溶洞处理施工方案

溶洞处理施工方案（共8篇）

1.溶洞处理施工方案 篇一

桩基溶洞处理方案

金正大园区范围内岩溶发育，溶洞大概可分为4类，即空溶洞、多层溶洞、大型溶洞（H＞3m）、有充填物溶洞（全填充、半填充）。类型主要以有填充物溶洞为主，其充填物主要有半充填淤泥质土、砂砾、碎石、卵石、粘土等。最大溶洞高27.2m。，多层溶洞一般高度较小。为了保证岩溶发育地段钻孔灌注桩施工过程中不漏浆，或漏浆但不发生坍孔，保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。施工时应根据已探测的地质情况来判别溶洞地层情况、空洞大小、溶洞填充物情况。根据不同的溶洞采取不同方案，采用常规泥浆护壁方法、向孔内抛填片石、回填素混凝土、压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同施工工艺。常规成孔方案

当溶洞有填充物，是可塑或软塑的亚粘土，且溶洞不漏水，这时不管溶洞有多大也不管溶洞垂直方向数量有多少，都可以不考虑溶洞的存在，而按正常地质情况施工。采用冲击钻成孔，洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别，可以按无溶洞施工。片石回填

采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。、1）掺加比例：为有效利用片石，片石与粘土的比例为3:7，参加水泥时，掺加比例为每米2包，掺加锯末时，掺加比例为粘土的10%。

2）掺加方法：片石采用强度≥30MPa石灰岩，石块粒径以15~50cm为宜。掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为：片石、粘土袋（可选择添加水泥、锯末，也可不添加）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上1米处。

3）施工注意事项：密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生，发生漏浆现象，立即处理。

根据地质资料，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，冲击岩层的响声，抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。

接近岩溶时主绳松绳量应为1~2cm，防止穿岩壳时卡钻。钻穿岩溶地层上壳时，一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，以保持孔内水位高度。

4）主要适用范围及优势：适用于较小溶洞（溶洞高度小于3米），无填充物或半填冲，施工方法简单，造价较低。素混凝土回填

采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜颜面时填入低标号混凝土，间隔一定时间后采用冲击钻成孔。

1）混凝土标号及配合比混凝土可采用C20（C15、C10也可）素混凝土，为尽快提高混凝土强度，节约施工时间，应在混凝土中掺加一定早强剂，提高素混凝土的早期强度。

2）掺加方法：对于倾斜岩面，为校正孔位，回填素混凝土应与斜岩面顶面平齐，对于溶洞处，回填顶面高于溶洞顶板50cm。

3）施工注意事项：回填48H后回填混凝土强度达到70%后，且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。4）主要适用范围及优势：适用于中、小溶洞，有无填充物均可采用此方案。施工方法简单，造价相对较高。注浆加固

就是通过对照地质资料，对桩穿过的溶洞进行填充和加固。1）注浆孔布设：根据钻孔柱状图，找出最大溶洞，如果溶洞为连通溶洞，只需对其中最大的溶洞进行注浆加固。

2）注浆压力控制：用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5~1.0MPa范围，具体压力值现场试验确定。注浆速度为15~20L/min，其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂和碎石），然后固结，渗透最小直径定位3.0米，以保证冲钻成孔是有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据珠江速度确定，应是渗透半径控制在允许范围内。

3）施工注意事项：防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入浆液与沙子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止。注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。4）主要适用范围及优势：多适用于小型（高度小于1米）或多层溶洞（多层串珠状小溶洞），也可用于各种有填充物的溶洞，但造价较高。钢护筒跟进加固

采用钢护筒跳进法：一面冲孔，一面接钢护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。1）钢护筒的选择：内护筒长度和内径的确定：护筒长度L=（h+H）m（h为超前钻确定的溶洞高度，H为溶洞顶到地面加30厘米的高度）；单层护筒内径大于桩直径10cm，多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm，其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm，并以此类推。钢护筒孔径要准确，连接顺直，用卷扬机成型。钢护筒要有一定的刚度，单个大溶洞用单层护筒，两个大溶洞用双层护筒，并以此类推。2）内护筒的沉放：当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻，说明顶部已成孔并且圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或桩机自生重量）把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必要时用振动锤下沉。用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于刚护筒外径3~5cm，护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。如果冲击钻在坚硬岩石中的扩孔系数较小，不能满足钢护筒下沉要求的，回填并加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔竖直，无歪斜、缩颈。

3）主要适用范围及优势：适用于特大溶洞(溶洞高度大于3米)、无填充溶洞、半填冲溶洞或溶洞上方有较厚的沙砾层时。

2.溶洞处理施工方案 篇二

高寨坝隧道为重庆至贵阳新建双线高速铁路隧道, 全长2252m, 设计行车速度为200km/h。隧道位于云贵高原黔中东缘修文县, 为低中山地貌, 最大埋深45m, 最小浅埋40m。区内属中亚热带高原季风湿润性气候, 雨量充沛, 分干湿两季。覆盖层主要为全新统坡洪积红黏土, 厚2 ~ 6m, 下伏寒武系中上统娄山关组白云岩, 灰、浅灰色, 薄至中厚层状, 局部泥质含量较高, 质硬, 性脆, 节理发育, 岩体破碎, 强风化层厚0 ~ 4m;地层单斜, 节理裂隙发育;地下水主要为松散层类孔隙潜水、基岩裂隙水, 隧址区位于宽阔溶槽内, 地下水主要受大气降水补给, 经土层孔隙及溶蚀裂隙、溶沟溶槽等垂向下渗, 地表调查未见有地下水出露, 钻探揭示稳定水位在12m, 地下水较发育, 无侵蚀性。不良地质主要为岩溶, 特殊岩土为红黏土。沿线各时代地层分布较为齐全, 沉积类型繁多。隧址所在区构造复杂, 断裂、褶皱发育, 致使岩体节理极其发育、破碎[1]。

2 溶洞概况

2015年8月1日10时左右, 掌子面上台阶开挖至D2K321+210时, 于掌子面正上方拱顶处揭示一溶洞, 溶洞全填充, 填充物为流塑状粘土, 夹杂大块孤石, 隧道开挖后填充物呈泥浆状涌出, 并伴有直径5~10cm多股股状水流出。截止8月3日15时左右, 洞内填充物流出稳定, 流出至仰拱处停止, 伴有股状水流出, 方量约2000m³, 同时地表出现坍塌, 塌坑位于线路正上方, 塌坑直径约25m, 坑壁为基岩。现场查看, D2K321+210处洞顶地表为溶蚀洼地, 存在一条汇水沟槽, 塌坑上方为两处鱼塘。地表水汇集至汇水沟槽后流向下游, 洞内涌水量较大。该处隧道拱顶以上埋深约43m, 掌子面岩性为厚层白云岩[2,3]。

溶洞填充物流出后, 形成溶腔, 经现场观测, 溶腔发育斜向掌子面上方, 与掌子面夹角约70°, 且溶腔与地表连通, 形成腔体漏斗贯通至地表。随即项目部采取紧急处理措施对溶腔及掌子面喷砼封闭处理。8月4日山体地表基本趋于稳定, 项目部立即组织对地表塌坑周围挖排水沟及对塌坑进行覆盖, 防止雨水进一步渗入隧道。经掌子面探孔探测, 发现掌子面流涌软塑性粘土夹岩体碎石及孤石堆积体厚度约6.5m~13.5m, (见图1、2) 。

