广州大坦沙项目土溶洞加固处理方案总说明

土、溶洞灌浆加固处理方案说明

工程名称:合景方圆大坦沙项目土、溶洞加固处理工程地点: 广州市荔湾区大坦沙

施工单位:广东华固工程有限公司

编制单位:广东华固工程有限公司

编制人:

编制日期: 年月日

审批负责人：

审批日期: 年月日

目录

一、工程概况 (3)

二、土洞、溶洞灌浆充填处理技术要求 (4)

三、土洞加固处理的目的 (5)

四、土洞、溶洞加固原理及原则 (5)

五、土洞、溶洞处理施工工艺 (6)

六、施工质量检测 (10)

一．工程概况

拟建场地在地铁六号线河沙站与坦尾站之间的西边直至白沙河的带状地块，位于大坦沙西海南路东侧。本项目总建筑面积约35万平方米，总用地面积约8.4万平方米，拟建建筑物有高层建筑及多层建筑，高层建筑高度约80米，地下室1层，约5米，多层建筑为地面以上1～2层，地面以上高度4.5～9米。采用剪力墙结构型式。

建筑物安全等级为一级，地基基础设计等级为甲级，抗震设防类别为丙类。

区内布置勘察钻孔由设计单位（广州市方圆建筑设计有限公司、广州容柏生建筑工程设计所）提供场地钻孔平面位置图，第一、二次勘察共布置了203个钻孔，其中控制性钻孔71个，一般性钻孔132个。

1 埸区岩土工程地质条件

1.1 土岩分层依据

1、将土、岩分开分类。即分为砂土、粘土、粉土及风化岩层。

2、按成因时代分类。如海积冲积、冲积、残积层，表层为人工冲填土。

3、按土、岩性质状态分类。如可塑粘性土、硬塑粘性土，全、强、中、微风化岩带。

残积土、全风化岩、强风化岩划分标准为：残积土标准贯入试验实测击数N＜30击，全风化岩标准贯人试验实测击数30≤N＜50击，强风化岩标准贯入试验实测击数N≥50击。

1.2地层结构及岩土特征

根据钻孔揭露，场地土层按成因类型可划分为：人工填土层（Q

4

ml）、海陆交互相沉积

层（Q

4mc）、冲洪积层（Q

3+4

al+pl）、残积土层（Q el）、白垩系基岩层（K）的上统大塱山组黄花

岗段（K

2d2），岩性为泥质粉细岩、砂岩。石炭系基岩层（C），包括下统大塘阶测水组（C

1

dc）、

和中上统壶天群（C

2+3

ht）。岩性为泥质粉砂岩、砂岩，灰岩、断层角砾岩等。现根据已揭露的资料，自上而下将各土层特征分述如下：

1.2.1、人工填土层（Q4ml），图件和附表代号为<1>

<1>杂填土：灰色、灰黄色，杂色等，松散，稍湿，主要由粘性土、砂、碎石、砖块、砼块、塑料垃圾等建筑垃圾及生活垃圾组成。该层在本次所有勘察钻孔中均有揭露，厚度2.40～10.20m，平均6.01m，层底深度0.80～10.20（高程-0.30～6.84m）。

1.2.2 海陆交互相沉积层（Q

4

mc），图件和附表代号为<2>，场地范围内主要揭露海陆交互相沉积淤泥质土层、淤泥质粉砂层、淤泥质中粗砂层、粉质粘土层。

<2-1>淤泥质土：深灰色、灰黑色，流塑为主，局部软塑，粘滑，味腥，含有腐殖质，局部夹较多粉细砂，有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性低。本层ZK1，ZK5，ZK6，ZK7，ZK11等70个钻孔有揭露，厚度0.60～5.40m，平均1.95m，层顶深度0.80～16.00（高程-5.35～6.84m）。

<2-2>淤泥质粉细砂层：灰色、深灰色，松散，局部稍密状，饱和，主要成分为石英砂，级配不良，局部含较多粘粒，部分夹薄层淤泥质土。本层在ZK1，ZK2，ZK3，ZK5，ZK6等151个钻孔有揭露，厚度0.70～11.80m，平均5.25m，层顶深度0.80～12.30（高程-1.10～6.22m）。

