中建三局集团有限公司 刘平宇
[摘要] 本文结合项目现场给出了详细的全充填溶洞施工技术措施。探究表明，全充填型溶洞的综合处理方案效果良好，对类似工程具有一定的借鉴作用。
[关键词] 全充填型溶洞；基坑工程；建筑施工
一、工程概况
拟建项目建设地点位于广州市白云区石沙路与鸦岗南大道交界处。由AB2401056、AB2401058两个地块组成，西侧地块AB2401056由六栋 77.2～79.2 米高层建筑组成含两层地下室，地面整平标高±0.00（绝对标高＋8.80），地下室地板标高-9.00（绝对标高-0.20）。东侧地块AB2401058 由四栋 76.2～79.2 米高层建筑组成含两层地下室，地面整平标高±0.00（绝对标高＋8.60），地下室地板标高-9.00（绝对标高-0.20）。采用框架-剪力墙结构，拟采用桩基础。本场地上部第四系覆盖土层主要有人工堆积成因的杂填土、淤泥质土、冲击成因的粉质黏土、中粗砂、圆砾；下伏基岩为泥盆系石灰岩。
二、溶洞的类别划分和处理方法综述
根据目前已完成的超前钻钻孔资料分析，本场地溶洞可分为A、B、C、D四类:
A类：全充填软塑～流塑粘性土和中粗砂；
B类：半充填软塑～流塑粘性土和中粗砂；
C类：无充填，钻具自动下落 ，部分钻孔钻进时漏水；
D类：串珠状分布。
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（1）布孔原则：每根桩布置1个注浆孔、1个排气孔和1个排水孔。详见附图2注浆布孔平面图。
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（2）钻孔 按图纸要求施工，如发现与超前钻资料相差太大，甚至未发现溶洞，及时反映设计单位。
（2）成孔要求
1）注浆孔应采用岩芯钻机成孔（严禁采用气动潜孔锤成孔方式），采用钢套管护孔，详细记录岩层状态和溶洞充填情况及充填物性质，钻孔泥浆返浆或漏失情况。
2）终孔孔径不小于91mm。
3）注浆孔至溶洞底以下不小于 1m深度，原则上遇溶洞钻至溶洞底。
4）袖阀管或花管注浆孔成孔后应及时下管，并做好固管纸浆。
注浆工艺要求
（1）对于袖阀管或花管注浆孔，灌注新型材料，配合比：固化剂：泥粉：水=1.2：1.2：2.3，注浆压力1.5～2.5MPa，当单孔灌注水泥用量超过 150 m3 仍达不到注浆压力要求，应及时上报监理、业主单位进行确认是否进行二次注浆，达到注浆压力要求。
（2）排气孔内放置直径75mmPVC 管，发现溶洞部位每间隔20cm 对开2 个直径2~3cm 孔洞，注浆时作为出气孔，注浆完毕后采用新型材料封孔（配合比：固化剂：泥粉：水=1.2：1.2：2.3），注浆压力0.5~1.0MPa。
（3）如发现多层溶洞，应自下而上按照洞高分布特征，依次提升注浆管，逐级灌满。
（4）若注浆孔成孔过程揭示岩溶发育情况与超前钻差异较大时，应及时通知设计人员，以便及时调整注浆方案。
（5）注浆施工前，施工单位应仔细研读勘察报告，并进行试灌，设定施工参数。
注浆孔施工顺序：袖阀管、花管注浆→检查注浆质量，合格后桩基础施工。
袖阀管\花管注浆（即双套筒双柱塞注浆如图；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。
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袖阀管注浆法使用的注浆工具为“袖阀管”，袖阀管为内径45mm、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2-3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，袖阀管的结构如图所示。袖阀管注浆法的基本施工工序可分为泥浆护壁成孔、下袖阀管及固管止浆、注浆等步骤，如下图所示。
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袖阀管、花管注浆施工工艺适用于处理：①溶洞中的全充填部分；②顶板与充填物之间的空隙<1m的溶洞（溶沟、溶槽、裂隙等）。（1）成孔（扫孔） 在注浆段范围内要进行封孔，用来防止袖阀注浆管在注浆过程中变形、变位或损坏，并能保证新型材料通过。 （2）下袖阀管\花管 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（对溶洞要超出顶、底界各0.20m），溶洞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。花管与实管连接牢固。袖阀管下底端要套好锥形堵头，上顶端要戴上保护帽，保护帽上注明注浆孔号。 （3）固管止浆 浆液配合比为固化剂：泥粉：水=1.2：1.2：2.3。在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入?"钢管至套壳料顶面(待加固土洞顶界位置)，从?"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。 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，并及时报验。 (4)注浆 根据钻孔平面布置，自外向内“分序”注浆，如图。一序注浆孔之间相隔3个注浆孔，二序注浆孔为一序孔中间加密的孔，三序注浆孔为一、二序孔中间加密的孔待套壳料具有一定强度后，将?"带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到注浆段位置，自下而上分段注浆，分段长度1.0～2.0m。
