施工工程溶（土）洞处理技术的应用分析

2020-07-03叶峰广东省源天工程有限公司

珠江水运 2020年12期

叶峰广东省源天工程有限公司

1.溶洞处理的目的和原则

1.1 溶洞处理的目的和作用

建设单位开展溶洞处理施工的根本目的在于保障溶洞附近工程施工的安全生产，避免意外事故的发生。由于很多溶洞都为软土和松散的细砂，承载力很低，其内部较大的空间导致周围地区一旦发生地质扰动便非常容易造成溶洞坍塌，诱发地质灾害，而影响结构物的安全系数，甚至对人民的生命财产造成威胁。所以通过溶洞处理能够达到一定的洞体空隙充填效果，同时通过对洞壁以及溶洞附近土层的加固处理，在很大程度上便可以降低发生基础坍塌和溶洞崩坏的现象。此外，通过有效的溶洞处理还可以切断溶洞内与外界漏水通道的联系，因此溶洞内的泥浆和土层便不会由于雨水或地下水的冲刷而产生流失，再加上施工队伍的进一步加固和优化，那么溶洞的承载能力便会得到显著的提高。另外针对一些存在于河流的溶洞，通过应用混凝土材料对其进行处理和填充，还能够进一步确保周围船闸位置连续墙施工的安全，为相应工作人员提供了安全保障。由此可见，溶洞处理是关乎到建设施工单位利益以及有关行业工作人员生命安全的重要施工内容，工程设计人员及现场施工管理人员应对该项工作提高重视。

1.2 溶洞的分类

根据地质结构和溶洞的情况及发育情况，溶洞可分为以下几种类型：

1.2.1 按溶洞的大小分

大溶洞：溶洞高度＞3m。

小溶洞：溶洞高度＜3m。

1.2.2 按溶洞填充状态分

全填充溶洞：洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、软塑、流塑状。

半填充溶洞：洞内约一半有填充物，顶部为空腔。

无填充溶洞：洞内无填充物即空洞。

1.2.3 按是否漏水分

全漏水溶洞：严重漏水并与其它溶洞或地下河连通。

半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有渗漏水现象。

不漏水溶洞：溶洞完整，无渗漏水现象。

1.2.4 按溶洞垂向个数分

单个溶洞：桩基范围内仅有一层溶洞。

多层溶洞：桩基范围内有多层溶洞。

1.3 溶洞处理原则

1.3.1 超前钻及探边施工原则

施工单位在进行溶洞处理时要掌握一定的施工原则才能确保相关环节工作安全有序进行，而通常在溶洞处理施工前期进行地质勘探工作时，便需要现场工作人员掌握好溶洞探查和钻进施工的原则。对于已经探明的溶洞处理项目，在施工的过程中要以加快施工进度和保障工作安全为基本原则，依靠对溶洞内部空间大小以及钻进速度对地层情况进行判断，同时还需要遵循溶洞高度小于三米便不必进行探边孔施工、直接以超前钻资料为参考展开工作的原则。

1.3.2 充填原则

充填是溶洞处理施工工程中非常重要的一个主体项目，由于不同溶洞内空间的大小以及地质分布状况存在着差异，所以在充填的过程中要依照相应的施工原则进行针对性的处理。为了确保施工项目能够具有一定的经济性，因此在进行溶洞处理和填充时应以粘土、块石以及低标号的混凝土材料为主。另外针对一些内部空间较大的溶洞不可贸然进行钻探和施工，遵循先导孔再填充后施工的原则依次展开工作，同时在填充的过程中要以成孔过程不漏浆作为最终的成型标志。

2.溶洞处理施工方案

2.1 溶洞处理主要流程

在现代化建设施工过程中很多工程项目都涉及到对溶洞进行处理，以确保施工的安全和运输线路通行的稳定，而在进行溶洞处理时大多数施工单位则主要按照以下流程展开工作：

首先，在施工前期需要做好充分的准备工作。由于溶洞内部空间的不可预见性，因此导致溶洞处理施工存在着很大的安全隐患和很多不确定因素，而为了降低这些隐患与不良因素的干扰便需要进行充分的施工准备。通常准备阶段工作包含地连墙倒墙施工、现场大型泥浆池的布置、料仓的布置、施工道路硬化以及排水沟和电缆沟的布置等。

其次，为了降低溶洞内不确定因素影响到施工安全，因此接下来需要进行先导孔施工和充填施工，施工要点在于充填的程度应达到一定的标准确保充填的充分。

最后，当对成孔进行检测发现不再出现漏浆现象时，便可以按照正常的施工顺序进行成槽施工，同时进一步检测是否漏浆。如果施工人员发现存在漏浆现象，那么便需要重复上述施工步骤重新进行充填直到成孔和成槽都不会再出现漏浆问题为止，而如果漏浆问题得到了解决便可以顺利成槽。溶洞处理施工的主要流程如图1所示。

2.2 溶洞处理施工工艺

2.2.1 充填料配比参数的控制与应用

充填料的质量和性能在整个溶洞处理过程中发挥了巨大的作用，而影响充填料性能和质量的因素就在于配合参数的设计和应用。通常情况下，建设施工单位常用的充填料种类主要分为三种，分别是粘性土和水泥混合料、块石以及水泥混合料、地标号混凝土材料。这其中三种充填料适用于不同的溶洞环境，但是也有很大可能在一个溶洞处理施工项目中被同时使用。粘性土和水泥混合料主要用于对溶洞内的充填物进行固定，这种混合料的应用可以使

得漏浆现象得到有效缓解，因此常用于对快速漏浆的槽段以及对填充过的溶洞进行加固；块石和水泥混合料大多是在进行完先导孔施工之后对溶洞进行充实和堵漏，其中块石粒径的选择要求要保证在200mm到2/3孔径范围内，这种混合料主要适用于对空间较大的或者内部结构复杂的溶洞进行填充。而而低标号混凝土则大多应用于经过多次填充后，仍然无法起到良好堵漏效果的溶洞处理施工项目中，通过大量应用这种低标号混凝土材料可以有效防止溶洞产生塌陷、镂空或者大量漏浆的现象。

2.2.2 针对不同高度的溶洞处理方法

不同高度的溶洞在进行处理和填充时，施工单位所用的方法通常都存在很大差异。对于高度小于6m的溶洞，施工顺序通常都采用跳孔施工以提高工作效率，而充填过程中则主要采用了块石、粘性土与水泥混合料的充填物组合；而洞高在6m到10m之间的溶洞则是在施工过程中比较常见的类型，施工顺序则是从槽的中段进行先导孔施工和填充，之后通过对漏浆状况的判断更换冲锤以及反复回填来确保对于漏浆的控制。而在此过程中，将会应用到低标号素混凝土作为无法有效缓解漏浆的应急处理方案；最后对于溶洞高度超过10m的施工项目，通常都采用了在槽段中间先后布置两个先导孔同时进行填充，而由于充填难度较大所以会大量应用到上述三种充填料用于对漏浆现象进行有效控制。