土溶洞注浆综合处理施工技术研究

朱 宗 洪

(中建凯源集团有限公司，福建 厦门 361000)

1 概述

由石灰岩等可溶性岩石经过水的长期腐蚀形成的岩溶[1,2]，其通常存在于溶洞、溶槽等位置，其顶底位置悬殊。其岩体中有硬质或者软硬兼备的岩土。复杂的地质构成，让施工更加困难。福建省是沿海地区，岩溶地区尤其多，土地资源紧张，为充分利用好土地资源，并且保证施工安全，土(溶)洞综合处理的目的是为了确保桩基础施工安全[3,4]，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，洞高不小于1.5 m的溶洞(或洞高不小于3 m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，洞高不大于1.5 m的溶洞(或洞高不大于2 m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。对(溶)洞进行综合预处理，针对不同的情况采用不同的处置方法，可以节约施工成本，加快施工进度，并保证施工安全，本公司在长期的施工中进行总结，形成了本工法。

2 工艺原理

1)对无填充或半填充，洞高不小于1.5 m的溶洞(或洞高不小于3 m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150 mm，终孔口径不小于110 mm。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6 MPa～8 MPa，如灌注的水泥砂浆超过20 m3，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3 m的孔位，利用注素混凝土进行直接灌注。实际工程进程中，如果发现了溶洞被临近的孔浆填入，则根据填充情况，采用花管或袖阀管注浆。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，洞高不大于1.5 m的溶洞(或洞高不大于2 m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0.8～1.0水灰比(稀)的水泥浆，后灌注0.5～0.6水灰比(浓)的水泥浆；注浆压力为0.5 MPa～2.0 MPa，直至灌满，假设超出20 m/m3的灌注还没有灌满的话，可以改用水玻璃双液来代替水泥浆的封堵，并且满足灌注量标准后停止。

3)进行溶洞全填充的处理方式。利用42.5R的硅酸盐水泥浆进行袖阀管的灌注，水灰比为0.5～0.6，注浆压力为2.0 MPa～3.0 MPa，一旦超出了20 m/m3的单孔灌注量的话，在未超出注浆压力的前提下，可以对其进行封堵注浆，并且满足注浆压力标准为止。

3 施工工艺流程

土(溶)洞注浆综合处理施工工艺流程见图1。

4 操作要点

4.1 注浆施工工艺设计

注浆施工工艺设计见表1。

表1 注浆施工工艺设计要求表

4.2 排气孔设置

4.2.1单层溶洞连续墙排气孔设置原则

根据超前钻孔的位置，排气孔尽量靠近超前钻孔进行布孔，以增大遇到溶洞且为同一个溶洞的可能性，排气孔与超前钻孔的距离为300 mm～500 mm。结合本工程的地质情况，排气孔的数量定为2个～4个，如排气孔成孔中并未反映有溶洞的，则相应增加排气孔数量，直至找出该溶洞为止。以确保有2个为有效排气孔，如图2所示。

4.2.2单层溶洞工程桩排气孔设置原则

根据超前钻孔资料，结合本工程溶洞发育为南北朝向，排气孔按南北方向以桩中心呈对称布置，共设置2个排气孔，以增大遇到溶洞且为同一个溶洞的可能性，同时可充分探明溶洞分布、洞内充填情况。在同一桩径内，如地质超前钻资料显示有溶洞，但排气孔成孔中并未反映有溶洞的，则相应增加排气孔数量，直至找出该溶洞为止，如图3所示。

4.2.3多层溶洞排气孔设置原则

设置的位置及要求与单层溶洞的排气孔设置是一样的，不同的是要在排气管在溶洞高度范围内的部分，在管两侧面开不小于管径的小孔，间距为300 mm～500 mm，呈梅花形布置。

4.3 土、溶洞处理后质量检测标准

1)利用钻芯的方式进行检测。随机在不同的桩位大概1.5 m的范围设好检测点，查看一下溶洞填充的情况，或者查看下是否有空隙问题。

2)检查到的结果，如溶洞填充，半填充等达标率应该超出70%，检测钻孔泥浆不漏失。

3)当采用标贯检测时，标贯击数应在10击左右。

4)如检测达不到要求，则在该点布置注浆孔，灌浆堵漏。

5 结语

本文对土、(溶)洞进行综合处置，分类区别处置不同的溶洞，可以提高施工质量，缩短施工工期，节约施工成本。可以最大程度的保证施工安全，建筑安全生产对国民经济的健康稳定发展具有重要的意义，不管是在哪一个国家，建筑行业因其作业的一些高危因素，其事故发生率也十分之高，正所谓万丈高楼从地起，本工法对于高层建筑、隧道、路桥等工程来说岩溶地基基础处理的重要性尤其重要。