地基溶洞及土洞處理的質(zhì)量控制

廣州市荔灣區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 陳良進(jìn)

地基溶洞及土洞處理的質(zhì)量控制

廣州市荔灣區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 陳良進(jìn)

隨著巖溶地區(qū)工程量的不斷增多,巖溶地基處理成為我國(guó)工程建設(shè)中一大突出問題,本文針對(duì)工程中的地質(zhì)條件和施工特點(diǎn),提出了注漿法的填充處理方案,有效的解決了石灰?guī)r溶洞地基的不均勻沉降、灌注樁塌孔、漏漿問題,提高了樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量及建筑物的結(jié)構(gòu)安全性。結(jié)合該工程實(shí)際,分析了地基溶洞處理方法在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用及控制措施。

地基溶洞質(zhì)量控制注漿法

一、工程概況

該商業(yè)樓位于廣州市芳村大道北,該工程樓高六層,附設(shè)兩層的地下室(停車場(chǎng)),占地面積約為19981944mm2,工程樁基形式為鉆孔灌注樁,樁徑為Φ800、Φ1000、Φ1200三種。該工程位于石灰?guī)r溶洞多發(fā)地帶,根據(jù)地質(zhì)詳勘資料顯示,場(chǎng)地存在土洞、溶洞,經(jīng)超前鉆探明,支護(hù)樁及工程樁共有17條樁位置發(fā)現(xiàn)粘土層有土洞,持力層地下有溶洞,溶洞、土洞形式為單層,土洞及溶洞高度均在1.0～2.0m之間。

二、方案選用

由于溶洞具有不同的形態(tài)和特點(diǎn),在鉆孔時(shí)經(jīng)常發(fā)生漏漿、漏水、塌孔、卡鉆、埋鉆、掉鉆、偏孔等問題,甚至出現(xiàn)涌水、涌砂、掉入土洞,從而引發(fā)地基承載能力不足、地基不均勻沉降、樁基成樁質(zhì)量差、地面塌陷、相鄰建筑及管線沉裂等破壞性情況,同時(shí)也不能保證持力層厚度滿足3～5d的規(guī)范要求。為保證施工質(zhì)量及結(jié)構(gòu)安全,保證周邊建筑物及相鄰道路及管線不出現(xiàn)損壞,設(shè)計(jì)及勘察單位對(duì)地基處理提出要求,必須對(duì)樁基土層溶洞、土洞進(jìn)行科學(xué)的預(yù)處理后方能進(jìn)行后續(xù)施工。建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位對(duì)不同方案進(jìn)行比對(duì)后,并經(jīng)專家論證,擬采用注漿法對(duì)溶洞進(jìn)行填充處理。

三、注漿原理

通過泵壓將砂漿注入巖土空隙并充填或置換出原土洞(溶洞)空隙中的空氣和自由水等,經(jīng)過物理和化學(xué)作用,水泥砂漿將原富含孔隙透水的土洞(溶洞)充填膠結(jié)成致密的加固層,以達(dá)到加固目的,確保樁基礎(chǔ)施工的成孔。

四、質(zhì)量控制

1.控制施工原材料的質(zhì)量。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的水泥、砂,要求施工單位及監(jiān)理單位嚴(yán)格按數(shù)量、生產(chǎn)日期分批進(jìn)行復(fù)檢,并進(jìn)行監(jiān)督抽檢。

2.控制注漿參數(shù)。(1)試樁確定施工工藝:由于在注漿過程中,諸多注漿參數(shù)是變化的,其中包括注漿壓力、漿液濃度、注入率和注漿量等。為了提高樁基注漿效果,保證地基處理工藝的可靠性,在工程施工前,要求施工單位先局部施工,對(duì)局部溶洞、土洞進(jìn)行試樁施工,并對(duì)處理質(zhì)量進(jìn)行抽芯檢驗(yàn),明確工藝的可行性,并根據(jù)試樁情況對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。(2)漿液初凝時(shí)間:水灰比為2～0.5純單液漿初凝時(shí)間為7～17小時(shí),終凝時(shí)間為12～48小時(shí)。(3)注漿壓力: 015～2.5M Pa,其值應(yīng)以基本不擾動(dòng)巖土地層結(jié)構(gòu)和體積為宜,一般按注漿地層埋深確定;埋深每增加1米,壓力增加0.01～0.02M Pa,施工時(shí)在確保不抬升和擾動(dòng)破壞巖土結(jié)構(gòu)的情況下,盡可能采用較大壓力灌注。(4)單孔注漿量:實(shí)施灌注時(shí)一般先注孔漿量較大,后注孔則大為減少,這也是注漿取得效果的標(biāo)志。

