混凝土壓力灌注工藝在地基溶洞處理工程中的應用

1、混凝土壓力灌注工藝在地基溶洞處理工程中的應用2、工程簡述 南方電網(wǎng)110千伏某變電站工程位于廣州市花都區(qū)新華鎮(zhèn)。站區(qū)總用地面積2994.6平方米，總建筑面積為3256.7平方米。站區(qū)為一矩形，圍墻東西寬42.22米，南北長73.95米。 本站的核心建筑配電裝置樓為：四層框架結構建筑物，總高為25.30米。首層主要為10kV高壓配電室；二層為電容器室、工具間、氣瓶間等；三層為主控室及蓄電池室、備品室等；四層主要為110kV配電裝置室。本工程建筑物均采用鋼筋混凝土框架結構；基礎采用預應力管樁基礎,其他附屬構筑物采用預應力管樁基礎及天然基礎。 。 2、溶洞、土洞加固處理原理及工藝流程 根據(jù)溶土洞的洞

2、內(nèi)無充填或呈半充填為流塑或軟塑狀土體充填狀態(tài)，即使是洞內(nèi)無充填的土洞及溶洞，特別是土洞，其洞內(nèi)液體多呈泥漿狀，漿體比重較大，具較大的懸浮力，直接填料法難以施工。因此，應根據(jù)鉆探結果及結合設計要求，進行具體分析，采取不同的處理手段進行加固處理。 （一）、鉆孔排查溶洞范圍施工 1、鉆孔排查：為進一步查明土、溶洞的分布范圍及洞體的范圍和溶洞的平面位置，以原勘察發(fā)現(xiàn)的溶洞、土洞的鉆孔為中心基點，按2m2m方格網(wǎng)向外括展布點施鉆孔，排查找出地基下面的溶土洞的分布范圍。鉆孔查排的鉆孔徑110mm，每個鉆孔完成后孔內(nèi)埋設90PVC-U塑料管。 3、鉆孔采用工程地質(zhì)勘探機鉆110成孔，鉆孔采用泥漿護壁，施工作

3、業(yè)中上層砂層穿透時形成砂漏，泥漿護壁以達到成孔目的，減少砂層中砂的流失。 5、鉆孔應穿過溶洞至達溶洞底部巖層面，從面測量溶洞的深度以及溶洞內(nèi)是否原有沉積物或沉積物的厚度。 6、完成鉆孔后，即進行埋設90PVC-U塑料管，要求管頂高于原地面約50cm，管底部伸至溶洞頂面下約50cm，并對塑料管進行固定于鉆孔地面上，做好防止掉管措施。 7、鉆孔時出現(xiàn)孔內(nèi)泥漿流失時，應隨即補充泥漿。泥漿采用自來水加入泥粉制成，視鉆孔成孔情況參入適量泥粉以達到泥漿的濃度滿足使用的要求。 8、若當溶洞沿伸至紅線以外還有時，鉆孔止于紅線外2m布鉆孔。當鉆孔排查未發(fā)現(xiàn)溶土洞時，則對該鉆孔采用水泥漿灌注后封孔。 （二）、土洞

4、、溶洞內(nèi)壓力泵送灌注混凝土施工 A.處理方法： 1、對無填充和半填充流塑狀粘土的大土洞先填充低標號砼，以堵土洞區(qū)的主要漏水通道和大土洞，再進行后續(xù)的袖閥管注漿工藝。溶洞處理方法與土洞相同。 2、高壓灌注砼即用砼輸送泵將砼（水泥、粉煤灰、砂、石粉、水的比例為1:0.55:4.05:4.14:1.09）由鉆孔通過鋼導管直接注入土（溶）洞中的施工工藝。無填充的土（溶）洞洞高大于2.0m時，砼導管伸至距洞底1.0m處，洞高小于2.0m時，砼導管伸至距洞頂下0.5m。 3、鉆孔孔徑168,然后預埋高壓灌注砼鋼管125*6鋼管作為砼導管。鉆孔按設計圖紙平面所示要求布置，共七個灌區(qū)29個鉆孔，成孔時采用循環(huán)

5、水加泥粉泥漿護壁鉆進。孔深至洞體底板，灌注砼采用混凝土輸送泵，灌注砼壓力610MPa。 4、每孔的灌注量在10MPa左右的壓力下，注不進為止，同時保證地面不生產(chǎn)裂縫及抬升（灌注時地面隆起最大量不得超過2cm）。 5、由于土（溶）洞的分布及形態(tài)十分復雜，施工時必須詳細查清其分布范圍、形態(tài)及充填情況。 6、灌注混凝土時，在洞頂附近難以填充密實，可能形成空腔，在后續(xù)的排氣管注漿及袖閥管注漿時應把空隙和軟土灌至密實，同時詳細記錄注漿情況。 7、泵送混凝土結束后，及時將注漿孔（灌注砼孔）用低標號砼自下而上填充封堵。 B.施工工藝 1、 出氣孔施工 根據(jù)前面的土（溶）洞鉆孔查孔及地質(zhì)資料反映，本工程地質(zhì)下