<2-3>淤泥质中粗砂：灰色、深灰色，松散～稍密，饱和，主要成分为石英砂，级配良好，局部含较多粘粒。该层在ZK2，ZK5，ZK6，ZK7，ZK9等个43钻孔有揭露，厚度0.50～9.10m，平均3.02m，层顶深度6.30～15.90（高程-6.52～3.27m）。

<2-4>粉质粘土：灰色、褐黄色，可塑，粘韧，土质一般，局部夹薄层粉细砂。本层仅在ZK1，ZK2，ZK3，ZK119，ZK14a，ZKB42，6个钻孔中有揭露，厚度1.80～5.60m，平均2.77m，层顶深度10.10～17.50（高程-5.40～-0.58m）。

al+pl）图件和附表代号为<3>，场地范围内主要揭露冲洪积

1.2.3 冲洪积砂土层（Q

3+4

粉细砂层、中粗砂层、砾砂层。

<3-1>粉细砂：浅灰色、灰黄色，松散～稍密，饱和，主要成分为石英砂，级配不良，局部含较多粘性土。本层在ZK15，ZK16，ZK38，ZK51，ZK73等27个钻孔有揭露，厚度0.60～6.50m，平均2.80m，层顶深度1.50～21.90（高程-11.39～4.98m）。

<3-2>中粗砂：浅灰色、灰黄色，稍密～中密，饱和，主要成分为石英砂，级配良好，局部含少量粘性土。本层在ZK1，ZK2，ZK3，ZK5，ZK6等150个钻孔有揭露，厚度0.50～14.90m，平均5.92m，层顶深度6.70～22.10（高程-11.48～2.87m）。

<3-3>砾砂：浅灰色、灰黄色，中密，饱和，主要成分为石英砂，级配良好，局部含少量粘性土。本层在ZK26，ZK29，ZK42，ZK47，ZK49等41个钻孔有揭露，厚度0.80～6.70m，平均3.76m，层顶深度9.2～23.20（高程-12.27～-1.32m）。

1.2.4 残积土层（Q el），图件和附表代号为<4>，场地范围内主要由泥质粉砂岩、灰岩为母岩风化作用形成。

<4-1>粉质粘土：褐红色、褐黄色、灰色，可塑为主，局部硬塑，粘韧，土质一般，局部含砂，为下伏基岩风化残积而成。本层在ZK1，ZK2，ZK6，ZK12，ZK13等43个钻孔有揭露，厚度0.50～11.70m，平均2.65m，层顶深度14.80～24.50（高程-15.81～-6.58m）。

1.2.5 岩石全风化带（C

1dc、K

2

d2、C

2+3

ht），图件和附表代号为<5>，场地范围内主要

揭露基岩层为全风化泥质粉砂岩、灰岩。

<5>全风化泥质粉砂岩：红褐色，芯呈土柱状，略见原岩结构，浸水易软化，手可掰断，局部夹有强风化岩。本层在ZK19，ZK27a，ZK31a，ZK64，ZK129a等11钻孔有揭露，厚度0.90～3.50m，平均2.14m，层顶深度17.50～28.60（高程-17.99～-7.03m）。

<5-2>全风化灰岩：灰白色、青灰色、浅红褐色，芯呈土柱状，略见原岩结构，浸水易软化，手可掰断，局部夹有强风化岩块。本层仅在ZK44，ZK119，2个钻孔有揭露，厚度2.10～3.60m，平均2.85m，层顶深度18.20～25.20（高程-15.68～-10.45m）。

1.2.6 岩石强风化带（C

1dc、K

2

d2、C

2+3

ht），图件和附表代号为<6>，场地范围内主要

揭露基岩层为强风化泥质粉砂岩、砂岩、灰岩、断层角砾岩。

<6>强风化泥质粉砂岩：红褐色，芯呈半岩半土状、岩柱状、碎块状，原岩结构清晰可辨，浸水易软化，手可掰断，局部夹有中风化岩块。本层在ZK1，ZK19，ZK26，ZK35，ZK42等75个钻孔有揭露，厚度0.50～17.50m，平均3.93m，层顶深度14.90～41.30（高程-30.78～-6.99m）。

