工程桩溶洞预处理施工方案Word格式文档下载.docx
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灰黄色、灰褐色,岩石结构大部分破坏,风化裂隙发育,岩石较破碎,多呈岩块状,部分呈半岩半土状,常含较多中风化岩碎块,且中风化岩局部硅化。
岩体结构类型为散体状~碎裂状结构,坚硬程度等级为软岩,岩体完整程度为极破碎~破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
厚度(包括揭露)1.60~50.80m,平均19.61m;
层顶埋深1.80~50.80m;
层顶标高-4.86~43.62m。
强风化炭质泥岩④2-2层:
常以强风化粉砂岩与强风化炭质泥岩互层出现。
灰黑色,岩石结构大部分破坏,风化裂隙发育,岩石较破碎,多呈岩块状,部分呈半岩半土状,常含较多强~中风化岩碎块。
厚度(包括揭露)4.90~27.50m,平均13.04m;
层顶埋深17.50~59.10m;
层顶标高-13.16~43.70m。
中风化粉砂岩④3层:
浅灰~灰色、深灰色,厚层状构造,裂隙发育,岩石大部分硅化(详见“钻孔柱状图”及“工程地质剖面图”),较新鲜,岩芯多呈块状,短柱状,局部较完整,呈柱状,其RQD一般10~20%,岩石质量等级差。
部分以硬夹层的形式出现在强风化粉砂岩中。
岩体结构类型为碎裂状结构,坚硬程度等级为较硬岩,岩体完整程度为较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
揭露层厚1.10~25.00m,平均8.37m;
层顶埋深5.00~58.90m;
层顶标高-13.39~41.39m。
微风化石灰岩⑤层:
部分大理岩化,灰白色,浅灰~灰色,岩石结构清晰,隐晶~微晶结构,厚层状构造,顶部溶蚀现象明显,岩溶较发育,岩石较新鲜、完整,岩芯多呈柱状、长柱状,其RQD一般85%,岩石质量等级较好。
岩体结构类型为层状~块状结构,坚硬程度等级为较硬岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ级。
揭露层厚1.20~12.80m;
层顶埋深5.70~66.00m;
层顶标高-19.49~39.56m。
溶槽堆积物⑥层:
黄色、褐黄色,成分为含角砾粉质粘土,含石灰岩角砾约10~30%,软塑-硬塑状态,分布于石灰岩的溶洞中,本场地岩溶现象主要表现为溶蚀裂隙、溶槽、溶洞。
岩面起伏大,在石灰岩表面因地下水较活跃,岩石溶蚀显著,形成溶沟、溶槽。
溶洞发育情况详见“岩溶发育情况一览表”(表2)。
溶洞分布和发育情况一览表
孔
号
洞体埋深
(m)
标高
高度
溶洞
类型
备注
ZK1
17.30~17.90
27.84~28.44
0.60
未见充填物
ZK5
17.15~20.00
25.61~28.46
2.85
半边岩
其附近可能发育有溶洞
ZK8
17.00-18.20
27.31~28.51
1.20
半充填软塑粘土、松散粗砂
21.80-23.60
21.91~23.71
1.80
全充填可塑粘土
26.00-28.50
17.01~19.51
2.50
ZK10
22.20-36.50
9.44~23.74
14.30
溶槽
22.20~25.00无充填物,下部软塑~可塑状粉质粘土充填
ZK11
26.70-29.90
16.18~19.38
3.20
全充填软塑粘土、松散中粗砂
32.50-40.10
5.98~13.58
7.60
全充填松散中粗砂,底部稍密状
ZK12
20.20-21.85
24.20~25.85
1.65
半充填软塑粘土、松散中粗砂
23.70~29.50
16.55~22.35
5.80
全充填可塑状粉质粘土
ZK14
18.25-18.55
27.42~27.72
0.30
ZK17
8.20~17.50
27.76~37.06
9.30
ZK19
24.80-26.85
19.53~21.58
2.05
32.40-34.90