3.注漿工藝。為了保證溶洞、土洞的注漿質(zhì)量,工藝控制是關(guān)鍵,也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

(1)工藝流程:①造孔→②高壓水洗孔→③注漿管埋設(shè)→④壓水試驗(yàn)→⑤制漿→⑥注漿→⑦達(dá)到注漿量和終壓→⑧封孔→⑨鉆孔檢驗(yàn)。(2)注漿孔布置形式:由于該場(chǎng)地溶洞形式為單層溶洞,工程樁距樁邊500mm均勻布置4孔,支護(hù)樁沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)每2米一個(gè),單孔深度以進(jìn)入土洞或溶洞底部300mm為準(zhǔn)。造孔時(shí)應(yīng)先進(jìn)行施工透氣孔再施工注漿孔,如透氣孔不能探測(cè)到溶洞,則可取消該處注漿孔。注漿豎向范圍為穿過土洞(溶洞)頂板。為保證注漿能順利進(jìn)入土洞、溶洞,每個(gè)注漿孔在鄰近范圍內(nèi)(300～500mm)必須配一個(gè)透氣孔,排氣孔孔徑為φ100mm,注漿孔孔徑為φ130mm。注漿孔孔內(nèi)埋入鋼套管,連接砂漿泵注漿(最大注漿壓力可達(dá)4MPa),以超前鉆發(fā)現(xiàn)的溶(土)洞為依據(jù),確定鉆孔的深度及套管深度。(3)壓水試驗(yàn)——疏通注漿通道:此步驟在對(duì)疏通注漿通道起重要作用的同時(shí),根據(jù)壓水試驗(yàn)結(jié)果,注漿設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)也應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。(4)漿液類型及制備:漿液類型采取水泥砂漿,砂的摻入量按照水泥砂漿配合比,漿液配合比:200kg(水泥):120kg(泥粉):390kg(水):1450kg (砂),具體施工時(shí)以實(shí)際需要按注比例調(diào)配,注漿用水泥必須為新鮮、不結(jié)塊,且在進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)檢合格,對(duì)變質(zhì)或不合格材料堅(jiān)決要求施工單位杜絕使用。(5)注漿順序。

4.工序控制指標(biāo)。注漿后的質(zhì)量指標(biāo)須在施工結(jié)束后通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)而確定,但為獲得較佳的注漿效果,注漿過程中對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行控制:

(1)鉆孔質(zhì)量控制:首先是要求施工單位嚴(yán)格按方案要求布線放點(diǎn)定孔位并編號(hào),控制注漿孔位偏移不超過5cm,孔深誤差不超過10cm,鉆孔鉛直、誤差不超過1%。(2)注漿質(zhì)量控制:按試驗(yàn)確定的注漿壓力P,膠凝時(shí)間t等進(jìn)行綜合控制。施工中特別要綜合分析各工序鉆孔注漿參數(shù)的變化特點(diǎn)和征兆,采取適宜措施針對(duì)性處理好各種問題,防止注漿不充分。(3)鉆孔先施工透氣孔再施工注漿孔。

五、施工質(zhì)量

在本次地基處理施工中,施工單位能夠按照以上質(zhì)量控制要點(diǎn)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),溶洞、土洞在注漿完成15天后進(jìn)行抽芯檢驗(yàn),抽芯機(jī)械采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)。抽芯深度為進(jìn)入溶洞底3d,抽芯結(jié)果顯示,芯樣漿體密實(shí)、完整,溶洞及土洞的砂漿填盈率均達(dá)到70%以上,檢驗(yàn)結(jié)果經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算滿足灌注樁施工要求,在工程樁及支護(hù)樁施工過程中,也沒有發(fā)現(xiàn)跑漿塌孔現(xiàn)象。

六、結(jié)語

隨著工程建設(shè)和施工機(jī)械的發(fā)展,注漿法作為一種施工簡(jiǎn)單、適用性廣的地基加固方法。目前我國(guó)已成為溶洞等環(huán)境下地基處理中運(yùn)用得最廣泛、最有效,也是最節(jié)約的深層地基加固處理方法之一,合理、科學(xué)地運(yùn)用此方法,使本工程中取得了良好的效果。

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[3]唱偉.超深基坑若干問題的研究及工程實(shí)踐[D].吉林大學(xué),2004年

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