<6-1>强风化砂岩：红褐色，芯呈半岩半土状、岩柱状、碎块状，原岩结构清晰可辨，浸水易软化，手可掰断，局部夹有中风化岩块。本层在ZK82，ZK91，ZK92，ZK122，ZK133，ZK100a，ZK114a，ZK130a，ZK131a，ZKB61，ZKB67钻孔有揭露，11个钻孔有揭露，厚度1.20～12.20m，平均5.43m，层顶深度16.20～33.70（高程-23.46～-9.83m）。

<6-2>强风化灰岩：灰白色、青灰色，芯呈半岩半土状、碎块状，原岩结构清晰可辨，浸水易软化，手可掰断，夹有中风化岩。本层在ZK13，ZK29，ZK80，ZK96，ZK110，ZK70a，ZK83a，ZK97a，ZK125a等15个钻孔有揭露，厚度0.40～2.90m，平均1.46m，层顶深度19.50～30.30（高程-19.89～-8.95m）。

<6-3>强风化断层角砾岩：红褐色，芯呈半岩半土状，原岩结构可辨，浸水易软化，含砾石，砾石主要为灰岩，棱角清晰，粒径为1～4cm。本层在ZK30a，ZK63a，ZK70a，ZK111a，ZK125a，8个钻孔有揭露，厚度1.20～8.30m，平均4.03m，层顶深度25.50～46.60（高程-36.41～-16.46m）。

<7>中风化泥质粉砂岩：红褐色、棕红色，芯呈扁柱～短柱状，粉砂质碎屑结构，层状构造，岩质极软，裂隙较发育，锤击声哑。本层在ZK1，ZK7，ZK12，ZK13，ZK19等80个钻孔有揭露，厚度0.50～11.70m，平均2.80m，层顶深度14.40～48.40（高程-37.95～-8.72m）。

<7-1>中风化砂岩：红褐色、棕红色，芯呈块状～扁柱状，局部短柱状，砂质碎屑结构，层状构造，岩质软，裂隙较发育，锤击声哑。本层在ZK7，ZK58，ZK91，ZK122，ZK100a，ZK114a，ZK130a，ZK52a，ZK66a，ZK74a，ZKB62，11个钻孔有揭露，厚度1.00～5.20m，平均2.88m，层顶深度20.00～35.70（高程-26.72～-12.22m）。

<7-2>中风化灰岩：灰色、灰白色、青灰色，芯呈扁柱状～短柱状，隐晶质结构，层状构造，岩质较软，裂隙较发育，锤击声较脆。本层在ZK3，ZK6，ZK7，ZK9，ZK12等44个钻孔有揭露，厚度0.10～3.90m，平均1.27m，层顶深度15.80～49.10（高程-38.91～-8.54m）。

<7-3>中风化断层角砾岩：红褐色夹黄色、红褐色夹灰色，芯呈块状～扁柱状，裂隙发育，锤击声哑，砾石主要为灰岩，棱角清晰，粒径为1～4cm。本层在在ZK26，ZK18a，ZK37a，ZK39a，ZKB18，5个钻孔有揭露，厚度1.60～5.80m，平均3.47m，层顶深度24.80～38.70（高程-26.94～-14.37m）。

<8>微风化泥质粉砂岩：红褐色、棕红色，芯呈短柱状～长柱状，粉砂质碎屑结构，层状构造，岩质软，裂隙稍发育，锤击声较脆。本层在ZK1，ZK7，ZK13，ZK35，ZK42等19个钻孔有揭露，厚度1.00～5.80m，平均2.57m，层顶深度24.70～49.20（高程-38.07～-16.07m）。

<8-1>微风化砂岩：浅红褐色，芯呈短柱状～长柱状，砂质碎屑结构，层状构造，岩质较软，裂隙稍发育，锤击声较脆。本层在ZK23a，ZK26，ZK31a，ZK34a，ZK122，ZK130a，ZK131a，ZKB61，ZKB62，ZKB63钻孔有揭露，10个钻孔有揭露，厚度1.00～3.30m，平均2.05m，层顶深度29.40～43.20（高程-32.06～-17.39m）。