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用注浆泵注新材料配合比为固化剂：泥粉：水=1.2：1.2：2.3，浆液现场搅浆桶搅拌；注新材料采用分层注浆，先注下层溶洞，下层溶洞注满并稳压后再提管至上一层溶洞，直至注满； 在注浆泵压力表上观测注浆压力，开环压力0.3Mpa，终止注浆压力1.5～2.5 Mpa，控制3-4次；稳压30～60分钟后清洗袖阀管并预开一次环，以待下次再注。 注浆量：注浆时根据搅拌桶的容积和浆液流量确定注浆量，在搅拌桶中配好浆液、测定体积后再将浆液输入注浆池中，注浆池直接与注浆泵相连。注浆时再通过压力表和浆液流量来控制注浆量。另外，通过计量现场水泥拌固化剂的用量及泥粉的用量，也是掌握注浆量的有效措施。一般先期注浆孔的注浆量大于后期孔，外围注浆孔的注浆量大于内部孔。 设置观测点：每个洞体注浆前在地面设置3～5个沉降观测点，注浆时观测控制地面变化。 终灌标准：在注浆压力下，注入量＜1～2L/min，稳压15 min。 在注浆过程中，应观察相邻注浆孔的返水、排气、冒浆情况，若周围孔有浆液冒出，说明注浆效果好。若周围注浆孔没有反应，且注浆量过大，特别是在土洞底部当浆流失过大时，应采用“间歇定量分序注浆法”进行注浆，以控制浆液扩散范围。分序为跳孔注浆，定量为每孔每次5.00m3，间隔时间为6～10小时。 作好注浆记录，包括注浆压力、注浆量、水泥用量等。填写“袖阀管注浆记录表”，并及时报验。 注浆完成7天后，可对注浆部位进行检测，对不合格的部位进行补注浆，直至全部合格。
浆液配置 新材料采用42.5R级普通硅酸盐水泥拌固化剂，配合比固化剂：泥粉：水=1.2：1.2：2.3；注浆压力1.5-2.5MPa，当单孔灌注用量超过150m3，仍达不到注浆压力要求，必要上报业主及监理单位。 (6)注浆加固效果检查 1）采用钻芯法检测，检测数量不得少于总注浆孔数的 10%且不少于 5 个，随机在注浆孔相间中心或注浆孔1.5m 范围内布置检测点，检查溶洞充填物胶结情况或裂隙填充情况、钻孔泥浆是否漏失。 2)检测要求：溶洞全充填，抽芯检测采芯率应达到90%,泥浆不漏失。 3）如检测达不到设计或施工要求，应适当增加抽检点，并在该点周边布置注浆孔，灌浆堵漏。
四、注意事项及相关处理方法
（一）、坍塌（重点事故）
对地表沉降的预防及处理措施 针对项目地质情况，在溶洞处理施工过程中，将采取以下措施控制沉降：
1、建立沿线的地面沉降观测点，在开挖前取得初始数据，并将所有的监测点清晰地标在线路平面图上。
2、对量测结果进行整理，以获得参数与沉降点的关系，以便在施工中调整各项参数。
3、地面沉降变化值较大时，加密观测和主要人员现场值班是非常重要的。
4、建立严格的沉降量测控制网络，及时定期进行监测，以掌握施工时和建成后对周围环境的影响，以备必要时采取措施减少对周围环境的影响。
（二）坍塌的应对措施
在岩溶发育较强的区域施工，存在着施工塌陷的风险，本项目地质资料中显示，溶洞发育较强较多，施工风险较大。做好应对措施，防止安全事故的发生。
1、在施工过程中，发现泥浆浆面急速下降，首先立即补充泥浆，如果是较少的泥浆损失，施工还能继续进行；如果泥浆损失较多，则需要立即撤离，并上报各单位，并采取回填泥土充填溶洞，然后进行溶洞处理。
2、在注浆施工过程中，发现地面已经开始裂缝。如果裂缝较小，首先把周边人员及设备撤离到安全地方，以保证人员的生命安全，周围设置警示标志，并采取双液浆灌注加固。
3、由于遇到漏浆到发生塌方时反应时间往往非常短，发生事故后，必须采用以下营救措施：
①泥浆迅速下降时，有可能是遇到坍塌，孔内应及时补充废泥浆、渣土，人员和机械立刻撤离，并及时汇报。立即命令所有人员撤离危险区域，清点人员。
②视塌陷规模大小，立即向当地救援队伍求救，同时召集自己的救援队伍。同时必须察看宿舍及其它工作场所是否有裂隙等可能出现塌陷的迹象，并采取相应的防范措施。
③不参加的救援的人员在可能的情况下必须撤离塌方地点15米以外。
④除了抽水泵，应该关掉其他所有设备。
⑤不能用铲斗或其他设备挖掘土方，营救被埋人员。
⑥在救援人员赶到以前，不要移去被埋者使用的工具或设备，因为根据工具或设备的位置可以帮助救援人员找到被埋者。 在等待救援人员到来以前，如果能够收集到以下几条信息，那么就能够争取到宝贵的时间：
a.被埋人员数量、最后看到被埋人员所在的位置。
b.塌方的时间、沟坑的深度。
c.土壤类型和条件。
d.压到被埋人员身上的土方量。 e.地下设施的位置和情况，
f.出事的机组必须保持冷静，立即实施应急计划，并在保护系统（为了保护救援人员）安装完毕之前远离塌方地点。请牢记只有接受过培训的营救人员才能实施营救。
g.待泥浆面稳定后，经有关负责人确认后再继续钻进，同时密切注意孔口浆面情况；
h.如果一边补充泥浆还有下降的现象就应该回填粘性土，直到填平地面，然后再重新钻进。
结语
综上所述，使用全充填溶洞技术时，必须严格执行国家和地区现行溶洞处理设计、施工及验收规范规程，工程必须全部达到国家现行的工程质量验收标准和设计要求；只有做好进度控制、总承包管理、质量管理、安全管理、成本管理、文明施工管理、环境保护、水土保持等；才能确保工程按期完成，保证质量目标、安全目标、施工环保、文明施工目标的实现。
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