关于某住宅楼土溶洞处理方案的探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zqg860808
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一、工程概况
  1工程概况
  住宅楼工程11幢(自编一期C1-C11栋)和会所工程1幢施工总承包及总承包管理配合服务(标段一)位于广州市荔湾区西湾路148旧广州水泥厂地块,西临增步河,东靠西湾路,包括11栋(C1~C11)32层住宅楼、1栋(C12)会所,规划总建筑面积约226254㎡,其中地下室建筑面积约51225㎡;地上部分建筑面积约175029㎡。标段一工程包括地下标段界线以南部分、地上C7-C11共5栋住宅及C12栋会所,建筑面积约112843㎡。住宅楼工程基础设计为钻(冲)孔灌注桩基础,桩端持力层为中、微风化岩,在勘察过程中揭露局部区域存在溶洞,属一种不良地质现象,对地基稳定性造成严重的安全隐患,根据业主要求需进行处理。
  二、土、溶洞的处理方案
  2.1灌注混合砂浆
  2.1.1设计参数:
  (1)布孔原则:桩周均布3个钻孔,洞体其他空间按孔间距2米呈梅花形布置(见土溶洞分布图)
  (2)孔径:91mm;
  (3)孔深:至洞体底板50cm;
  (4)混合砂浆配合比:
   水泥:砂:粘土:水=1:2:0.3:1.1
  (5)注砂浆设备:砂浆泵
  (6)泵注压力:5MPa左右
  (7)注入量:在5MPa左右的压力下,保证地面不产生裂缝和抬升,注不进为止。
  2.1.2施工质量控制措施:
  (1)混合砂浆严格按配合比经计量后搅拌均匀。
  (2)每孔的灌注量在5MPa左右的压力下,注不进为止。
  (3)灌注时地面隆起最大量不得超过2cm。
  2.1.3施工注意事项:
   进行灌注施工时,在每个洞体地表设置水准点进行监测,不允许地面产生裂缝和抬升,一旦发现地面有产生裂缝和抬升现象,及时调整注浆压力和灌注量。
  2.2袖阀管注浆
  2.2.1注浆工艺
  (1)袖阀管注浆法适用于处理全充填或半充填的土(溶)洞、淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、碎石土等地基。土(溶)洞及高压缩性土体是地基中的软弱地带,其处理的目的是使土(溶)洞的空洞能充填密实,充填物能够固结且具有一定的强度,切断土(溶)洞与地下水的联系,使其不再发展。高压缩性土体处理后要达到中压缩性,即压缩系数a1~2<0.50MPa-1,使处理体与周边土层的强度具有一定的均匀性,能够协同受力。
  (2)袖阀管注浆法其适应性强,能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆,集中了劈裂注浆法、压(挤)密注浆法与渗入注浆法的优点。
  (3)袖阀管注浆方案确定后,应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。
  2.2.2设计
  (1)袖阀管注浆处理地基的面积,应大于基础或建筑物底层平面的面积。
  (2)袖阀管注浆处理地基的深度,应根据建筑场地的土质情况、工程要求等综合因素确定。
  (3)袖阀管注浆孔宜采用正方形或梅花形布置,孔间距为1.50~2.50m。
  (4)袖阀管注浆的材料为水泥,同时也可加入添加剂如粉煤灰或水玻璃。
  (5)袖阀管注浆地基的承载力特征值应通过现场原位测试(如标准贯入试验)确定。初步设计无试验资料时,可按当地经验确定。
  (6)袖阀管注浆地基的变形计算,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的有关规定。
  2.2.3施工
  袖阀管注浆法使用的注浆工具为“袖阀管”,袖阀管为内径50~60mm、一次性使用的塑料管,由两部分组成,注浆段为带射浆孔的花管,注浆段以上为实管。花管每隔33cm(即每米3组)钻一组(6~8个孔)射浆孔,射浆孔呈梅花形布设,其外为长5~8cm的橡皮袖阀包裹,袖阀管的结构如图1所示。袖阀管注浆法的基本施工工序可分为泥浆护壁成孔、浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆、注浆等步骤,如图2所示。
  