<8-2>微风化灰岩：灰色、灰白色、青灰色，芯多呈长柱状，局部短柱状，隐晶质结构，层状构造，岩质较硬，裂隙稍发育，锤击声脆。本层在ZK2，ZK3，ZK5，ZK6，ZK7等80个钻孔有揭露，厚度0.10～7.20m，平均1.71m，层顶深度16.80～53.40（高程-43.21～-8.03m）。

1.2.9土洞，图件和附表代号为<9>。

<9>土洞：除钻孔ZK93、ZK97a、ZK14a、ZKB56有充填物外，其余土洞均无充填物，其充填物主要为红褐色流塑状粘性土、砾砂及少量碎块岩等。钻进中钻至土洞时，自由下钻，但有时钻进时速度较快，且普遍出现漏水、漏浆现象。该层在ZK13、ZK14a、ZK23a、ZK57、ZK86a、ZK93、ZK97a、ZK119、ZK128及ZKB56 10个钻孔中有揭露，洞高0.40～7.30m，平均2.39m，洞顶深度20.50～31.10（高程-19.28～-9.19m）

1.2.10溶洞，图件和附表代号为<10>。

<10>溶洞：大部份钻孔无充填物，出现漏水、漏浆现象，自由落钻。少数钻孔有充填，其物充填物为红褐色软塑状粘性土、少量碎块岩，出现漏水、漏浆现象，钻进较快。该层在ZK3、ZK7、ZK9、ZK11、ZK12等48个钻孔有揭露，洞高0.20～8.20m，平均1.71m，洞顶深度20.90～51.60（高程-41.41～-10.69m）

1.3不良地质作用和特殊性岩土

本场地不良地质主要有断层、土洞、溶洞及饱和砂土的地震液化作用，特殊土为人工填土、软土及风化岩及残积土，现分述如下：

1.3.1不良地质作用

1、断裂

由本次勘察钻孔揭露资料，推断场地内有四条小断裂F1、F2、F3、F4，其中F1、F2、F3走向NNE（约10°），向西倾，倾角中等，F4近东西走向（约60°），倾角较缓。断裂带内揭露有断层角砾，断层角砾再次成岩，风化程度不均一，且断层角砾岩内有溶洞发育。断裂构造常造成岩体破坏、岩石破碎、地层的不连续，基岩面起伏变化加大，岩体的风化程度加深，出现风化深槽等不良工程问题。

2、灰岩区土（溶）洞

察场地内灰岩区揭露的土洞均位于灰岩基岩上部，溶洞位于石炭系的灰岩区域内，从本次勘察资料看，土（溶）洞主要集中分布在场地北部、中下部及西南部区域（见附图3）。在158个钻孔中，91个钻孔揭露有灰岩，灰岩地区中52个孔有土（溶）洞发育（其中10孔有土洞发育，48个孔溶洞发育），整个场地土（溶）洞见洞隙率为32.9%，灰岩地区见洞隙率为57.1%，据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第6.6.2条，本场地属于岩溶强发育场地。地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑主体宜避开岩溶强发育地段。在土（溶）洞发育区对建筑物的安全带来极大隐患，在一定条件下可能会发生地质灾害，造成地面塌陷或塌坍，严重威胁本工程及周边建筑物的安全。在基础设计及施工时需考虑土（溶）洞的不利影响，并采取相应措施。

2 埸区水文地质条件

2.1 地表水系

地表水系主要有珠江水及场地南面的水沟。珠江水季节性变化较大，主要受潮流控制。由于场地及场地附近砂层较厚，且场地内灰岩区溶土洞较为发育，受珠江水位变化的影响，部分地区（洞顶）砂层易被掏空，从而引起地面塌陷。拟建场地南面水沟水面距地面深约6m，沟宽约4m，水流较缓，据调查沟内水流主要来源于附近民用和建筑工地的污水排放。该水沟对场地影响相对较小。

2.2地下水类型，赋存与补给

据钻探揭露，场地内地下水按照地下水的赋存方式可分为包气带上层滞水、第四系孔隙水、基岩裂隙水和灰岩溶洞裂隙水4种类型，地下水稳定水位埋深0.20～5.70m（标高5.40～10.34m）。