3地质情况及原因分析

(1) 隧道地质情况。该隧道出口段地处东西向冲沟边部, 刚好位于山体洼地中部。地形较缓, 地表基岩裸露, 岩质多为泥质灰岩或青灰岩, 间或低洼地区覆盖黄黏土, 地表岩溶发育强烈, 多见贯通地下漏斗。本段岩层节理水平或带小角度沿隧道轴线小里程方向向上发育。层状节理明晰, 发育强烈, 局部可见小型溶隙[4,5]。

(2) 原因分析。根据掌子面揭示溶腔位置及地表观察结果, 溶腔周围岩石基本完整, 溶腔轮廓清晰, 腔体填充物与腔体周围岩壁形成鲜明对比, 从地表观测可知, 腔体贯通地表位置, 显示为地表水汇集洼地区域, 推测其为一溶蚀漏斗贯通地下形成腔体。经过长年累月的溶蚀发育, 地表软塑性黄黏土已经充填溶腔, 形成流涌体。当隧道掘进到溶腔位置时, 揭示腔体出露, 充填物涌出, 最终形成溶洞结构, 并贯通至地表, (见图3) 。

4隧道溶洞处理方案

4.1方案选择原则

(1) 安全性。确保施工安全及质量安全, 围岩累计变形量不大于10cm, 衬砌完工后隧道不渗不漏。 (2) 可操作性强。要充分考虑现场机械设备状况和操作人员的技能水平, 并尽可能降低施工难度。 (3) 灵活性好。根据断面形状和尺寸, 因地制宜地选择施工方案, 而不局限于一种固定的模式, 一旦一种方案不能实时或实施效果差时, 能较好地转换为替代方案[6]。 (4) 具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同, 能顺利地进行施工工艺、工序的转换。 (5) 经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。

4.2 施工处理方案

(1) 方案一。于D2K321+215 处施作一环 φ108 大管棚进行超前支护, 采用套管跟进的施工工艺。

首先对地表塌坑用C20 混凝土进行临时回填处理, 并于塌坑四周设置临时截水沟, 塌坑用彩条布临时封闭, 保留并加固坍塌体, 防止塌方扩大, 然后施做套拱和超前大管棚 (管棚配置钢筋笼) , 保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体, 进入隧道正常开挖、支护工序;溶洞段通过后, 进行拱部坍腔回填处理。处理顺序为:封闭掌子面→地表塌坑回填及排水→洞碴回填及加固塌方体→施作套拱→施作超前大管棚→挖除坍塌体→洞身开挖、支护→二次衬砌→坍塌溶腔回填处理, 见图4。

经勘查分析一致认为溶腔里还存在大量的流塑状填充物, 且填充物里含有大量的孤石、片石, 当套管施工至孤石、片石处时, 无法穿过, 导致多次卡钻, 管棚无法跟进[7]。洞内填充物为流塑状黏土, 洞内水流较大, 注浆效果不好。采用此方案不能满足施工要求。

(2) 方案二。采用掌子面帷幕注浆, 固结掌子面及拱顶范围内的黏土层[8]。

首先对洞内进行回填, 掌子面进喷射混凝土封闭, 对D2K321+215 ~ +195段采取全断面5m加固圈帷幕注浆+超前小导管的综合超前支护方式加固溶腔体, 注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆 (见表1) 。

现场实施后发现双液注浆可以实施, 但效果不是很明显, 现场分析总结, 发现存在以下问题:溶洞填充物为流塑状黏土, 流水量较大, 呈股状流出, 不能很好的及时有效的固结;双液浆由于现场工人操作水平不熟练, 洞内施工时间较长;现场发生水玻璃固结堵管现象;前方塌方体为溶洞填充物, 不能形成封闭空间, 注浆压力无法提高, 浆液自然流走。采用此方案不能满足施工要求。

(3) 方案三。经以上分析后, 共同研究决定:加强超前支护。具体设计方案如下:

封闭掌子面。及时回填, 采用喷射混凝土封闭掌子面。

做好排水系统。上台阶不能积水, 两侧挖排水沟, 从掌子面流出的股状水及时抽排, 在上台阶回填土内预埋PVC管, 引排水。地表在塌坑四周挖排水沟, 上方采用帆布进行覆盖。

做好地表处理。地表塌坑采用汽车泵泵送混凝土进行封闭回填。

在掌子面上间隔20cm插打小导管, 小导管长3m, 对拱顶上方施工双层小导管, 间距20cm, 小导管长4.5m, 及时采用双液浆进行封堵[9]。

开挖拱顶, 开挖进尺50cm, 开挖环向长度3m, 开挖过程中填充物部分流出, 立即进行喷射混凝土封闭, 现场发现效果不是很好, 但还是有部分左右, 及时立架喷锚封闭。按此顺序完成拱顶初支。

在拱墙位置上已完成的初支、掌子面前方, 间距15 ~ 20cm插打小导管, 小导管长度为3.0m, 及时采用双液浆进行封堵。同时在已完成的初支凿出泄水孔。减少开挖长度, 钢架每次长度约为2m, 开挖后立即封闭。按此顺序完成拱墙初支。

按照以上工序逐榀开挖。

5总结

西南地区为喀斯特地貌, 隧道施工中碰到溶洞机率非常大, 大部分溶洞充填, 且地表为溶蚀洼地, 溶洞贯通地表, 填充物为流塑状黏土, 地表水和地下水非常丰富, 给施工造成非常大的难度, 成本增加, 工期延误。我们在实际施工过程中, 碰到非常多的溶洞, 采取过各种各样的施工方案, 总结出上述方案可以快速有效的通过溶洞。在施工过程中应注意以下几点: (1) 注重排水, 防止二次塌方; (2) 对地表一定要进行处理, 防止塌方中间有空档, 二次塌方加剧洞内初支变形; (3) 多分台阶, 多次立架, 快速封闭; (4) 加强初支, 利用小导管的超前支护, 逐步开挖。希望能给同类型的隧道施工提供借鉴作用。

摘要：溶洞为岩溶洞穴, 是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。岩溶对隧道的影响主要表现为结构物部分及全部悬空, 大大降低隧道使用的可靠度;溶洞填充物外涌, 给施工造成困难和安全隐患;季节性的岩溶洞穴涌水, 给隧道施工和体系带来不安全和不稳定因素。因此, 制定合理、科学、有效的溶洞处理方案对隧道顺利穿越岩溶发育地段极为重要。本文根据渝黔铁路高寨坝隧道D2K321+215溶洞处理方案的具体情况, 总结贵州喀斯特地貌区溶蚀发育地区溶洞的处理方法, 以期对溶洞处理的设计与施工有一定借鉴意义。

关键词：铁路,隧道,富水,流塑状,溶洞处理

参考文献

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[2]铁道部.铁路隧道施工技术规范第1版[M].北京:人民交通出版社, 1998.

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[4]袁真秀.浅谈对隧道坍方的几点认识[J].隧道建设, 2001, (3) .

[5]陈豪雄, 殷杰.隧道工程[M].北京:中国铁道出版社, 1995.

