溶洞处理施工方案

独山大学城一期工程医专2#教学楼溶洞处理

专

项

施

工

方

案

重庆市五一实业（集团）有限公司

2013年 4月

溶洞处理施工方案

一、工程概况

2#教学楼勘察区地貌单元属于中低山溶蚀地貌。场地总体地势较平坦，地面现状标高996.48m～997.50m，相对高差1.02m。根据地质勘查祥勘及补堪资料显示，该地貌单位溶洞处理范围面积约1000m2，溶洞底高程最小值为987.1，溶洞主要分布在标高994.0～989.0。岩溶地区或某些成因复杂的地层中，沿地基不同深度，往往分布有土洞或溶洞、溶沟、溶槽等。其填充物为淤泥、腐殖土、地下水等，由于地质构造方面的原因，这些溶洞或土洞仍有继续发展扩大的趋势。在这种地基上修筑高层建筑物，由于地基覆盖层厚度不够，桩基或复合地基的处理深度往往受到限制，因此在桩基或复合地基施工前必须对溶洞进行加固填充处理。另一方面，为防止地基中溶洞继续发展扩大，消除建筑物在使用过程中的隐患，也必须对溶洞进行加固处理。

本方案是在详勘和补充勘察资料的基础上，根据溶洞的空间分布、溶洞与房屋孔桩基础的位臵关系、溶洞充填物的类型，按甲方要求，经甲方、监理、施工、设计、地勘，五方现场确定，初步拟定采用溶洞土石方全开挖，桩基完成后回填素砼和石渣的处理方式。

二、溶洞勘察成果分析

1、根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）2009版的规定和甲方提供的一层平面图，按一柱一孔原则共布臵55个钻探孔，由于ZK423、ZK424、ZK425及ZK428钻探孔处溶洞较发育，且埋深较大，根据设计要求补充15个钻探孔，因此本次勘察共布臵钻孔70个。

2、本次勘察根据钻探揭露，25个钻孔发现溶洞，次勘察总共施工钻孔70个，钻孔遇洞率为35.71%，表明场地岩溶发育程度为强发育，且地下水较丰富。

3、在剖面上溶洞主要分布在标高为995.49～987.2m范围内，其中以分布在标高为994.0～989m之间最为普遍；

4、根据地勘资料显示，所有溶洞内均为浅黄色粘土填充物。

5、顶板厚小于3.00m为主，占74%，大于3.00m约占36%；且裂隙发育，溶蚀强烈；

6、岩土构成：

粘土：浅黄色，可塑状，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，稍有光泽。场地内广泛分布。其厚度0.20m（ZK440）～2.60m（B7）。

灰岩：灰、深灰色，厚层状构造，主要由碳酸盐岩矿物组成，隐晶结构，基岩顶部节理裂隙较发育，方解石脉较发育，岩芯较完整，主要呈柱状，为整个场地的主要岩性。

7、地下水

上层滞水：赋存于上覆粘土体中，由于场地内粘土层厚度较小，且为相对隔水层，透水性差，无统一稳定水位，主要来源于大气降水，受季节降水影响大。

潜水：主要赋存于碳酸盐岩裂隙中，主要受大气降水和地表水补给，经岩溶裂隙向低处排泄。根据钻孔稳定水位的量测及钻孔ZK415抽水试验资料分析表明，勘察基间该区地下水位稳定水位标高为993.7m左右。

渗透系数K＝0.62 m/d

三、溶洞处理目的、处理原则及重点

1、处理目的

改善地基工程性质,使其满足工程建设的要求。

2、处理原则及重点

根据岩溶形态的具体情况、工程使用要求、施工条件、并按照安全与经济相结合的原则来选择处理方案。因本处施工工期特别紧，故按甲方要求选择了大开挖回填砼和石渣的处理方式。

原则上，对地层中的土洞（溶洞），主要是将其填充密实，使其与周围地基形成一个完整的整体，以保证桩基或复合地基可以按常规设计方案执行，并可有效阻止地下水的流动，防止溶洞在地下水的冲刷或侵蚀作用下进一步发展、扩大。

用于溶洞填充的材料可采用常规的黏土或砂性土，其密实度和强度也无需做出太严格的规定，这是因为溶洞填充处理的只是为了消除或减轻地基非均质性的影响，如果填充材料的密度或强度太大，与周围地基的密实度或强度相差太大，反而会造成另一种非均质现象。因此土洞（溶洞）经填充处理后，其中的填充介质密实度或强度与周围地基的强度或密实度保持一致即可。