  
  
  早期强度高。套壳料的耗损、扩散系数取1.3。套壳料浇注方法:将钻杆下到孔底,用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内,直至注浆段高度以上0.2m处为止。
  (3)下袖阀管:袖阀管分花管和实管两部分,根据注浆段高配备花管,下管时管内灌入清水克服浮力,使花管下至孔底,占据注浆段(对淤泥质土体要超出顶、底界各0.20m),地质体顶界以上至地面为实管,实管要高出地面一定高度,尽量使袖阀管垂直居于孔中心。
  (4)固管止浆:在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入½"钢管至套壳料顶面(待加固地质体顶界位置),从½"钢管中注入配置好的浆液直至孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。浆液配合比为水:水泥=1:1.50。
  2.2.4质量检验
  (1)袖阀管注浆处理地基的质量,主要应检查施工记录及检测处理深度内的地基土的密实度及压缩性。
  (2)抽样检验的数量,不应少于处理数量的1%,且每项单体工程不应少于3点。
  (3)袖阀管注浆地基竣工验收时,承载力检验宜采用现场标准贯入试验或抽芯的方法。
  2.2.5设计参数:
  (1)布孔原则:桩中心布置1个孔后,按1.5米孔距梅花形向四周按均匀布孔;
  (2)孔径:91mm;
  (3)孔深:至洞体底板;
  (4)浆液配合比:水泥:水: =1:1:
  (5)注浆设备:袖阀管、BW150泵
  (6)泵注压力:0.2~0.6MPa
  22.6施工质量控制措施:
  (1)浆体应按照试验确定的配合比,经计量后用搅拌机充分搅拌均匀。并应在注浆过程中不停缓慢搅拌。
  (2)注浆速度:洞体底部和顶部注浆速度宜为15~20L/min,其它位置宜为20~30L/min。
  (3)分段注浆:分段注浆间距不得大于1.0m,宜为0.3~0.5m。
  (4)洞底注浆:应增加注浆量,尽可能使洞体底部形成一个整体。
  (5)洞顶注浆:灌注砂浆充填时,在洞顶附近难以充填密实,可能形成空腔,注浆时应适当增加注浆量,并详细记录注浆情况。
  (6)注浆前应进行有效封孔,保证分段注浆时各段之间不窜浆。
  2.2.7施工注意事项:
  (1)施工时,采用先下后上的注浆施工方法。
  (2)在进行洞底注浆时,土洞底部可能与溶洞相連,易受活动地下水影响,注浆时应注意以下几点:
  ①分次注浆:为保证浆液不至于跑得太远,应采用间歇定量分次注浆的方法。
  ②任一钻孔注浆时,应将其相邻孔作为观测孔,观察孔内排气、排水、冒浆等情况,并做好详细记录,以确定浆液扩散情况。
  ③在漏水的部位注浆时,为了防止浆液漏失,浆液配制时要掺入一定量的速凝剂。
  ④注浆施工时,应在每一个洞体地表设置1-3个水准观测点进行监测,不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面有产生裂缝和抬升倾向,必须及时调整注浆压力和注浆量。
  三、主要施工方法及技术措施
  3.1施工程序
  本工程总体施工程序如下:
  本工程总体施工程序:搭建临设机械设备进场 主要材料进场 土、溶洞成孔、埋管 注浆 自检、封孔、质检场地清理退场。
  3.2土、溶洞施工工艺
  根据工艺的要求,首长要对R4、R5、R7、R8、R9、R11、R12、R13、R14、R15、T1等半充填或无充填洞体进行灌注混合砂浆的施工,再进行袖阀管注浆加固土(溶)洞顶板与充填物之间的空隙及全充填洞体。
  施工工序具体如下:
  A、 成孔阶段(1~3步)
  1、测量放样
  测量员根据甲方提供的待处理土(溶)洞上代表钻孔的轴线位置,和已施工的桩基的桩位,确定土(溶)洞的中心点,作好标记。
  2、布置钻孔
  以已确定的中心点为基点,根据布孔原则在每个土、溶洞合理布置注浆孔(详见土溶洞分布图,附图),编好孔号,并做标记。
  3 、施工钻孔
  钻孔采用XY-100型钻机,直径为φ90~130mm钻头泥浆护壁钻进,认真观察钻进过程,作成孔记录(洞体的顶、底界埋深、洞高等),填写“工程钻孔原始记录表”,原始记录要真实、准确。施工时,要弄清楚洞体的发育情况,及洞内的充填情况,为下一步施工提供依据。
  B、下管、注浆阶段(4~6步)
  4、安装φ60PVC注浆管
  成孔后下φ60PVC一次性注浆管至距洞体底部1m的位置上,并高出地面1m。在制安注浆管时,为了防止注砂浆过程中由于注浆压力产生的注浆管摆动造成地面附近注浆管断裂,每条孔注浆管上部3m采用φ60镀锌管(壁厚3.5mm)进行连接。同时搅拌浆液配合比为水:水泥=1:1.50水泥浆液进行固管,用量为2倍的钻孔体积,以防止注砂浆时注浆管周围冒浆。