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[7]彭刚.大型岩溶隧道处理技术[J].山西建筑, 2009, 35 (1) :321-322.

[8]李杰, 黄永红.隧道施工中几种典型岩溶的处理[J].铁道建筑技术, 2002:52-54.

3.浅谈桥梁桩基施工中溶洞处理技术 篇三

关键词：溶洞处理技术 桥梁 项目 质量

由于建筑产业科技发展会随着建筑经济的提高而不断完善，故而当前激烈竞争市场要求下的建筑项目质量要求也日趋提升。同样，对于处在当前建筑产业背景下的路桥施工项目而言，为了高度协调产业经济体制发展要求，保全桥梁项目在建质量及投产的多样性运营功能实现，就务必要加强施工技术工艺研究。因此，本文以桥梁桩基础处理技术中较为常见的溶洞施工技术有关内容进行了必要探讨，以期望有关责任单位能深知该项技术的应用价值，采取合理技术工艺保障桥梁项目尽快在工期进度内实现高效投产。

1 A桥梁工程地质概况分析

A桥梁项目严格意义上属于A高速路桥工程中的一个合同施工段工作内容。起始梁起路桥桩号为K270+862.948，终止桩号为K272+127.08，且桥长总共距离为1264.281m；在空心板设计上采用的是20m预应力板梁以及40mT梁为主；同时，A项目段所处地质环境为冲洪积平原，水体平稳，流速一般，但碍于考虑洪水影响因素，上部基础主要运用的是亚砂土辅以卵石土为主材，下部基础主要以基岩结构为主，且埋深设置为5.2m-15.4m；此外，溶洞穴内沉积物体系中的土质属性主要以亚粘土参杂碎石为主；而洞内河床结构多以冲断裂的破碎带性质的河床结构为主。因此，结合项目切实施工要求，选用的冲击成孔工艺则明确为冲击锥成孔方式。

另外，结合该溶洞处理所处位置的上述土体地质、水文环境，也可予以选用挖孔成桩的技术施工法。不过，该技术施工法运用时对深度需求有着一定制约，即结合本工程实际需求不能超出25m。

2 A工程溶洞技术处理实例方案提出

因为关于项目桩基础采取的溶洞处理技术有着较多方法能够予以采用，某路桥项目在作业阶段却意外遇到了大规模溶洞，故而在项目按照设计需求完成工期作业时遇到了难题使之处于被动形势。但工期进度计划目标却必须完成，并达到质量计划控制标准，就需要折中采取适用实际需求的组织作业方案。

为此，该项目方案研究课题给出了先后三种可行性方案：第一种，桥梁跨域；第二种，钻孔压浆；第三种，强夯处理法。总体而言，第一种技术方案造价投入较高，这是由于桩基设计要求为36根，且预制梁有260细目，需求钢筋、砼料等也细目众多；同时，工期进度相对紧张，作业场地狭隘导致预制梁置办无处堆放。所以该第一项方案则不予通过。然后是第二种钻孔压浆处理可行性充分，但其所适用的作业范畴则是以规模较小的场地进行施工，对于规模较大的溶洞则施工进展缓慢，需要耗费大量砼料，成本控制相对较高。最后，则是强夯法处理应用方案。该方案应用优势明显。具体结合如下所示的表1可得出如下结论：强夯击溶洞处理更为经济适用、节约施工原料、施工作业量较小。

总体而言，经过三种方案筛选、评估及比较，可知强夯技术法在处理溶洞问题时优势较多。另外，就强夯技术法的实际研究理论而言，其在保持路基均匀、沉降控制、造价投入等方面也切实有着显著优势。因此该工程应用了强夯技术法处理了相关溶洞问题。

3 A桥梁工程桩基溶洞处理的有关技术工艺探讨

3.1 强夯可行性试验工艺控制要点

3.1.1 强夯加固深度的确认

在确认作业参数之前，需要提前将加固深度丈量好。因此，这就结合不同土体所处地质环境、项目作业目的、组织规范以及技术工艺需求等，以有效评估所欲采用的检测手段及相应控制标准。比如，处在软薄土地基土层之间建设规模较大的储罐则是为确保其基础荷载，控制不规则、不均匀沉降发生；对于饱和状态的砂土则需要去控制其所在震级下的液化性；对于湿陷性地基土则要控制其湿陷性，以保持该黄土性质的地基土强度可靠。基于此，有效加固深度强调的是夯前状态下的地基土地面标高开始算起，直至达到满足工程实际需求的深度则有效加固深度。

当然，这一过程中伴随的是测试土体的结构强度检验，以及极限变形允值等参数计算等，从而才能将夯击过程中的夯击能充分激发出来，达到安全击穿溶洞顶板这一目的。

3.1.2 强夯加固处理控制要点

①利用动能固结特性原理，将深度较浅的溶洞采用击穿、回填、夯实等的往复动作开展相关作业，逐渐使得灰岩及其上部分的土体构造力学性能得以发挥；同时，要迅速处理好下卧软土层结构的排水固结问题，以保障地基土整体强度参数，将控制其不规则沉降出现。

②增强土层的均匀性、紧密性，以控制不规则、不均匀沉降发生并减少其沉降量。

③待加固之后要设立隔水性能良好的隔水层，以有效阻挡地下水渗入灰浆之内，使之溶洞能控制再次发育。

3.1.3 试验参数的设定

强夯参数设定需要以基本的加固地基土厚度及其性质特性作为主要客观评估因素。待厚度、性质明确后进行分析并予以最终设定其试验参数。依据当前路桥项目桩基础施工的有关技术指导规范，以及结合该实例处理要求来解决夯击次数、夯点布设等参数设定问题，达到控制施工作业质量，经费投入合理控制到最小化这一目的。

3.1.4 点夯参数调整

依据强夯法本身固有的排水固结及动能固结特点，头一、二次的夯击所提供的作用则是排水固结作用。此时，夯击以后地基土内的水分会逐渐随时间推移以及固排水作用而消散掉。而除却头一、二遍的夯击以外，第三、四遍的作用则更倾向于固结动能作用，从而才可以控制其水分和土质颗粒间隙。因此，最后两击的要确保其夯沉量指标不变。endprint

3.2 桩基溶洞击穿工艺控制要点

A桥梁项目由于桩基所处的基础环境不良，通常主要体现为溶洞规模较大、洞孔较深以及溶洞密度相对集中，并且相互间也存在联通。因此，对于其溶洞所处结构地表覆盖较为薄弱、洞穴所之处较浅等的溶洞则能够选用钢护筒贯穿引入的方法控制其柱体荷载性能体现；A工程大桥结构所处环境具备一定特殊性，即溶洞规模相对集中加剧了作业难度。所以，结合工程组织方案设计要求，即分别合理采用了重量级为3.5-4.5T/Φ1.5的钻锤，以及重量级为5.5T-7.6T/Φ2.2的钻锤。