1、包气带上层滞水

上层滞水赋存于厚度较大的填土中，主要接受大气降水补给，透水性良好，排泄方式主要为自然蒸发和垂直下渗。

2、第四系孔隙水

第四系孔隙水含水层主要赋存于海陆交互相沉积淤泥质粉砂层、淤泥质中粗砂层及冲洪积粉细砂层、中粗砂层、砾砂层。水量较丰富，赋水性中等，属强透水性土层。海陆交互相沉积淤泥质土层、粉质粘土层为相对隔水；地下水来源主要接受大气降水、珠江水体和地表水径流补给，排泄方式主要为自然蒸发和侧向径流。场地第四系孔隙水与珠江水有密切的水力联系。

3、基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，赋水性亦较弱，含水层厚度因裂隙、节理发育程度不同而差异较大，透水性不均匀，透水性取决于裂缝宽度及贯通性，本场地裂隙水主要赋存于强风化岩层中下部（碎石块状夹土状）及中风化岩上部破碎带中，基岩裂隙水补给主要来源于外围基岩裂隙水和构造裂隙水的侧向补给，并接受上部土层孔隙水越流补给，排泄方式主要为侧向径流。

4、灰岩溶洞裂隙水

灰岩溶洞裂隙水主要赋存于石炭系壶天群石灰岩岩溶中，岩溶水的赋存条件复杂，直接与岩溶发育情况密切相关，主要由侧向径流补给以及由第四系砂层水垂向入渗补给，排

泄方式主要表现为侧向径流。

地下水位的变化随季节性变化较大，并与珠江水的补给密切相关，一般雨季水位略有抬升，旱季水位略有降落。钻孔施工期间测得场区混合稳定水位埋深在0.20～5.70m。综合上述说明，场地地下水位变化主要受季节和降雨量及珠江水影响较大，场地水位埋深变化幅度较大，年度水位幅度约1.50～2.00m，最大时局部接近地面。

二、土洞、溶洞灌浆充填处理技术要求

1、以下范围内的第一层溶洞及所有土洞均需进行填充加固处理：

1).溶洞顶距筏板底距离Z≤10m；

2).溶洞顶距筏板底距离10＜Z≤20m，且溶洞顶板厚度h≤2.5m；

3).溶洞顶距筏板底距离20＜Z≤25m，且溶洞顶板厚度h≤2.0m；

4).溶洞顶距筏板底距离25＜Z≤30m，且溶洞顶板厚度h≤1.5m；

按间距1.8m的布置检查孔注浆孔，检查注浆孔孔深至第一层溶洞底，且岩面下不小于3.0米。

2、检查注浆孔孔径91mm，发现土洞、溶洞后进行注浆充填加固处理。

3、各孔注浆量依据地质情况有较大差异，当连续灌浆量较大且不见升压时，可在水泥砂浆或水泥浆中加入适量水玻璃等速凝剂，如未见压力回升，可暂停一段时间，并将注浆管清孔，间隔数小时后，再连续注浆，直至灌满。

5、溶洞顶板以上的检查孔和注浆孔段应采用水泥砂浆充填满，水灰比0.60，掺砂量为约水泥量20%。

6、质量要求：a、通过灌浆处理，使揭露土洞、溶洞洞体不再出现空间；b、堵塞洞体透水通道，减少覆盖土层的水土流失，防止土洞再发生；c、通过静压力灌浆，使呈洞内呈流塑及软塑状态的填充物强度得到提高，或能达软可塑状态，提高洞顶板的稳定性，进而达到设计要求。