  5、拌制混合砂浆
  搭建砂浆搅拌平台,搅拌混合砂浆。在保证砂浆有一定的强度及和易性,易于泵送的情况下,尽可能降低水泥及其它材料的用量。搅拌时间不少于60秒。
  6、注入砂浆
  通过砂浆泵将搅拌平台中的混合砂浆经过输送管进入钻孔中。输送泵的油泵压力暂定为5MPa左右。在施工过程中输送距离较远,会引起管道的压力损失,所以输送半径考虑30米,超过距离的及时搬迁搅拌平台。
  灌注砂浆施工时,地面应设水准观测点,密切观测洞体地表的变化情况,不允许地面产生裂缝和隆起情况。一旦发现地面出现裂缝和隆起,必须及时降低泵送压力和灌注量。并且作好“处理体隆起观测表”。
  终灌标准:直至达到设计压力,注不进为止。
  灌注结束后,将套管拔出,清除干净,堆整齐,并进行封孔。
  C、袖阀注浆阶段(7~9)
  袖阀注浆(即双套筒双柱塞注浆)施工工艺是目前一种比较先进的注浆工艺,其适应性强,对砂层、粉土、淤泥层等均能达到较好的注浆加固效果。能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆,集中了劈裂注浆法、压(挤)密注浆法与渗入注浆法的优点。
  本施工工艺适用于处理:(1)土(溶)的全充填部分;(2)顶板与充填物之间的空隙。
  7、袖阀注浆的成孔
  充填砂浆后三天,即进行袖阀注浆的成孔,按照《广东省有色工程勘察设计院桩基超前钻探报告》所确定的土(溶)洞,按布孔原则,在所要处理洞体均匀布置钻孔进行成孔(详见土溶洞分布图,附图一),孔径为φ91,孔深为洞体底界。所有的成孔要作好“工程钻孔原始记录表”一式四份,要准确记录土(溶)洞的顶、底板位置及洞内充填情况,为下袖阀和注浆工作提供依据。
  8、下袖阀管
  1)套壳料配合比为(重量比)水泥:粘土:水=1:1.50:1.88。
  2)套壳料用量(m3)=2×л×(钻孔半径2-袖阀管半径2)×注浆段高度。
  3)套壳料浇注:将钻杆下到孔底,用泥泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内。
  4)下袖阀管:花管下至孔底,占据注浆段。洞体顶界以上至地面为实管,实管要高出地面一定长度(一般为0.2~0.3m)。
  5)固管止浆:固管止浆液配合比为水:水泥=1:1.50,用量为2倍的钻孔体积。在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入4分钢管至花管洞体顶界处(即待加固地质体顶界位置),从4分钢管中注入配置好的浆液直到孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
  浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆要作好记录,填写“袖阀管注浆套壳料浇注及固管止浆记录表”一式四份,并及时报送甲方签字。
  9、注浆
  根据成孔的先后顺序,待套壳料具有一定强度后(一般为3天),将4分带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到注浆位置,自下而上分段注浆,分段长1.0~2.0m。注浆参数及步骤为:
  1)浆液配合比暂定为:水泥:水=1:1:,比重为1.50。
  2)注浆压力为0.2~0.6MPa,以注漿压力表观测控制。
  3)注浆顺序:由外向内推进。
  4)注浆速度:洞体底部和顶部注浆速度为15~20L/min,其它位置为20~30L/min。注浆量根据搅拌桶的容积、压力表确定。
  5)洞顶、洞底注浆:灌注浆料充填时,在洞顶附近难以充直密实,可能形成空腔,故洞顶后适当增加注浆量。土洞底部可能与溶洞相连,应采用“间歇定量分序注浆法”进行注浆。
  6)注浆次数:由于袖阀注浆一次性注浆难以均匀,所以施工时,一般应分2~4次进行,具体次数应根据不同的地质而定。
  7)注浆设备:BW-150型注浆泵。
  8)设置观测点:注浆前在地面设置沉降观测点,注浆时观测控制地面变化。
  9)终灌标准:保证地面不产生裂缝和隆起,在0.6~0.8MPa的注浆压力下,泵量<1~2L/min,稳压15min。
  在注浆过程中,应观察相邻注浆孔的排气、返水、冒浆等情况,若周围孔有浆液冒出,应停止灌浆固结。12小时后重新注浆。若周围注浆孔没有反应,且注浆量过大并超过本身的容积时,应采用“间歇定量分序注浆法”进行注浆,以控制浆液流失过大。分序为跳孔注浆,定量为每孔每次5.00m3,间隔时间为12小时。作好注浆原始记录,包括注浆压力、注浆量、水泥用量、等项目,填写“袖阀注浆记录表”一式四份。
  