3.2.1 钻孔控制要点

在钻孔作业进行阶段时，当钻孔作业工序进度钻至离溶洞顶棚相距1m左右时，应控制钻孔行进速度，并集中加强其钻击频率，采用短冲程的高快频率冲击其顶部结构达到迅速击穿的效果。如若在击穿洞顶结构以后或者碰到破碎带时则要注重回填控制事项，即采用1：1的土石混料将其回填到溶洞之上的0.5-1.0m之间，并采取慢速轻压的执行原则完成冲击过程。同时，该项步骤应如此反复多回，直待回填进程速度和卵石固结的进程速度相配套时才能继续往下钻孔。不过应当熟知的是，反复回填并予以冲击的目的是为了保障是混合浆料充分填充洞穴，并达到密封破碎带这一控制效果，以控制漏浆发生。

3.2.2 严控水泥浆参数指标

在钻孔作业初期，先后发生了一些桥梁项目常见的质量病害问题。如，桩基失水过多导致的结构失稳现象。因此，出现这类通病问题应能采取针对性处理措施，即先期初始作业阶段，应能确保泥浆质量及基本密度参数得以控制，以逐渐稳定其胶体率，保持稳定性能，避免失水严重。同时，对于选用的优质泥浆应配套质量控制标准合乎要求的红粘土，并要适度添加水泥和锯末，从而才能使泥浆悬浮能力得以体现。

3.2.3 卡钻及掉钻的工艺技术措施处理

如若在打孔行进作业进行时遇到诸如探头石、岩溶层或溶沟的洞内顶棚击穿卡钻现象，宜抛填片石，并采取低程高频的作业形式予以冲砸。此外，一旦发生卡钻现象也应首先评估卡钻形成机理，摸索出具体成因何在，并不得妄动钻头，从而才能有效控制越钻越紧的卡钻事故发生；如若卡钻时钻头能够动弹，则需要以垂直上下角度踢动钻头，并维持该动作行为往复多遍，尽可能尝试同一角度、同一方向的扭动钻头，以有效促进卡钻的钻头被提动。此外，还要采用小冲击锤头在桩身孔一端予以冲击，且要利用高压水喷射的辅助条件将钻头取出。迫不得已与必要时还可以尝试爆破法、吊车法将卡头取出。

4 结语

本文结合某工程应用实例所处的地质环境设定对溶洞底层下的地基土桩基施工涉及到的溶洞钻孔、强夯等涉及到的相关内容进行了一定可行性研究，并通过这些技术有效提升了坍孔控制效率，避免了钻头卡头、砼浇筑浆液流失等问题。不过值得说明的是，对于当前相关工程作业的施工责任单位，也应极力重视路桥建设的桩基础溶洞处理技术相关内容的深入研究，以不断保障各类质量病害、病患控制在可控状态之中，提高项目运营价值。

参考文献：

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4.浅谈溶洞桩基施工工艺及施工方案 篇四

1、概述

桩基础在桥梁中起着至关重要的作用,其质量的优劣将直接影响到整座桥梁的稳定性和使用的耐久性.因此要求技术人员在施工过程中必须严格控制好各道施工工艺及质量要求.其中所处地质岩溶发育较活跃的桩基（溶洞基桩）施工难度更大,需要我们有更多的责任心和时间去完成任务.与非溶洞桩相比较,溶洞桩所处地质岩溶发育活跃，各工点地质情况也不尽相同，乃至同一承台下相邻两根桩基的地质情况都有很大的差别,技术人员难以判断下边的情况,也很难推测桩基在施工过程中会出现什么样的情况。因此技术人员必须熟悉设计院所给的地址剖面图,以地质剖面图为依据初步判断出在施工过程中可能会出现的情况,同时为突发情况做好充分的准备。溶洞填充物一般为软塑状或松散等物，在钻孔施工过程中容易出现漏浆、塌孔、卡钻、掉锤、偏孔等事故，造成施工困难。技术人员在施工中必须熟悉各工点的具体地质情况，选择合适的施工方法，在保证质量的同时，施工能安全顺利的进行。

溶洞一般可以分为:小型溶洞(单层洞高小于2m,全填充,以小型溶槽,溶沟,小裂隙等形式出现)；一般溶洞(洞高小于2m的半填充溶洞或2～5m的全填充溶洞，两层以下串珠状溶洞)；大型溶洞（两层以上串珠状有填充的溶洞；5m以上全填充溶洞或半填充溶洞）；特大型溶洞（多层串珠状以填充或半填充，溶洞的规模覆盖到其他桩位或承台，甚至更大）。

对技术员进行岗前培训，目的是提高技术员的责任心和安全意识，了解溶洞在施工过程中所带来的困难和危及其造成后果的严重性。但溶洞所造成的后果也并非想象中那么可怕，其关键是技术员在遇到突发情况时应沉着冷静，头脑清醒，运用平时所学和经验积累，做出自己合理的处理方案，以便及时解决问题。做好对施工队伍施工技术交底和安全技术交底，带领施工队伍共同完成每一根桩基。

2、施工方案

以现有的溶洞桩施工技术为指导,利用已往的施工经验和实例为参考,同时以设计图纸为依据拟定出一定的施工方案。施工过程中出现的实际情况应采取相应的处理方案，出现意外和重大情况及时报告上级领导，通过会议决定做出有效的解决方案。钻机选择： 回旋钻机成孔速度快、清孔快，护壁效果好，但是钻头提起慢漏浆后容易埋钻，穿过溶洞时容易偏孔。冲击钻机钻头提起快，纠偏孔容易，适合于所有岩层。但是穿过溶洞时容易卡钻，过黏土层容易糊钻。相

对而言，选用冲击钻机成孔，对溶洞的处理更方便。

2.1施工准备

2.1.1现场准备

根据现场实际情况平整场地，做好钻孔施工平台，做到“三通一平”。平台若处湿软地基时（稻田，鱼塘，河边）尽量使用三皮土换填，同时红线边挖设满足施工要求的排水沟，切记不要使用碎石或片石来铺设平台，防止给后续施工工作带来麻烦。墩位溶洞较为复杂的，泥浆池尽可能大些，尽量能满足储备单根桩的泥浆量，或现场配备一台泥浆车和一台泥渣车，及时将多余的泥浆和渣运输到指定的弃渣场，保证现场满足施工要求和防止环境污染，树立公司文明施工形象。结合现场地形状况，铺设给水管道，鉴于墩位溶洞复杂情况，在附近备好漏浆回填所需的黏土、片石（长边15cm～30cm左右）、水泥，以便漏浆时能迅速补给避免孔内发生大面积坍塌。同时根据设计桩径备好相应规格的钢护筒，以便塌孔后完全回填结束需要护筒加长时使用。

2.1.2技术准备

项目部对技术员进行二级技术交底并要求其认真学习二级技术交底内容，同时研究墩位地质情况，决定开孔顺序，做好现场三级技术交底工作，提出保证工程质量和施工技术安全的技术措施。根据地质剖面图分析岩溶节理裂隙走向，按溶洞的大小、多少、岩面的高低等条件进行，一般以由深到浅、由多到少、由大到小的原则确定，有利于及时封闭溶洞，隔断通道。对于特大型溶洞或者地质较复杂溶洞，应备足材料，制定出具体的处理措施。经过技术研究，采用高压注浆方法提前加固，注浆时选择外围侧桩。对于溶洞形状较复杂和多层溶洞，要运用地质钻孔资料，做出确保施工质量和安全的技术方案，并于开工前向工班做好技术交底。全体工作人员应提高对溶洞桩基施工认识，同时消除对其的恐惧心理。