7、柱位超前钻探钻孔揭露岩层土、溶洞，详情附表或详见钻孔柱状图。

三、土、溶洞加固处理的目的

由于基底或桩端距溶洞洞顶距离近，基底或桩端附加应力对洞体影响不太大，要求洞内充填物承载力不高,但对于溶洞较浅区域,对溶洞内填充物桩侧摩阻力要求较高。溶洞一

般情况下短时间内其变化不明显，但当其受到附加应力影响时，空洞顶板土体会产生崩塌扩展现象，最终会引致洞体顶板失稳陷落，危及建筑物的安全。因此，溶洞处理的目的旨在：

1、堵塞溶洞与外界的直接漏水通道，防止水土流失；

2、充填洞体内空隙，防止洞壁土体崩塌；

3、加固洞内原充填的欠固结的软弱土体，防止软弱土体在受附加应力及自重影响下

产生较大的固结沉降变形，使洞内充填物与洞壁间产生过大的空隙；并且一定程

度提高洞内填充物承载力特征值。

四、土洞、溶洞加固原理及原则

（1）加固原理

由于筏基或桩端是以相对稳定的硬土或岩层为基底持力层的，浅层土洞及溶洞系位于相对较硬的持力层下部，当土洞不断扩大时，基底持力层将也不断变薄，随着洞体高度及宽度增大，当洞顶土体其支承及抗剪能力无法抗衡基底应力时，将发生塌陷事故。所以浅层土洞及溶洞的进行处理的目的在于防止地基基础及地面产生塌陷，而浅层土洞（或溶洞）与溶洞间具有连通性或水力联系，浅溶洞顶板往往较薄，土洞或溶洞洞体内部分为空洞，部分多为呈流塑（标贯自沉）软弱土体充填,该软弱土体为欠固结土体。据此,我们设计利用钻探机钻孔，先根据洞底的充填情况，采用具针对性的侧向喷射注浆法+直接压力灌浆充填法组合工艺处理---即先在钻孔内把带有侧向喷嘴的注浆管下放至孔底后，用高压设备使纯浆液成为高压流从喷嘴中喷射出来，冲击（切）洞内充填水体及土体，同时注浆管以一定速度旋转及渐渐向上提升至洞顶标高上大于0.50m，一来起到清孔、排水作用，二来起到使浆液与洞内残留土粒强制搅拌混合作用；然后将注浆管下放至需处理的土洞洞底或预定位置，不提管直接由下至上压力灌注水泥浆，当孔口冒出纯水泥浆浆体时，进行封蔽性静压灌浆，如灌浆过程中单孔出现耗浆量约30吨或灌浆压力无法提升时，可能出现了漏浆现象，必须改用水泥化学浆（即水玻璃，下同）灌浆堵封漏浆通道。采用静压灌浆法在孔内注入高浓度水泥化学浆,使水泥化学浆液在压应力的驱动下扩散、渗透到空状的洞及软土中去，一来充填填土的孔隙及岩体裂隙,排挤出孔隙中存在的自由水和气体，并产生胶结作用,形成新的整体；二来形成劈裂灌浆，使浆液在洞内及周边软土中形成呈树根网络状水泥固体；三来通过水泥化学浆的快速凝固作用，堵塞洞体与外围的透水通道，进一步迫使洞内空洞得到充分的填充，待浆体凝固后，在溶洞中形成一个强度较高的固结

体，从而起到既置换、加固洞体软弱土体及充填空洞作用，又起到洞体上下板块的承接作用，从而达到加固目的。

（2）加固原则

土、溶洞处理应重点处理洞体较大、埋藏较浅、溶洞顶板薄的溶洞，防止基桩周边范围地基土（特别砂土）的流失，采用充填和压力注（灌）浆的方法加固生理；土、溶洞处理采用先分散灌浆，观察处理情况后，再集中范围处理。地下室底板外约3m的范围内的土、溶洞需做灌浆处理。若工程预应力管桩基础先行施工，则在溶洞灌浆处理施工中应结合地质勘察资料、现场实际成孔情况和桩体施工记录及土建相关施工图进行周密施工。

五、土洞、溶洞处理施工工艺

根据溶洞洞内无充填或呈半充填为流塑或软塑状土体充填状态，即使是洞内无充填的溶洞，洞内液体多呈泥浆状，浆体比重较大，具较大的悬浮力，直接填料法难施工。因此，应根据钻探结果及结合设计要求，进行具体分析，采取不同的处理手段及施工工艺和施工顺序进行灌浆加固处理。

成孔要求：为进一步查明溶洞的分布范围及洞体的范围和溶洞的平面位置，对需进行灌浆处理的溶洞，钻孔灌浆成孔孔数按1.8m×1.8m网格或梅花形分布布孔，钻孔灌浆点宜按网格状放射线布置，钻孔采用钻机成孔，成孔深度进入基岩面以下不少于3.0m或第一层溶洞底。