四、施工准备及施工顺序

（一）、施工准备

1、施工要求：

1）控制点依据建设单位给定的控制点已引入施工区。

2）熟悉施工图纸及地质情况，了解地下管线情况，检查挖土及运输机械的准备情况，进行施工前技术质量和安全交底工作。

3）制定溶洞土石方开挖施工方案，安排工期计划。

2、现场准备：

1）根据勘测资料，对需要处理的区域进行定位放线，放出溶洞处理开挖线和边坡线。

2）所有施工人员均持证上岗，岗位职责、权限明确到位；机械设备已按时到场，且运转良好，机具配套合理，满足施工需要。

人力安排如下：

交底。交底的主要内容有：工程概况、施工顺序、技术标准、质量要点和安全文明施工等。

3、施工工艺工序要求

1）场地清理：运输车配合挖掘机将墟渣弃至指定弃土场。

2）测量定位：场地清理完毕后，溶洞开挖施工前测量人员放出溶洞处理区域开挖线，放样时测量人员做好精确控制，防止超欠挖。

3）施工便道修筑：因采用开挖回填的处理方式，需修筑一条长约66米，宽5米，换填石渣深度大约1米的施工便道，以满足现场施工。便道起点坐标（X=2853252.9，Y=452703.8),拐点坐标（X=2853263.5，Y=452702.3），终点坐标（X=2853232.4，Y=452704.9）

4）施工排水：地面排水遵循先整治后开挖的施工顺序，施工前先做好地面排水，地面排水随地形坡势沿开挖基坑外边缘设30公分高阻水带，再修200×300水渠排水，以防地表水流入坑内。坑内排水挖四个积水坑，用水泵抽水。洞内排水，溶洞地下水丰富，洞内渗水量大，土石方开挖中机械不能正施工，现场须安装污水泵连续抽水，以满足机械人员正常施工和作业安全。

5）溶洞处理区土石方开挖：溶洞右侧2#教学楼部分桩基、构造柱已形成，加之洞内结构复杂，附近又有架空高压线，石方开挖不易采用爆破作业，应采用机械破碎凿打。因作业面较小，开挖深度大，洞内机械操作面限制，地下水较丰富，自卸式汽车无法进入洞下作业，挖机也无法纵向一次挖出全部土石方，根据现场实际情况，挖机须搭路下去，分三层开挖，采用挖掘机和自卸汽车分级甩渣运输，从而涉及开挖的土石方须“二次转运”才能将其运至场外弃土场。待开挖出一定范围后进行机械刷坡，依据现场土质和周围环境情况计划坡比，放坡系数暂按1：0.33。

6）由于溶洞地下水丰富，全部开挖后，渗水量大，和粘土溶解后呈淤泥状，为了桩基砼浇筑正常施工并满足质量要求，浇筑前洞底四周以桩基为中心，在洞外选用毛石和防渗粘土混合围堰，防止渗水流入桩基底部，以便砼浇筑施工。

7）基坑安全防护：因开挖深度大约为10米左右，依据《建设工程安全生产管理条例》和《强制性条文》的有关规定必须进行安全防护。基坑四周设臵扣件钢管栏杆，并绑密目网，设臵警示牌，防止人员及物体坠落。采用扣件和钢管搭设爬梯，供施工人员上、下基坑。

8）回填

开挖完成后，进行孔桩浇筑，待孔桩浇筑完成后达到一定强度后，用石渣和素混凝土回填。在回填过程中，用压路机配合人工分层碾压密实，达到规范要求，使之与周围地基的强度和密度保持一致。

9）地面恢复及退场

施工完毕后对场地内损坏地面进行恢复处理，主要是对地面进行填平，确保场地的顺利移交。

四、安全措施

为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，确保施工顺利进展，特制订安全措施如下：

1、做好临边防护措施以及安全用电措施。

2、必须遵循国家、省、市及公司的安全施工法规、制度，严格执行各专业操作规程。

3、利用各种宣传工具，采用多种形式，对施工人员进行安全教育、施工前进行安全技术交底，使全体职工树立“安全第一”的思想，不断强化安全意识，使安全管理制度化，教育经常化。

4、在施工围栏周围每隔20m设一个警示红灯。

5、安排专人进行安全巡视。

6、设路线导向牌.

7、施工现场设有安全标志，在陡坎、沟、槽、坑等危险部位设防护设施和安全标志。

8、从事特殊作业的人员必须具备有国家相关部门颁发的有效专业上岗证或操作证等。机械前后行走时必须看清楚前后方是否有人或障碍物，机械回转时必须看清楚3600回转半径内是否有车辆和行人。且机械施工至围墙处时必须有专人配合指挥挖掘机驾驶员，防止由于驾驶员的距离错觉造

成对围墙的碰撞而导致事故的发生。

五、工期安排

为保证能按期完成施工，在施工过程中采用两班轮换制，在施工过程中加强管理，切实保证设备完好，人员充足，材料及时。