2.2施工工艺

2.2.1测量放样

现场技术员确定桩基开孔顺序之后进行测量放样，打点采用先打木桩，木桩上钉钉子，同时通知施工队到现场进行桩位交接和现场技术交底。要求施工队进行护桩及时、合理的埋设，做好桩位的保护工作，尽可能有效快速的进行下一道工序。

2.2.2护筒埋设

一般桩位，护筒长度达到1.5m～2.0m即可，护筒直径比设计桩径大20cm～30cm，特殊地质

2.2.5安装钢筋笼及声测管的布设

钢筋笼主筋接头采用搭接焊形式。检查的主要内容有：钢筋笼的高度是否满足要求，主筋根数是否正确，箍筋间距是否满足设计要求，加强筋根数，间距是否正确，焊接接缝是 否满足设计规范（机械连接的接口是否规范），钢筋笼直径是否达到设计要求，各种钢筋的标号是否正确，钢筋的锈蚀情况是否严重。每一截面上接头数量不超过50％。加强箍筋与主笳连接全部焊接，钢筋笼的材料、加工、接头和安装符合要求。钢筋骨架的保护层厚度由厚7cm，直径15cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证，砂浆垫块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置至少4个，使用16t汽车吊装钢筋笼，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。声测管按照设计图纸进行安装，一般桩长≥40m时布设声测管，桩基直径≤150cm设三根声测管，桩径＞150cm设四根声测管，按桥梁走向大里程十二点钟为起点分布均匀，按顺时针编号A、B、C或A、B、C、D。声测管在加工场安装时,按钢筋笼分节定位声测管,三根声测管按120°均匀布设,声测管捆扎在钢筋的内侧,声测管之间互相平行顺直,并用防滑钩固定其位置,防止在安装钢筋笼时滑落。如无筋区长度过大时需考虑对无配筋区声测管的定位及固定。采用6根均匀分布的Ⅱ级<16主筋,每隔2 m设Ⅱ级<16箍筋一道为声测管定位和固定的钢筋骨架。其接头连接和固定方式与其他声测管一致，接口必须处理好，防止水泥浆漏进去，每个接口现场技术人员必须亲自检查。声测管的最下端一节应封闭，封口方式:声测管底口与钢板封盖焊接,底口与封盖处应焊满,确保不漏水。底节声测管固定采用圆环钢筋箍住底节声测管,并与主筋焊接牢固,其中圆环钢筋与声测管点焊两处,与主筋接触位置满焊。另外可以采用小于声测管内经的塑料水管插入其中，以防水泥桨跑人管内堵管，到混凝土浇筑结束后一两天或检桩的时候拔出，保证检桩工作的顺利进行。

2.2.6灌注水下砼

由于水下灌注混凝土的要求是导管必须在较大气压下，以便有良好的水密性，因此做导管水密性的现场试验检查也变得尤为重要。现场做导管的水密试验：将导管连接好（导管的连接长度与灌注时需要的导管长度一致或稍长），然后将底部封堵，其内注满水，1、用专用的水密实验检测设备进行检测；

2、导管用吊车吊起，保持竖直，以便观察导管的漏水情况，如无或极轻微漏水现象则导管的水密性满足要求；

3、用泥浆泵抽水并注入导管，给导管加压一定时间，看其各个接口处是否漏水。

水下混凝土坍落度采用180mm～200mm，和易性较好。没有离析的混凝土，在灌注混凝土开盘后，为保证首批连续入孔混凝土量，必须满足导管底节埋入混凝土深度不小于1m，水下混凝土应连续灌注，中间不得停顿。在灌注的过程中，一定要根据灌注的速度提升导管，但导管埋入

混凝土的深度不得小于2m，不宜大于6m。水下混凝土灌注面：应高出桩顶设计标高0.5m，以便清除浮浆，确保混凝土质量。现场技术员要做好记录工作，主要记录的内容有：每次次拔管的时间，拔管后混凝土的埋置深度，混凝土已经灌注的高度，剩余导管的节数及其长度。

在灌注水下混凝土的过程中，由于施工条件的限制或者施工主管因素，经常会导致混凝土堵管现象。堵管即混凝土在导管内不能顺利的流入而导致灌注暂停。

导致堵管现象常见的三个原因：

1、由于施工条件的限制，混凝土不能及时的运送到现场，致使已经灌注的混凝土由于较长时间没有翻动而渐渐开始初凝，当再次灌注混凝土的时候，混凝土的冲击力不足以冲击导管口遗留的混凝土。

2、由于混凝土在搅拌过程中比较干燥（设计要求灌注水下混凝土时混凝土的坍落度保证在180～220mm），在导管内不能够顺畅的流入，导致底部的混凝土由于流动性差而拥堵。

3、下雨太大或等待时间太长，导管内进入一部分水，导致混凝土局部冲刷，出现堵管。

解决此问题的方法：在等待时间太长时，过一段时间指挥工人动一动导管，尽量保证导管口混凝土和易性，用吊车或钻机吊住导管，左右轻轻摇动，切记不能摇动过大，容易导致导管偏位，即不在中心位置（如果导管不在中心位置容易导致桩基一侧密实，另一侧松散，从而影响桩基质量），上下轻轻提，切记拔出导管不能过多，活动导管也要保证导管埋深在2～6米之间。如果需要拆管，等混凝土到现场在进行拆管，效果会好很多；换打漏斗将混凝土放满漏斗，然后上下提升导管，靠上部混凝土压力将新鲜混凝土注入孔内；也可用锤子敲击导管，能够使导管内的混凝土在受到振动后可以顺畅流入孔内。

3、钻孔过程中出现问题及预防和处理措施

对于工程中较差的地质状况，必须针对成桩过程中可能出现的意外情况，采取以下必要的预防及处理措施：

3.1钻进过程中漏浆

发生原因：钻孔桩位有溶洞或裂隙。预防措施：无具体预防措施

处理措施：①在孔口附近备足优质黏土、片石，当出现漏浆现象时，立即用挖掘机向孔内回填黏土，必要时向孔内投入整袋水泥进行堵漏。②如漏浆数量有限，在回补浆液后浆面恢复，则表示遇到的是不连通溶洞。若进尺正常，则表明溶洞较小，可继续钻进；若进尺突然加快，则表明遇到较大的填充物不密实的溶洞，向孔内抛

填片石和团状黏土反复冲砸，使孔周围形成完

预防措施：①了解桩位下的地质情况，遇到特殊岩层时，钻机操作手应使用小冲程，慢慢进尺，最好做到一次成孔；②钻进过程中必须经常利用护桩检查钢丝绳的位置，查看是否发生位移，以便发现问题，及时处理；

处理措施：随时观察钢丝绳的位置，如发生偏移，表示已发生斜孔，如倾斜度在规范允许偏 差内，可继续钻进。如超出规范，则应采取向孔内反复回填片石，反复修孔的措施，复钻的时候采用小冲程钻进，必须少量、逐步的修正斜孔，如一次不到位，反复以上修正过程，直到孔的倾斜度满足规范要求；如采取以上措施，孔仍得不到修正，应将锤头加大，重复以上过程进行修正，从开始记录偏孔位置到上次的孔底位置使用加大锤径的锤修孔，结束后再更换为原来锤径的锤进行钻孔；

