浅谈地下连续墙施工中的溶洞处理

周博

摘 要：溶洞地质严重影响基坑稳定性，给基坑施工带来较大风险。本文以某船闸大型深基坑工程为例，介绍了地下连续墙施工中溶洞处理的方法，为今后类似地质条件的地下连续墙施工提供借鉴。

关键词：船闸 深基坑 地下连续墙 溶洞处理

1.工程概况

某船闸基坑由左岸开挖边坡+截渗墙、右岸纵向全年围堰、上下游横向土围堰+截渗墙所形成的防渗体系围闭形成。其中，右岸纵向全年围堰长856.15m，采用双排1.2m厚钢筋混凝土地下连续墙+上部挡墙结构型式。基坑开挖底高程从上游至下游分别为：上游引航道▽27.52m→上游导航墙▽19.32m→上闸首▽12.32m→闸室▽13.67m→下闸首▽11.52m→下游导航墙▽16.82m→下游引航道▽19.32m。基坑最大开挖深度34.58m，位于上闸首，从现有地面▽46.9m开挖至▽12.32m，属深基坑开挖。

2.岩溶发育情况

工程区域岩溶作用已经进入晚期阶段，为覆盖型岩溶，以分布在河床及阶地以下为主，其形态有溶沟、溶槽、溶隙，高角度串珠状溶洞和断层溶蚀带以及较深处的管道型溶洞。

施工阶段布设超前钻钻孔696个，其中有514个钻孔遇到溶洞，遇洞率73.85%。探明溶洞共计634个，最大线岩溶率62.5%，平均线岩溶率15.12%。溶洞中的83.72%为半充填，少量全充填及空洞，充填物一般以中粗砂、卵石土为主，夹粘性土或砂性土，局部充填软塑～流塑粘性土或砂性土。溶洞按高度分类见表1。

3.溶洞处理原则

3.1先导孔施工原则

针对溶洞较大的槽段先施工先导孔，先导孔施工至溶洞顶板后采用φ1200mm钢护筒护壁。利用先导孔对溶洞进行充分的充填直至成孔过程不漏浆，然后进行地下连续墙成槽施工。根据溶洞洞高，先导孔施工工艺如表2。

3.2充填料施工原则

（1）针对半充填及全充填的中小型溶洞（溶洞洞高6m以下）：充填粘性土和水泥混合料，充填后仍无法正常进尺时，在上述充填物的基础上增加块石；

（2）针对大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：利用先导孔+钢护筒护壁方式，防止快速漏浆造成塌孔；

（3）针对串珠型溶洞、无充填溶洞或大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：充填块石、粘性土及水泥混合料；

（4）针对超大型的半充填或无充充填溶洞（溶洞洞高10m及以上）、临近结构物等重要部位的溶洞、冲孔中出现反复漏浆等情况：采用灌浆和充填低标号混凝土的处理方式。

3.3超大型溶洞预处理

针对超大型溶洞（溶洞洞高>10m），为确保施工及邻近建筑物安全，适当扩大范围进行预处理。预处理选用灌浆与溶洞充填素混凝土结合的方式，即在地连墙结构槽段内充填素混凝土，地连墙结构以外进行灌浆处理，确保地连墙施工安全。

4.溶洞处理施工工艺

4.1充填料配比参数及适用情况

（1）充填粘性土和水泥混合料（充填料1）。粘性土松散堆积密度取值1300kg/m3，投入相应袋装水泥（每m3回填料合50～100kg水泥）。对溶洞内的充填物进行固结，避免反复漏浆反复回填。漏浆严重、反复漏浆则应加大水泥投入量。

适用情况：适用于半充填及全充填溶洞；快速漏浆的槽段。

（2）充填块石、粘性土及水泥混合料（充填料2）。若采用块石、粘性土及水泥混合料（每m3回填料掺和50～100kg），块石粒径应大于200mm、不大于2/3孔径，黄泥比块石3：1。块石作为填缝材料，经过冲锤挤压后充实溶洞，达到堵漏的目的。

适用情况：适用于串珠溶洞、空洞及大型溶洞的槽段。

（3）充填低标号混凝土（充填料3）。若参照上述（1）、（2）配比参数进行多次充填溶洞仍无法达到堵漏效果或漏浆造成槽段导墙发生塌陷、镂空，则及时采用低标号混凝土进行溶洞充填或对导墙周边加固。

针对超大型溶洞及临近旧建筑物，适当扩大范围进行预处理。采用灌浆與溶洞充填素混凝土结合的方式，达到溶洞加固的作用，避免成槽过程中发生大面积塌陷。

4.2不同溶洞高度处理方法

（1）洞高H≤6m的溶洞。先从槽段中部开孔，即先进行Ⅰ序孔施工，后进行Ⅱ序孔施工，跳孔施工，依次类推，施工顺序如图1所示。

采用冲孔锤成孔，冲孔锤直径为1200mm。先进行Ⅰ序孔施工，冲孔时泥浆比重控制在1.2～1.5g/cm3。Ⅰ序孔冲孔发生漏浆情况，回填充填料1或充填料2。回填完毕后重新制造泥浆，利用冲孔锤将回填料反复击实。如此反复，直至冲孔到设计底高程。Ⅰ序孔施工完毕后按顺序进行其他孔施工。

若多次回填充填料1或充填料2无法达到止漏情况，则采用回填低标号素混凝土（充填料3）进行溶洞处理。

（2）洞高6

若多次回填充填料1或充填料2无法达到止漏情况，则采用回填低标号素混凝土（充填料3）进行溶洞处理。

（3）洞高H>10的溶洞。在地连墙槽段中间部位布置两个先导孔，先进行第一个先导孔施工，后进行第二个先导孔施工。覆盖层采用1200mm直径冲锤成孔，待冲至溶洞顶板岩层，孔内套1200mm钢护筒，更换1000mm直径冲锤冲破溶洞顶板；1000mm孔冲到溶洞底后，若发生漏浆情况，回填充填料1或充填料2。反复充填后若不再漏浆，拔出钢护筒，换成1200mm冲锤继续冲孔到设计底高程。其他孔施工方法与洞高H≤6m的溶洞处理方法一致。

若多次回填充填料1或充填料2无法达到止漏情况，则采用回填低标号素混凝土（充填料3）进行溶洞处理。

5.结语

溶洞处理一直是困扰工程建设的重大问题，尤其对深基坑稳定有着重大影响，由于其具有不可预见性、复杂性、危险性等特点，在处理过程中应综合分析各种资料和数据，针对不同的溶洞类型制定相应的处理方案，对随时出现的新情况做好充分的准备。

参考文献：

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