  
  
  土、溶洞处理施工工艺流程图
  袖阀管注浆施工技术参数见下表。
  袖阀注浆施工工艺技术参数一览表
  
  
  
  四、结束语
  土(溶)洞处理的目的是使土(溶)洞的空腔能填充密实,充填物能够与浆液固结且具有一定的强度,切断土(溶)洞与地下水的联系,使其不再发展,保证地基有一定的承载力,为后期的桩基施工安全提供保障。
  注:文章中涉及的公式和图表请用PDF格式打开
  .
  
  
其他文献
叙述了在表层采矿作业中如何选择牙轮钻机、潜孔钻机和凿岩机进行钻孔作业以及由此而造成的钻孔成本差异。 Describes how to select a cone drill, a downhole drilling ri
摘要:近几年来,随着国家经济的快速发展与电力需求的不断增跃,电力生产的安全问题也越来越突出。对于输电线路来讲,雷击跳闸一直是影响输电线路供电可靠性的重要因素  关键词:输电线路;防雷;接地  由于发生雷电灾害,某220kV输电线路两侧纵联保护、距离I段保护动作,线路跳闸,重合成功。巡视发现,该线#18塔左线(A相)瓷绝缘子第1,2,5片闪络;导线及线夹均有放电痕迹;左架空地线(铝包钢)金具及线夹内
期刊
Graves’病(GD)是一种B细胞介导、T细胞依赖的器官特异性自身免疫性疾病.其致病性抗体促甲状腺激素受体抗体(TRAb)能导致甲状腺素分泌增加,促进甲状腺增生.以往Graves’病研究认为,B细胞主要通过分泌致病性抗体发挥作用,但是新近研究结果提示,B细胞在疾病中具有更广泛的作用,如抗原提呈、分泌细胞因子等.因此,进一步阐明B细胞在Graves’病中的作用将为Graves’病治疗提供重要的理论