结构，层状构造，矿物成分为白云石、石英、方解石、铁质等，夹灰岩，岩溶不发育。

2.2 溶洞处理灌浆工程量

江西省峡江水利枢纽库区防护工程同赣堤桩号1+265~3+218溶洞处理工程，在防渗墙成槽后，于槽内吊装预置孔管材，然后浇筑防渗墙砼于是在防渗墙内形成灌浆孔和压水试验检查孔。灌浆孔间距2.1米，为单排，压水试验检测孔置于两灌浆孔之中。治理轴线长度1953m，灌浆孔共930个（试验区已施工9个孔），钻孔35000m。

孔位编号见施工图纸，孔间距2.1m，钻孔孔位偏差不大于200mm，建议21个孔为一单元，在每个单元I序孔中选一个先导孔，先导孔灌浆应在其他Ⅰ序孔之前进行，先导孔与相邻I序孔垂直面上错开一层溶洞，则其它I序孔也可以施工；I序孔与相邻II 序孔垂直面上错开一层溶洞，则II序孔也可以施工；孔深至设计溶洞处理底线。

3 施工布置

3.1 水、电系统

（1）、施工用水采用潜水泵抽水，并在每3台钻机配备一台2m3的蓄水箱，每个制浆站配备一个2m3的蓄水箱，供水能力不小于70m3/h，出口水压不小于0.3MPa。

（2）、施工用电采用系统供电，在桩号1+265~3+218已分布3台变压器（总负荷700千伏安）。整个施工现场设备使用负荷为500KW左右，施工段配置配电柜，并相隔100m左右配备一个空气开关，各施工机组从空气开关接线到配电柜，再分配到各施工机械，由主电缆线接入，布线长度根据现场实际距离而定。

3.2 设备布置

XU-300型回转钻机及XY-1A-6型地质钻机完成所有灌浆孔、检查孔的钻孔作业，同时在制浆站根据需要布置高速搅拌机、泥浆泵输送浆，在各灌浆点根据需要配备足够的灌浆泵、双层搅拌机及灌浆数据采集与处理系统自动记录仪等主要灌浆设备。

3.3 灌浆设备

（1）搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液的类型和灌浆泵的排浆量相适应，保证能均匀、连续拌制浆液。高速搅拌机的搅拌转速应不小于1200r/min （2）灌浆泵的技术性能与灌注的浆液的类型、浓度应相适应。额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20%，排浆量能满足灌浆最大注入率的要求。

（3）灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。

（4）灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。使用压力宜在压力表最大标值得1/4~3/4之间。压力表与管路之间应设有隔浆装置。

（5）灌浆塞应与所采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应，应有良好的膨胀和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段，并且易于安装和拆除。

3.4 制浆系统

本工程采用集中制浆法制浆，拟设四个制浆站，根据施工进度安排布置在同赣堤沿线桩号1+515、2+015、2+515、3+015。

每个制浆站安装2个水泥储存罐，安设2台NJ-600型高速搅拌机制浆，2台JJS-2A 立式双层普通搅拌机储浆，2台BW-200/40型泥浆泵，以及供水、输浆管路系统。制浆站规模为1000L/min。通过输浆φ25~φ50支管将浆液送至各灌浆点。集中制浆站制

备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.4~2.0m/s，各灌浆点测定来浆密度，并根据各灌浆孔段所需要的灰比调制后使用。在灌砂浆时，砂浆在灌浆孔现场根据需要进行拌制。

3.5 施工中的排水、排污

将废水、废浆汇集引入到附近低洼处集水坑内；在施工场地周围布置挡水埂，使废水、废浆集中，用潜水泵引出坝外。

4 施工顺序及程序

4.1 施工顺序

灌浆施工顺序为：先进行防渗墙浇筑，待防渗墙达到一定强度后进行溶洞灌浆。

4.2 施工程序

防渗墙成槽后→孔位放样→预埋孔口管→砼浇筑→灌浆钻孔→孔内阻塞→压水实验→灌浆→逐段施工→封孔→质量检查

5 具体施工工艺

5.1 灌浆钻孔

防渗墙砼达到龄期后，进行先导孔（在I序孔中选），其次I序孔、II序孔（在垂直面上错开一层溶洞）、分序进行施工。单管钻具，金刚石（钻岩石层时）或复合片（钻岩溶砂砾石充填物时）钻头，开孔孔径Φ110~Φ75，终孔孔径Φ91~Φ75，分段钻进成孔。基岩钻进不分段，至钻入岩溶充填物层一定厚度后而止。根据前期灌浆试验区钻孔情况岩溶充填层成分复杂，钻进难度大；小岩溶可一次穿透；较大规模岩溶充填物松散透水，不易成孔，往往取钻后孔壁大部分垮塌，只有灌浆处理才能向下有效钻进，因此钻进段长小，段次多，有时段长只有数十厘米，少数溶洞段须多次灌浆处理才能钻成。钻进达到设计要求深度且未见岩溶时即行终孔。

（1）、孔距

溶洞灌浆为单排，灌浆孔孔距为2.1m。溶洞灌浆检查孔位置可在基本孔之间布置，孔数为基本孔的5%~10%。

（2）、孔深

灌浆孔深达到设计图纸的溶洞处理底线，检查孔深度比所在检查部位的灌浆孔深度少1m。

（3）、孔径

溶洞灌浆孔孔径为φ110~φ75，灌浆检查孔孔径为φ91~φ75。

5.2 先导孔和检查孔钻孔取芯