3.4清孔过程中漏浆

发生原因：清孔过程中较稀的泥浆冲洗，可能致使原来已被堵好的溶洞出现漏浆的情况。预防措施:无具体的预防措施

采取措施：①测量孔底沉碴厚度，若沉碴明显减少，则表明漏浆位置处于孔底，该层不宜作为持力层，则按上述第四条情况处理，继续钻进，直至下一岩层内2倍桩径且大于3m处；②若漏浆数量有限，可继续清孔，正常施工；③若漏浆无法回补满，孔内沉碴厚度无变化，则查看原有钻进记录，判断该孔在哪个深度上漏浆，采用回填团状熟黏土至溶洞以上，冲击堵漏，直至正常；④若无法堵漏可采取桩内预埋压浆管，采用桩底后压浆技术处理孔底沉碴。

3.5灌注过程中漏浆

发生原因：原有的溶洞堵口被比重较大的混凝土压破。预防措施：无具体的预防措施

处理措施：①灌注现场始终保持有两辆以上的罐车待灌；②在灌注混凝土时，始终保持孔口以上的导管长度在5m左右；③如遇灌孔时漏浆，则将导管随浆面同时下放，保持导管埋深；④若出现大方量超灌，且混凝土面不上升，可在灌注一定方量后暂停片刻，再进行灌注；⑤溶洞桩灌孔前，通知混凝土供应商以便保证混凝土供应及时，保证灌注过程中现场存放有足够量的混凝土。

3.6浮笼

5.一般溶洞的处理 篇五

一般溶洞较小，具体表现是漏浆量小，可采用抛碎石、砖块、粘土块、抛入成袋水泥、灌砂浆或砼等方法，从而造成结块，填堵溶洞。重新开钻时，应加大泥浆比重，用膨润土护壁，继续往下钻即可成孔。另外，若钻孔过程中遇到小而不漏水的溶洞，此时操作人员亦能感觉到地层的变化。这种情况如不漏浆可采用膨润土护壁，适当加大泥浆比重成孔。

2.埋藏较浅、洞体较深、空洞或半填充溶洞的处理 这种溶洞容积较大，其具体表现是漏浆大且快。遇到这种情况应立即提起钻头，撤离钻机。采用施打护筒的方法，穿过溶洞使钢护筒底部支撑在溶洞底板或顶板上。接着重新在护筒内钻孔，如还是漏浆，则采用下内护筒等方法进行处理。注意施打外护筒时应计算护筒长度，宜长不宜短，对于原声2．0 m的桩，内径为声1．7m，壁厚1 cm，上下端及中部设加强板，用90kW振动锤沉设。3.埋藏较深、完全填充且漏水的溶洞处理

这种溶洞一般可采用静压化学灌浆法，先固结填充物，然后再进行钻孔施工。其施工工艺如下：在超前钻有溶洞的桩位四周均布四个灌浆孔，接着进行钻孔(孔径80 ram)，孔深要求达到最深溶洞的底部，最后用普硅425 水泥与化学浆作为材料采用双液灌浆系统进行全孔灌浆，要求少量多次，反复灌浆。同时也可采用喷射灌浆法，以提高填充物的强度。此法有效、经济，是一种较常用的溶洞有效处理方法。

4.多层溶洞的处理

可综合采用灌浆法和内护筒法，也可以采用全套护筒法，即相当于再次下内护筒，只是内护筒内径和高度有所改变，但施工工艺不变。5.埋深较浅溶洞的处理

如果出现溶洞埋深较浅也可采用全护筒人工挖孔法进行处理。此法在华南大桥施工中曾处理过溶洞和流砂，非常成功。6.漏水、漏浆处理措施

钻孔冲透溶洞时，注意保持孔内泥浆面水头。如发现泥浆面下降，立即提出冲锤，向孔内补浆或加水。漏浆严重时，采用片石加粘土、水泥回填，再冲击开孔，或用钢护筒法。采用钢护筒方案发生漏浆情况，则复打比上层钢护简直径小的钢护筒，抛适量片石、粘土，用冲锤密击封堵钢护筒脚，以达到堵漏目的。7.抛填物选择

冲孔到达溶洞时，针对洞内充填物的不同，需相应抛填不同材料护壁。如洞内填充物为亚粘土，则抛填片石和粘土(5：1)，并适当加砖块和水泥，以便形成稳定护壁。如洞内填充物为砂，则主要抛填粘土和片石或砖块(1：4)，防止塌孔埋钻加强护壁效果。8.防止斜孔

冲击钻成孔过程中，有时会出现岩面倾斜。简单处理是抛填质地坚硬的小片石将岩面找平，以小冲程钻进，以免造成斜孔、卡钻。但如果孔位岩面倾斜度较大，或一半岩、一半土的情况，则直接灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，重钻 进。

9.漏混凝土的预防

在对有溶洞的桩成孔灌注水下混凝土时，可能会出现混凝土的压力把已形成的护壁破坏，混凝土浆漏入溶洞的情况。因此，我们在施工中，溶洞顶板冲透并在洞内形成封闭护壁后，再抛填粘土、片石、泥水等充填物，并超过溶洞顶板高度，进行复打，重新冲击形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。10.地表沉陷的处理

地表沉陷实际上是溶洞塌陷，造成塌孔。这容易引起掉钻、埋钻，甚至造成安全事故。我们在如表l立交桥两根桩施工时，就出现地表下陷情况。经过分析判断该处3根桩出现的溶洞为贯通的，故对4#桩孔用粘土加片石回填至孔口，再将下陷地表用片石加粘土填平，重新冲孔，而未用钢护筒。对5#桩采用钢护筒方案，这样可节约成本，处理后未再出现下陷等情况。

地质勘探报告和地质断面图显示． 每根桩的桩位约有4至5个溶洞．尤以2 台上水桩为最多，多达6个。溶洞出现非常随机，既可能出现在桩孔位的中部．也可能出现在桩孔位的底部或上部。溶洞的大小和深度也不等．一般3m～ 5m．最大可达6 75m。溶洞之间是否连通也没有办法判断。因而必须依据地质断面图．对不同情况采取不同的技术措施。

技术准备工作。事先准备好少量钢护筒{钢护筒加工长度为6m，保证钢护筒沉放质量)、足够的小片石或狗头石{直径1Ocm～ 20cm)和大量袋装粘土，同时备好装载机和足够的供水设备。

成孔技术步骤。钻机成孔参数如表3所示。钻机钻孔至溶洞顶板时．为防止塌孔，万一塌孔即用足够的小片石或狗头石{直径1Ocm～20cm)和大量粘土回填； 钻孔至距溶洞顶部1m左右时．应减少钻机；中程．并控制在1m～1 5m范围内变化，通过短冲程快频率冲击的方法逐步击穿洞顶，防止因冲程过长导致卡钻：在击穿洞顶时．一定要专人负责观察护筒内泥浆变化，如泥浆面下降，则迅速补水．同时及时提升钻头，以防塌孔埋钻；穿越溶洞时须密切注意桩垂直度。JK一8型冲击钻机在钻进过程中必须经常检查垂绳偏离情况，发现偏差及时纠正，保证桩垂直度偏差< 1％ 孔深。

6.溶洞处理施工方案 篇六

结合某高速公路隧道岩溶、溶洞的`坍方情况,分析了产生坍方的各种原因,并对可能出现不同情况的坍方采取相应的防坍处理方法进行了总结.