11.48~13.98
半充填可塑粘土
ZK20
18.90~33.00
13.36~27.46
14.10
可~硬塑状粉质粘土,局部夹块状中风化岩
ZK21
16.10~38.10
8.16~30.16
22.00
ZK22
18.40~34.80
11.57~27.97
16.40
ZK24
16.10~16.55
29.29~29.74
0.45
ZK34
11.80~15.20
30.34~33.64
3.30
ZK37
43.20~49.20
-2.59~3.41
6.00
ZK51
30.50-34.20
12.21~15.91
3.70
空洞
洞底少量粗砂、碎石
ZK55
57.50-60.50
-14.08~-11.08
3.00
ZK59
40.10-42.80
3.61~6.31
2.70
ZK63
57.30-62.20
-15.76~-10.86
4.90
ZK65
40.60-48.20
-2.94~4.66
ZK66
38.50-43.70
2.84~8.04
5.20
全充填中密粗砂、角砾、碎石
ZK69
37.30-37.90
8.43~9.03
ZK70
55.70-66.00
-19.49~-9.19
10.30
半充填软塑状粉质粘土
ZK75
35.60-41.80
4.52~10.72
6.20
全充填中密粗砂、角砾、碎石,下部为可~硬塑粉质粘土
根据勘察结果,可见本工程地质是处于溶洞发育地带。
四、溶洞分布情况
本项目塔楼基础工程桩为82根,桩径为1200mm~2000mm,其中1200mm有3根,1500mm有3根,1800mm有16根,2000mm有60根。
根据超前钻结果,工程桩有效设计桩长为8.00m~62.50m不等,通过超前钻资料显示,有36根桩存在有溶洞,占工程桩总数的44%,溶洞深度为0.30m~16.60m。
其中:
溶洞在10m以上的桩数有4根,分别是Z-12溶洞深度为10.50m、Z-19溶洞深度为16.6m、Z-20溶洞深度为13.10m、Z-48溶洞深度为10.40m,且无填充物,为空洞,占有溶洞桩数的11%;
溶洞7~10m深的桩数有4根,分别是Z-26溶洞深度为8.86m、Z-59溶洞深度为9.00m、Z-67溶洞深度为7.62m、Z-82溶洞深度为9.10m,有2根(Z-59、Z-67)桩溶洞没有填充物,占有溶洞桩数的11%;
溶洞5~7m深有6根,分别是Z-31溶洞深度为5.4m、Z-43溶洞深度为6.2m、Z-62溶洞深度为5.2m、Z-65溶洞深度为5.50m、Z-68溶洞深度为5.69m、Z-81溶洞深度为5.60m,占有溶洞桩数的17%;
溶洞3~5m深有8根,分别是Z-33溶洞深度为3.10m、Z-35溶洞深度为3.55m、Z-42溶洞深度为3.9m、Z-38溶洞深度为4.10m、Z-40溶洞深度为3.8m、Z-73溶洞深度为4.4m、Z-74溶洞深度为4.40m、Z-75溶洞深度为4.40m、Z-80溶洞深度为3.60m,部分孔无填充物或半填充物,占有溶洞桩数的25%;
溶洞1.5~3m深有7根,分别是Z-10溶洞深度为1.60m、Z-34溶洞深度为1.60m、Z-37溶洞深度为1.90m、Z-49溶洞深度为1.7m、Z-51溶洞深度为2.1m、Z-55溶洞深度为2.2m、Z-58溶洞深度为2.70m,部分孔无填充物或半填充物,占有溶洞桩数的20%;
溶洞深1.5m以下的有5根,分别是Z-08溶洞深度为0.7m、Z-41溶洞深度为1.10m、Z-46溶洞深度为1.09m、Z-66溶洞深度为1.40m、Z-72溶洞深度为0.3m,部分孔无填充物或半填充物,占有溶洞桩数的14%。
综上所述,36根存在有溶洞的桩中,有26根是空溶洞、没有填充物(8#、10#、19#、33#、34#、35#、37#、40#、41#、46#、49#、51#、53#、55#、58#、62#、65#、66#、67#、68#、72#、73#、74#、75#、80#、81#),有填充物的有10根(12#、20#、26#、31#、38#、42#、43#、48#、59#、82#),依据超前钻资料分析,把本工程溶洞按专家组提供的资料进行分类:
1.5m以下为小溶洞,1.5m~3m以下的一般溶洞,3m~5m以下的为大溶洞,5m以上的为较大溶洞或特大溶洞。
专家见议:
1、小溶洞(溶洞深度为1.5m内)不作预处理,在基础桩施工过程中进行回填石块处理;
2、一般溶洞(溶洞深度为1.5m~3m)要具体分折溶洞是否是独立的溶洞,是独立溶液洞不排除用导管注水泥浆或灌低标号素混凝土填充处理。
3、大溶洞或特大溶洞(3m~5m以下的为大溶洞,5m以上的特大溶洞),采用回填片石与粘土混合物,同时在混合物中可参一定的普通水泥。
A、按桩溶洞深度分类及分析资料详见下分析表。
工程桩各桩入岩及溶洞情况分析表
序号
划分区
桩号
桩径
设计桩长(m)
桩端底标高(m)
岩面高差
溶洞处在的标高及溶洞深度
1#孔
2#孔
3#孔
高差值
1
小溶洞(1.5m以下)
Z-08
ф2000
26.00
3.10
6.45
4.96
4.16
2.29
在5.66m有溶洞0.70m深
2
Z-41
17.50
6.60
10.72
7.62
12.88
5.26
在7.06m有溶洞1.10m深
3
Z-46
37.50
-12.20
-2.66
-11.06
-1.08
2.35
在-9.97m有溶洞1.09m深
4
Z-53
19.50
7.80
9.65
9.10
9.85
0.75
在10.35m有溶洞1.10m深
5
Z-66
41.50
-17.70
-15.91
-16.23
-17.45
1.54
在-14.83m有溶洞1.4m深。
6
Z-72
21.00
6.90
9.20
9.90
9.39
0.70
在9.50m有溶洞0.3m深。
7
一般溶洞(1.5m~3m)
Z-10
ф1800
47.00
-17.90
-16.19
-12.84
-15.84
3.35
在-14.59m有溶洞1.60m深
8
Z-34
31.50
-6.20
-5.06
-2.86
-2.60
2.46
在-3.46m遇到半边岩,岩深1.60m,周边可能有溶洞出现
9
Z-37
46.00
-16.90
-15.56
-15.26
-14.77
0.79
在-13.36m有溶洞1.90m深
10
Z-49
19.00
6.30
7.52
12.74
13.38
5.86
在14.44m开始有多层溶洞,最深1.70m。
11
Z-51
20.00
3.80
8.48
5.10
5.82
3.38
在12.93m开始有多层溶洞,最深2.10m。
12
Z-55
32.00
-8.20
4.33
-7.09
-6.72
2.00
在1.38m、-4.52有两层溶洞2.1m、2.2m深,没有进入岩层
13
Z-58
23.00
2.30
3.33
3.60
4.62
1.29
在6.3m有溶洞2.7m深
14
较大溶洞3~5m)
Z-33
-3.85
-5.02
3.55
8.57
在-1.92m有溶洞3.10m深
15
Z-35
38.50
-13.20
-11.03
-12.13
1.10
在-7.48m有溶洞3.55m深
16
Z-38
17.00
6.80
7.72
8.19
8.74
1.02
在-11.82m有溶洞4.10m深
17
Z-40
4.30
15.69
15.37
6.97
2.32
在13.37m、7.77有两层溶洞3.8m、0.8m深,
18
Z-42
5.96
2.43
3.53
在6.33m有溶洞3.9m深
19
Z-73
37.00
-9.10
3.20
2.63
-6.56
1.21
在1.99m、-3.26有两层溶洞4.4m、3.3m深,没有填充物
20
Z-74
53.00
-23.90
-19.59
-22.70
-19.92
2.78
在-17.1m有溶洞4.40m深,没有填充物
21
Z-75
52.00
-22.90
-19.15
-21.49
-19.20
2.34
在-15.6m有溶洞4.40m深,没有填充物