如下图所示：为查明溶洞的分布范围，以原钻孔点ZKA为例，在进行土、溶洞施钻前，以原地勘报告所显示的钻孔点放坐标点，在以ZKA为中心，东西南北方向间距1.8m呈放射状进行钻孔。直至在某方向钻孔过程中未揭露有土、溶洞止，钻孔过程中记录每

个钻孔的成孔情况，作为土、溶洞施工处理的依据。

ZKA-4ZKA-6

ZKA-1

ZKA-5

ZKA-3

ZKA-9

ZKA-8

ZKA-2

ZKA-10

ZKA-12

ZKA-11

ZKA-13

（一）、直接静压灌浆充填施工工艺（挤压压密灌浆处理，以下简称A 工艺）

对洞内充填流塑或软塑状态土体的浅层土洞及溶洞，为防止洞内欠固结的软弱土体产生过大的固结变形，使洞顶出现脱空现象，形成空洞，需对洞内土体进行压力灌浆充填及压密处理。

1、高压侧向喷射洗孔注浆

钻机成孔（直接利用钻探钻孔）→下落高压注浆管→高压喷射浆（浆体水灰比约0.6的纯水泥浆）→喷嘴旋转及提升→提管至第一层洞体顶板上大于0.50m 时仃止喷浆→拔管→洗管。

2、直接压力灌浆充填

在已喷浆洗孔的孔内及时将注浆管下放至需处理的土洞洞底→不提管直接通过高压浆泵由下至上压力反灌水泥浆→反灌法注浆至钻孔孔口冒出纯浆体→封孔压力注浆至灌浆压力达到约300～500kPa 或地面土体出现冒浆时可停止灌浆。

灌浆过程采用主灌孔与观测孔结合，灌浆点按网格状放射线布置，灌浆点间距约1.8m ，采用钻机成孔，成孔深度至洞底；灌浆孔控制范围系在灌浆孔灌浆时，边沿观测孔直接冒浆为主。直接压力灌浆充填采用水泥浆，若灌浆过程中出现用浆量大或灌浆压力无法提升时，可能出现了漏浆现象，必须改用水泥化学浆（水泥化学浆：水灰比0.6,化学浆水水玻璃掺入量按水泥重量10~50%进行控制）灌浆堵封漏浆通道；当遇多层溶洞时，应分层冲切清洗灌浆处理。

（二）、静压灌注水泥浆＋预埋管压力灌浆充填施工工艺

对如 6ZK2、6ZK10、6ZK29号等钻孔，揭露的大体积无充填或半充填土洞、溶洞，采用钻孔灌注水泥砂浆（水泥浆）＋预埋管压力灌浆充填处理。

施工工艺顺序：成孔→预埋管→洗孔→预埋管压力注浆（土、溶洞漏水时采用）→开放式灌注水泥砂浆充填→预埋管压力注浆

1、预埋管压力注浆（以下简称B工艺）

此工艺对于可能出现漏水现象的土洞或溶洞，或进行了注浆及充填处理后，待浆体初凝及充填物沉积稳定后，洞体顶板底与注浆固结体顶面间出现脱空现象时需进行补浆处理的，对此类钻孔要再进行预埋管,采用静压灌浆法在孔内注入高浓度水泥化学浆,使水泥化学浆在压应力的驱动下扩散、渗透、挤压洞体内软弱土体，并充填空隙及岩体裂隙,并产生胶结堵封作用。施工工艺如下：

A、埋管: 钻孔顶部埋设一根φ48mm钢管,埋置深度约6~12m（即要求钢管穿过填土或

软弱土层3.0m），对相关邻近钻孔都进行预埋管处理。

B、孔排渣: 将压浆管下至沉渣或浮浆面，自上而下,采用高压水冲洗钻孔内沉积(沉渣)

物进行排渣,直至反滤水变清为止。

C、放式注浆: 洗孔完成后,进行孔底灌注纯水泥浆,直至孔口排出水泥浆为止。

D、封闭式稳压注浆: 加接稳压循环装置,采用双向分流法，分灌浆压力段(一般分二个

压力段),在相对稳定的压力驱动下,将高浓度的水泥化学浆（水灰比约0.6）注入岩体裂隙及溶洞,在灌浆过程中,根据注浆量调节灌浆压力，化学浆水玻璃的掺入量按水泥重量的10～50%进行控制。

