1、同赣堤防渗墙 溶 洞 处 理 施 工 方 案 1 目录 一、工程概况2 二、溶洞补充勘察成果分析2 三、溶洞处理目的、处理原则及重点、处理方法及施工工艺3 1、处理目的3 2、处理原则及重点4 3、溶洞处理方法及相关要求4 4、注浆工艺流程6 5、溶洞处理的范围的确定8 四、溶洞处理施工顺序及施工注意事项8 1、施工步骤8 2、施工注意事项10 五、工期安排10 溶洞处理施工方案 一、工程概况 同赣堤防渗墙溶洞处理位于同赣堤:1+2653+218范围内,穿越地石炭系灰岩地层。根据初勘、复勘和溶洞补充勘察资料,该段防渗墙有较多溶洞。地面标高47.0m,相对高差2.5m,地貌属山麓斜坡堆积、冲积、2、坡积、回填等。 溶洞地质勘察阶段:分设计勘察(施工20个钻孔)、施工地质复勘(施工38个钻孔)2个阶段。本次是在设计勘察资料的基础上,结合施工地质复勘,根据溶洞的空间分布、溶洞与防渗墙的位置关系、溶洞充填物的类型,提出溶洞具体的溶洞处理方案。 二、溶洞补充勘察成果分析 1、根据勘察情况,该段溶洞分布广,规模大,设计勘察溶洞最大高度12.55m(Zk304)。补充勘察溶洞最大高度21.5m(Zk007),根据钻孔揭示有溶洞或空洞,溶洞主要分布,1+600.03+000.0,溶洞竖向位置主要 2、从设计勘察、施工复勘剖面图上揭示溶洞主要分布在标高为-32.00 20.00m范围内,其中以分布在标高3、为-1.40-32.00m之间最为普遍; 3、在小于3.50m的140个溶洞中有72个无充填物,占51%;大于等于3.50m的27个溶洞中,4个为无充填物,占15%,其余均为半充填及全充填; 4、顶板厚小于3.00m为主,约占三分之二,大于3.00m约占三分之一;且裂隙发育,溶蚀强烈; 5、根据钻进过程中钻杆掉落,下落情况,是否返水,采上来的芯样特征,大致判断溶洞是否有充填物,半充填,全充填。溶洞充填物较为复杂,主要是砂砾石;卵砾石,其次是灰黑色流塑状淤泥,软粘土,泥炭质粘土,粉质粘土;可塑状的粘土,粉质粘土;硬塑状的粘土,粉质粘 土;稍密状粉土, 中密状粉土;松散状的中粗砂;稍密状的中粗砂;4、以上各类土均不同程度地含有灰岩碎块,岩屑。 三、溶洞处理目的、处理原则及重点、处理方法及施工工艺 1、处理目的 1)确保盾构掘进期间的盾构机安全 位于隧道底的部分溶洞,其填充物为淤泥和松散的细砂,承载力很低(4080Kpa),通过对溶洞处理,确保盾构机安全、顺利通过溶洞区,避免盾构机突陷等意外事故的发生。 2)防止地表塌陷和过大沉降 位于隧道顶的部分溶洞,其填充物为淤泥、砂层和粘土,而隧道道底为中、微风化石灰岩,是典型的上软下硬地层。不少溶洞呈串珠状分布于位于隧道工作面范围,由于溶洞夹板为岩层,难以形成土压平衡掘进模式。通过处理,使隧道顶的地层和工作面土体能保持稳定,防止拱顶坍塌,工作面土体流5、失,减少地表沉降。 3)满足永久隧道结构的承载力、变形、防水要求 溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别。通过对地层处理,提高该处地层的承载力,减小不同地层之间的差异沉降,减少管片渗漏,以满足地铁正常运营。 2、处理原则及重点 1)溶洞处理应结合补充钻孔、跨孔CT物探资料来进行。 2)防止盾构机突陷、明显上软下硬和永久结构后期沉降过大,处理的重点是隧道下部。 3)主要针对填充物为淤泥、松散砂层、软塑状泥炭质粘土和粉质粘土的溶洞。 4)注浆加固的次序:应考虑地下水的影响,确保注浆效果,减少注浆损失。 5)针对不同的溶洞形式(空洞、填充物的力学指标不同)采取不同的措施。 6)尽量利用已有的补勘钻孔6、进行处理。 7)结合盾构施工特点和工程需要,注浆加固效果的检测重点以加固体强度控制为主。 3、溶洞处理方法及相关要求 根据每个钻孔溶洞的情况,对不同的溶洞采取不同的处理方法。 1)无填充溶洞和半填充溶洞处理方法 对大于2m以上的无填充溶洞和半填充溶洞,先采用填砂处理,后 采用注浆加固的方法。填砂处理的方法是在原钻孔附近(约0.6m)补钻 一个130的投砂孔。注浆加固的方法与见后面的全填充处理方法。共 有7个大于2m的无填充溶洞。 对小于2m的无填充溶洞和半填充溶洞,可采用注浆填充。 2)全填充溶洞处理方法 采用压力注浆的方法进行填充加固,注浆压力从低到高,间歇、反 复压浆; 采用以下注浆方式: (1)花管注浆:隧道两侧已埋设花管的钻探孔 (2)PVC袖阀管注浆:溶洞填充均匀,加固位置可控性强,主要是 新增加钻孔和隧道中间钻探孔。 3)注浆材料 周边孔:纯水泥浆+水玻璃; 中央孔:纯水泥浆。 4)注浆压力和注浆量 周边孔:以相对小压力、多次数、较大量控制;压力0.21.0MPa, 34次,总注浆量控制在92立方米以内。