作 者：蒋永冰 胡治杰 刘守军 作者单位：蒋永冰,刘守军(辽宁省交通科学研究院,沈阳,110015)

胡治杰(新疆通艺市政规划设计院,昌吉,832100)

7.溶洞区域连续墙施工预处理技术 篇七

1 车站溶 (土) 洞或溶蚀槽处理目的、范围和原理

1) 车站溶 (土) 洞或溶蚀槽处理目的 (1) 减小围护结构在施工时产生坍塌的风险; (2) 预防未查明的溶洞、岩溶通道在基坑开挖时的突、涌水对基坑及周边建、构筑物的破坏。

2) 适用范围本工法广泛适用于地基加固、溶洞处理等领域, 尤其适用于深基坑开挖前的地基预处理。

3) 原理溶洞区域地下连续墙施工地基预处理施工首先进行一槽两钻施工, 根据钻孔判别该幅墙是否有溶洞以及溶洞的深度大小, 然后在有溶洞的连续墙两侧布置探测孔, 探测孔间距2m, 每侧两排, 最后对发现溶洞的探测孔进行注浆处理并经检测合格后方可进行连续墙施工。施工过程中必须严格控制注浆的顺序、注浆的压力及每个孔的注浆量。

2 溶洞区域连续墙施工预处理方法

1) 施工一墙两钻, 判别哪幅墙处于溶洞发育区以及溶洞深度及净高度。

2) 以一墙两钻为中心, 沿连续墙两侧布置两排注浆孔, 钻孔深度为连续墙底3m, 探明连续墙周边是否有溶洞。

3) 根据溶洞深度及钻孔距离划分溶洞范围, 将连续墙周边发现的溶洞划分为多处。

4) 以每处溶洞为单位进行注浆处理, 先处理周边孔再处理中间孔。周边孔注双液浆, 中间孔注单液浆, 注浆时采用跳孔形式注浆, 每个孔每次注浆在未达到终孔条件时每次注浆量不得超过30m3, 间隔24h候再进行下次注浆直至注浆达到终孔条件为止。

5) 以处为单位进行溶洞注浆检测, 检测合格后方可进行连续墙施工。

3 溶洞区域连续墙施工预处理步骤

3.1 连续墙槽段划分

地连墙在施工前, 需按规划对施工场地进行硬化, 供成槽机和吊车作业, 按部署施工完导墙。完成前期施工后, 开始施工地连墙, 先按设计图纸的分幅, 在导墙上放出单元槽段大样, 顺序标好单元槽编号。

3.2 超前钻施工

根据连续墙分幅进行超前钻施工, 每幅墙施工两根超前钻, 间距均匀布置, 超前钻钻孔深度为设计连续墙底3m。根据超前钻孔情况判别每幅墙是否处于溶洞区域, 如果该幅墙两根超前钻都没有发现溶洞则该幅墙不需要溶洞处理。

3.3 边孔及探测孔的布置

根据超前钻情况布置溶洞探测孔及边孔, 以连续墙内超前钻孔为中心向连续墙两侧各布置一排探测孔, 间距两米, 探测孔钻孔深度为设计连续墙墙底3m。如果探测孔未发现溶洞就不用再布置边孔, 否则在探测孔外侧再布置一排边孔, 边孔间距及深度同探测孔, 具体布置方法见图1。

3.4 静压注浆施工技术要求

对注浆管的要求是所有钻孔采用PVC花管注浆;而对注浆材料的要求是水泥标号为42.5 (R) 级散装水泥。除此之外, 对周边孔和双液浆以及中央孔二胡注浆速度控制都有如下的要求。周边孔:纯水泥浆+水玻璃。双液浆现场配合比试验时, 以初凝时间为指标进行控制, 并且综合考虑浆液的可泵性时间。双液浆配比:水泥浆水灰比=1∶1 (质量比) , 水泥浆∶水玻璃=1∶1 (体积比) , 水玻璃浓度Be=35。中央孔:纯水泥浆, 水灰比为1.0~1.5。注浆速度控制要求注浆速度30~70L/min。

3.5 浆液配合比试验

监理与承包商相关人员在现场进行双液浆水玻璃兑配及双液浆凝固时间的测试, 共做了6次试验, 结果如表1所示。

本项目最终决定采用第六次配比施工。

3.6 注浆顺序

由于花都广场站溶洞较多, 并且溶洞范围较大, 如果将所发现的溶洞直接全部注满, 注浆量非常大, 而且对周边环境污染较为严重, 根据实际情况决定只对连续墙内外3m范围内溶洞进行处理, 这就对溶洞注浆的顺序及压力有很大的要求。

按照溶洞的深度以及钻孔距离将所发现的溶洞进行划分, 将靠得较近的钻孔溶洞划分为一处, 然后根据每处溶洞大小范围进行注浆。先进行边孔注浆, 周边孔注满达到设计要求后再进行中间孔注浆, 周边孔注双液浆, 中间孔注单液浆。下图有充填孔为周边孔, 无充填孔为中间孔, 具体布置见图2。

3.7 注浆压力及方量控制

经过本项目科研小组讨论并经过现场多次试验后决定注浆采用跳两孔施工, 针对下图中注浆孔注浆顺序如下:第一组为1、4、7、10、13、16、19、22、25、28、31、34、37;第二组为2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35;第三组为3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36、38。只有在每一组注浆完成后才进行下一组的注浆工作, 如图3所示。

每个孔注浆时间根据压力大小决定, 如果注浆压力一直达不到0.3MPa, 则每个孔每次注浆量不得超过30m3, 如果注浆压力达到0.3MPa并有上升趋势则继续注浆当注浆压力达到0.5MPa则终孔。注浆未达到0.3MPa要求的孔间隔24h后继续注浆, 如果本次注浆方量达到30m3而压力还未达到要求则继续停止施工等待下次注浆, 如此反复注浆直至达到注浆压力后终孔。

3.8 质量控制措施

1) 桩位放样场地整平后, 请专业测量放样人员将所有桩位放出, 钉好十字保护桩, 做好测量复核及放样数据备案。

2) 埋设护筒用倒链对护筒进行吊接、固定安放, 护筒下沉过程实施检查其垂直度和中心位置。

3) 成孔采用钻头钻进, 根据不同层次的土质、岩质结构选择不同的转盘转速和进尺进行控制, 成孔深度按设计要求进行控制。

4) 钢筋笼制安旋挖机挖土清渣达到设计要求后, 开始下放钢筋笼, 其制作、安装必须严格按照设计图纸进行, 并符合相应设计及规范要求。

5) 混凝土浇筑在导管接驳完毕后, 将混凝土隔水栓吊放在临近泥浆面的位置, 导管底端到孔底距离控制在0.4m左右, 适时提升或拆卸导管, 确保导管底端埋入混凝土面以下1~4m, 灌注应连续进行。