E、拆管封孔: 当灌浆压力大于500kPa（施工经验显示，当浆压力＞500kPa时，地面

开始出现上抬或开裂冒浆）,而长时间(约10分钟)不进浆或进浆量很少时,应停止注浆,稍后拆除注浆管并封孔。

F、洗管：拆除注浆管后必须及时清洗注浆管及高压泵。

质量控制：灌浆及注浆过程必须注意观测旁边钻孔孔口冒水、冒浆情况，以此分析洞体的充填质量，当单孔水泥灌量达到约30吨，而化学浆的掺入量达到20～30%，但灌浆压力达不到300kPa时，暂停灌浆（为防止堵管，要进行适当的提管及洗管处理），约3小时后再重新开始加大化学浆的掺入量灌浆，若为多孔灌浆，则跳孔进行，若重新加大化学浆的掺入量为50%进行灌浆，而同一孔灌浆水泥耗量较大（合计约50吨），而灌浆压力无变化或达不到设计要求时，停止灌浆待分析研究处理。

2、洞内静压灌注水泥砂浆充填（详见工艺A）

对土洞漏水通道进行了堵塞后进行此灌浆工艺施工

3、预埋管压力注浆（B工艺）

此阶段灌浆目的在于补灌、充填空隙作用，施工工艺与B工艺相同，灌浆过程先进行完全开放式注浆排水，后封蔽压力灌浆。其目的是，待洞内浆体初凝及充填物沉积稳定后，为防止洞体顶板底与注浆固结体顶面间出现脱空现象，进行补浆填缝处理。

灌浆过程采用主灌孔与观测孔结合，灌浆点按网格状放射线布置，灌浆点间距约1.8m，采用钻机成孔，成孔深度至洞底；灌浆孔控制范围系在灌浆孔灌浆时，边沿观测孔直接冒浆为主。

质量控制：灌浆及注浆过程必须注意观测旁边钻孔孔口冒水、冒浆情况，以此分析洞体的充填质量，当灌浆压力达到设计要求，或灌浆压力未达到设计要求但地面土体松动冒浆时，停止灌浆。若揭露土、溶洞洞体较大，充填物较少，洞内水体呈静态时，可先采用大口径成孔，预埋钢管至近洞底，采用高压泵直接泵送水泥砂浆或C20素混凝土充填，后采用预埋管静压灌浆补充充填处理。

（三）、土、溶洞钻孔封孔处理

若因在基坑底下开孔施工，钻孔会产生冒水或涌水现象，要求对存在相对深层土洞的钻孔或出现漏水现象的钻孔进行钻孔封孔处理，封孔深度至岩层面；施工工艺如下：

1、将棉纱球放入钻孔内，用注浆钢水管压下至岩层面；

2、不提管，利用钢管为注浆管压入纯水泥浆，直至孔口冒出纯浆体为止。

3、对基坑开挖后出现冒水现象的钻孔，须进行水泥化学浆灌浆封孔处理。

（四）封孔

对没有探到土、溶洞的检查钻孔，采用压力灌浆充填处理，由孔底往上灌注水泥砂浆或水泥浆填满，注浆压力不小于300kPa。

六、施工质量检测

为检查土洞、溶洞灌浆充填情况，在施工过程中对孔位点灌浆结束后，对以上部分孔位点进行灌浆连通孔间抽芯检验，进行自检；同时为进一步检验灌浆充填情况，施工结束后建设单位会同设计部门及监理单位对建筑物受荷较大部位或关键部位的土、溶洞位置可要求具有检测资质的第三方对土、溶洞孔位点的灌浆孔进行抽检，并报检验结果到监理单位、发包方及相关质检部门。同时对检测过程中的抽检孔进行灌浆充填封孔，并做好相应的书面记录，上报监理单位及发包方。

附表1：

土洞发育情况统计表

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注：上述深度以原钻探期间孔口地面计起，加固处理施工时参考标高，土洞发育区参考物探测线位置及综合解释平面图。

附表2

溶洞发育情况统计表

附表8

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注：上述深度以原钻探期间孔口地面计起，加固处理施工时参考标高，上表黑体字为暂不作灌浆加固处理钻点位。

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