6、的土溶洞有無充填、半充填、流塑全填充、軟-硬塑全填充幾種類型。在砼灌注土溶洞的過程中，土溶洞內(nèi)的空氣（可能有水及充填物）必須利用出氣孔排出來，才能保證混凝土灌輸?shù)捻樌M行。對于前期已鉆孔排查溶洞土洞范圍埋設的91PVC管盡可能利用作為砼灌注出氣孔，如果沒有可利用出氣孔或灌注砼的土溶洞沒有出氣孔，須在土溶洞位置重新布置23個出氣孔。出氣孔施工利用地質(zhì)鉆機（孔徑110mm）參考地質(zhì)勘察資料鉆孔至溶（土）洞底，孔內(nèi)埋設91PVC管至溶（土）洞頂并伸出地面約50cm。如下圖所示： 2、 灌注孔施工 單層溶洞或土洞：在距離出氣孔500mm左右位置鉆灌注孔，采用地質(zhì)鉆機鉆孔成孔，鉆孔直徑168mm，成孔后

7、孔內(nèi)埋設125鋼管（即用于砼泵送管），對于無填充的土（溶）洞洞高大于2.0m時，砼導管伸至距洞底1.0m處，洞高小于2.0m時，砼導管伸至距洞頂下0.5m。 串珠狀土溶洞：在距離出氣孔500mm左右位置鉆灌注孔，采用地質(zhì)鉆機鉆孔成孔，鉆孔直徑168mm，采用150鋼套管在土層及砂層護壁（150鋼套管盡可能撥出重復利用），鉆到底層溶洞，成孔后孔內(nèi)埋設125鋼管（即用于砼泵送管）至底層溶洞內(nèi)200mm。對于串珠狀多層溶洞，每一層溶洞都必須有23個排氣孔，采用同一個填充孔，由下往上逐層灌的順序，即灌完一層后提升泵送砼鋼管（125鋼管）至上一層溶洞，逐層往上灌注直至灌完頂層土溶洞。 3、灌注混凝土施工

8、 采用混凝土輸送泵進行灌注混凝土（砼按圖紙要求配比現(xiàn)場攪拌）?；炷烈休^好的流動性，坍落度為180220mm。輸送泵管與土溶洞灌注鋼管制作專用的可靠接駁，在輸送泵接駁安裝等準備工作完成后，進行灌混凝土施工。當輸送泵壓力值達到設計要求后（泵送不進砼止、壓力10Mpa），結束混凝土灌注施工。對于埋設進入土溶洞內(nèi)的125鋼管，現(xiàn)場配置一臺大型挖土機（P200），盡可能將套管撥出重復利用。對于結束壓力灌注砼后，應進行觀察鋼管內(nèi)的砼下沉情況，及時進行補漿。 （三）、袖閥管壓力注漿施工 1、袖閥管壓力注漿原理 袖閥管注漿施工工藝目前是一種比較先進的注漿工藝，其適應性較強，對砂層、粉土、淤泥等均能達到較好

9、的注漿加固效果。能進行定深、定量、分序、分 段、間歇、重復注漿，集中了劈裂注漿法、壓（擠）密注漿法與滲入注漿法的優(yōu)點，其適用于處理頂板與填充物之間的空隙小于0.1m的土洞和溶洞。 2、袖閥管壓力注漿的作用 在本工程中，袖閥管壓力注漿的主要作用是： （1）對體積小于0.5m3的溶（土）洞進行灌注處理； （2）對已經(jīng)灌注混凝土的溶（土）洞底部的流塑或軟塑進行擠壓滲透，提高該層的強度； （3）對已經(jīng)灌注混凝土的溶（土）洞的頂部空隙進行補充，填滿因混凝土收縮下沉或混凝土灌注時排氣不良的局部位置。 五、后續(xù)處理和效果 （一）處理要求 1、袖閥管注漿完成后，按設計要求進行檢測。 2、由于地基下土溶洞的復雜情況，當檢測未達到設計強度、未注滿有空洞地段，按設計要求，利用檢測孔安裝袖閥管補注雙液漿，一天后再次檢測，直到合格為止。 （二）處理效果 處理工作完成后，經(jīng)過檢測單位根據(jù)注漿體情況及設計要求，結合鉆進情況、野外鑒別、原位測試、室內(nèi)試驗等綜合判斷注漿情況是否達到設計要求。 1、灌注飽滿程度：當出現(xiàn)掉鉆、鉆具自由下落時，說明仍有洞體存在，判定為漿液未注滿。未出現(xiàn)該情況時，判定為漿液已注滿。 2、混凝土強度：設計要求低標號砼28d無側(cè)限抗壓強度不小于0.2MPa。當鉆取的砼芯樣為塊狀時，錘擊聲稍脆為滿足設計要求，否則為不滿足設計要求。當鉆取的砼芯樣為短柱狀、柱狀時，采取芯樣進行抗壓試驗，強度