3.9 孔内事故预防措施

1) 选择有经验、责任心强的施工队伍, 保证操作人员的技术水平。

2) 对孔内液面高度, 泥浆的相对密度和粘度经常观察和检测, 控制孔内泥浆比重, 优化排渣能力, 以防坍孔。

3) 钻头升降要平稳, 提出桩口应防止碰撞护筒或孔壁, 防止钩挂护筒底部。

4 结语

8.对隧道溶洞处理技术的分析 篇八

关键词：隧道;溶洞危害;处理方法

一、溶洞的形成。

1、在石灰岩地质区，沿着石灰岩层内的节理面或者渗裂面的地表水经过长期与之发生化学反应在表层形成溶沟，或者称融槽，这样一来，原先层层分布的岩层便被溶沟分离开来形成柱状的石柱或石笋。

2、同理，经过上述所讲的化学反应，地表水沿石灰岩渗裂裂缝向下渗流发生溶蚀作用，在岩层超过100m深处便会形成落水洞。

3、紧接着，在更深层的岩层下，从落水洞下落的地下水到达石灰岩岩层的含水层后发生横向流动，又会形成溶洞。

4、溶洞也会随地下洞穴的形成在岩层地表发生塌陷，如果塌陷的深度大面积小，这样的溶洞现象称坍陷漏斗，而深度小面积大则称陷塘。

5、当地下水的溶蚀与岩层的塌陷作用长期相结合的作用，就会形成坡立谷和天生桥。

二、隧道溶洞的危害

溶洞为岩溶洞穴，是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。岩溶对隧道的主要危害表现为：

1、洞穴的存在使结构物部分及全部悬空，大大降低隧道使用的可靠度;

2、季节性的岩溶洞穴涌水，给隧道施工和体系带来不安全和不稳定因素。

3、岩溶水，特别是当CO2等可溶性物质含量增高时，水的流通将给隧道结构带来极大的侵蚀作用，影响隧道的使用寿命;

4、洞穴堆积物因松软易坍塌下沉，改变洞穴周边的应力分布形态，影响隧道的稳定;

5、隧道中地下水流失，使隧道顶部地面岩溶塌陷，导致环境地质被破坏，也是造成隧道结构不稳定的原因。正确处理溶洞对隧道施工具有重要意义。

因此，制定合理、科学、有效的溶洞处理方案对隧道顺利穿越岩溶地段极为重要。

三、隧道溶洞处理原则及处理方案

1、处理方案选择原则

（1）安全性。安全是对任何工程施工最基本的就要求。确保施工安全与运营安全，围岩累计变形量不大于10cm，防渗漏水等级为I级。这一点是保证施工正常有序进行的最根本保证。

（2）合理性与可操作性。首先必须符合相关隧道施工的法律法规的规定，严格按照法规的基本眼球进行施工与建设。其次，对溶洞处理的设计方案要是可行的，是可操作的，处理方案要建立在目前的溶洞处理技术的水平之内，要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平，尽可能降低施工难度。

（3）灵活性好。根据断面形状和尺寸，因地制宜地选择施工方案，而不局限于一种固定的模式，一旦一种方案不能实施或实施效果差时，能较好地转换为替代方案。同时，这种灵活性还要求隧道施工各部门的通力合作与沟通，只有这两反方面结合起来，方可达到隧道施工过程中的灵活有效。

（4）具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同，能顺利地进行施工工艺、工序的转换。

隧道建设是一项长远的工程，必须着眼于它的使用质量及周期，从可持续的角度出发，充分考虑溶洞的潜在危险进行具体的施工处理。保证隧道运行的最长周期。

（5）经济性强。即在保证施工安全、质量并不破坏环境的条件下的投入对溶洞处理的成本。

2、隧道熔洞具体处理方案

首先保留并加固坍塌体，防止坍方扩大，然后施做套拱和超前大管棚，保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体，进入隧道正常开挖、支护工序，并对隧道基底进行注浆加固处理，增强隧底承载力;溶洞段通过后，进行拱部坍腔回填处理。

通过作者的实践经验，科学的溶洞处理顺序为：封闭掌子面→施作套拱→施作超前大管棚→挖除坍塌体→洞身开挖、支护→边墙及基底加固处理→坍塌溶腔回填处理。

四、溶洞处理关键施工技术

1、喷射混凝土封闭掌子面

在未探明前方地质情况之前，为防止前方出现涌水突泥情况发生，首先保留并加固坍塌体，依靠坍塌体的支撑掌子面，防止塌方进一步扩大，立即对掌子面进行封闭处理。若掌子面前方自溶腔内涌出块石、碎石夹黏土等充填物稳定掌子面作用，坍体暂不挖除。

2、施作套拱和超前大管棚

为保证施工安全，拱部应采用管棚超前支护并注浆加固溶洞填充物，从而形成复合稳定的固结体，使周围地层的力学性质得到改变，稳定性能加强;管棚尾端设钢格栅混凝土套拱，前端打入稳定岩层，形成有效的“棚护”作用。

3、洞身开挖及支护

注浆完成后洞身采用微台阶法开挖，开挖后立即施做初期支护结构，并采用喷射混凝土立即封闭掌子面。溶洞处理段围岩大部分为溶洞充填物，采用人工配合挖掘机开挖;若出现溶层顶板不稳定时，可炸开顶板，挖除充填物，回填碎石的方法

4、边墙及基底加固处理

对隧道顶部进行注浆预加固处理仅保证隧道拱部开挖安全，边墙及基底围岩力学性能得不到改善，并且曾受到过扰动，极有可能会发生坍塌事故;另外，即使开挖安全通过溶洞段，也会因溶洞段与溶洞前后隧底岩性不同，使后期隧道衬砌结构沉降不均，从而造成衬砌严重开裂，甚至影响行车安全。因此，必须对边墙及基底进行加固处理。

5、拱部坍塌溶腔回填处理

为确保隧道衬砌结构安全，保证运营安全，需对拱部坍塌的溶腔进行回填处理。回天处理应综合考虑周边环境及溶洞状态，并结合隧道结构特点，进行回填。为减小流塑态的泵送混凝土对支护结构的冲击力和侧压力，回填应对称、分次、分层施工完成。

6、监控量测

在洞身开挖施工过程中，每5m设一组围岩量测点，主要监测项目为拱顶下沉和周边收敛，密切监视每一工况下隧道支护结构的变形情况并及时反馈，指导下一步施工。

结语

岩溶地区的隧道溶洞如果处治不当，会给隧道施工和运营带来各种问题和危害，因此，在岩溶发育地区进行隧道施工时，一定要进行详细的地质勘探，对隧道前方岩溶进行准确预测，并提前做好穿越岩溶溶洞的应急预案，及时进行隧道溶洞加固处理，防止突泥和突水的发生。实践证明运用前述方法对溶洞的处理是行之有效的，因为隧道溶洞不相同，所以以后的实际工作应结合现场施工条件以及溶洞的发育大小、岩溶水的发育分布和与隧道的相关位置等具体情况采取综合治理措施。

在今后的工作中，每个隧道工作者应该结合实际，不断去研究学习，让每个隧道工程做到更加完善。

参考文献：

[1]浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施.鲍宏伟.科技传播，2011，（13）

[2]冯卫星，况勇，陈建军.隧道坍方案例分析[M].成都.西安交通大学出版社.2002.

[4]袁真秀.浅谈对隧道坍方的几点认识[J].隧道建设.2001.（3）.