22
Z-80
-4.10
10.33
-1.73
10.83
0.50
在8.27m、1.87有两层溶洞0.30m、3.60m深,没有填充物
23
特大溶洞(5m以上)
Z-31
30.00
-2.70
0.16
-0.15
-0.06
0.31
在5.25m、2.45有溶洞5.4m深,中间有夹层隔开
24
Z-43
25.50
-0.20
1.24
0.84
1.94
在8.14m有溶洞6.2m深
25
Z-62
5.12
5.85
5.62
0.73
在10.82m有溶洞5.2m深
26
Z-65
29.00
-5.20
8.24
8.47
-3.66
0.83
在1.84m有溶洞5.50m深,无填充物。
27
Z-68
45.50
-16.40
-15.01
-9.83
5.18
在-9.32m有溶洞5.69m深,无填充物。
28
Z-81
49.00
-19.90
-13.61
-18.08
-18.38
4.77
在-8.01m有溶洞,5.6m深,没有填充物
29
Z-12
62.50
-33.40
-31.40
-20.83
-32.01
11.18
在-21.51m有溶洞10.50m深
30
Z-19
44.00
-14.90
-13.45
-13.90
-11.94
1.96
在4.66m有溶洞16.60m深,无填充物
31
Z-20
-13.39
-14.04
-13.62
0.65
在-0.29m有溶洞13.10m深
32
Z-26
0.10
1.18
6.04
3.05
4.86
在10.04m有溶洞8.86m深
33
Z-48
5.71
6.74
7.11
1.40
在16.41m开始有多层溶洞,最深10.40m。
34
Z-59
21.50
5.68
5.20
0.66
在14.86m有溶洞9.00m深,无填充物。
35
Z-67
47.50
-18.40
-15.38
-9.60
-17.30
7.70
在-9.68m有溶洞7.62m深,无填充物。
36
Z-82
48.50
-19.40
-17.59
-17.79
-18.29
在-9.19m有溶洞,9.10m深。
B、按桩径分类:
1、直径1800mm的桩存在溶洞的桩有8根,分别是Z-10、Z-12、Z-19、Z-20、Z-74、Z-75、Z-81、Z-82。
2、直径2000mm的桩存在溶洞的桩有28根,分别是Z-8、Z-26、Z-31、Z-33、Z-34、Z-35、Z-37、Z-38、Z-40、Z-41、Z-42、Z-43、Z-46、Z-48、Z-49、Z-51、Z-53、Z-55、Z-58、Z-59、Z-62、Z-65、Z-66、Z-67、Z-68、Z-72、Z-73、Z-80
五、溶洞处理
通过以上桩位布置情况看,溶洞主要是分布在主楼的中心筒位置,从超期钻分析图看,溶洞出现最深部位及密集处均在基坑的中心部位,而且桩与桩之间有可能存在溶洞贯通,因此提前做好处理对整个工程施工进度有很大提高。
通过以往类似情况施工实践,对于以上溶洞处理方案做以下几点处理意见:
按桩直径进行分类处理,直径1800mm同直径2000mm的桩可按同一方法处理,存在溶洞的桩除小溶洞(在施工过程中填充石块和粘土处理)不作预处理外,一般溶洞先用直径100mm的钻头引孔,再用直径50mm导管进行注水泥浆,水灰比为1:
0.65;
或用125mm钻头引孔再用直径100mm的导管进行填充泥浆(现场施工所排放的泥浆),则此两种方法的导管引孔从桩中心点引入;
如下图:
一般溶洞也可采用片石粘土筑壁法
溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在3m以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采有片石加粘土(按1:
1体积比)回填冲击,使其形成泥石护壁。
反复多次回填片石粘土,
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