溶洞处理施工方案.docx

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溶洞处理施工方案

第一节工程概况

1、工程名称：

铸造车间扩建工程

2、监理单位：

湖北公力工程咨询服务有限公司

3、建设单位：

广州风神汽车有限公司

4、设计单位：

东风设计研究院有限公司

5、建设地点：

发动机分公司用地范围内，原有铸造车间东侧。

6、建设规模：

本建筑主体为单层建筑，主体屋架下弦标高为8.700m；11轴-12轴部分建筑为二层建筑，一层层高5.3m,二层层高4.2m（屋面板顶），建筑高度为9.650m。

铸造车间扩建工程建筑面积4864m2，占地面积为4111m2，主体结构形式为钢框架结构，辅房为钢筋混凝土结构。

7、施工范围：

基础（包括桩基础、天然基础、设备基础、承台）、土建工程、钢结构制作安装、屋面板制作及安装、屋面防水工程、门窗、防雷接地、给排水安装、室内外电气、通风空调、室内外动力管道安装、消防工程、室外道路、室外绿化等工程。

第二节设计说明

桩施工前应每承台下设一超前钻，揭示土、溶洞分布情况，在压桩过程中若发现土、溶洞应做好相关资料记录，对所有发现土、溶洞的区域的桩在满足设计桩长的前提下还应穿过土、溶洞下2米，在压桩的过程中对溶洞的处理方法是边钻孔压力注浆处理，压力值应≤2MPa。

第三节场地工程地质条件说明

根据地质勘查报告，场地地基土层主要由填土（Qml）、第四系冲积层（Qal），第四系残积层（Qel）组成，基岩为石炭系灰岩（C），现自上而下分述如下：

1、填土（Qml，层序号为

）

分布于整个场地，褐黄色，褐红色，湿，稍压实，主要由粘性土、碎石及强风化页岩、砂岩碎块组成，厚度1.90~3.10m，平均厚度2.39m，各孔均揭露到。

根据现场情况，承载力特征值为70kpa。

2、第四系冲积层（Qal，层序号为

）

该层分为六个亚层，分别为

-1粉质粘土，

-2中粗砂，

-3粉砂，

-4中粗砂，

-5粉质粘土及

-6砾砂层。

-1为粉质粘土，冲积，褐红色，褐黄色，浅灰色，硬塑，粘性一般，局部有粉细砂夹层，分布于整个场地。

层顶高程2.48~3.60m，层底高程-1.57~2.60m，厚度0.50~4.50m，平均厚度2.91m。

本层共作标贯试验17次，实测击数5~17击，修正击数4.4~16.1击，平均击数10.2击，标准差3.073击，变异系数0.300，标准值8.9击，根据现场情况承载力特征值的经验值为180kpa。

-2为中粗砂层，冲积，灰白色，浅黄色，饱和，松散~稍密，级配良好，分布于该工程的ZK1，ZK2，ZK3，ZK6，ZK7和ZK9孔中。

层顶高程-1.08~1.06m，层底高程-6.44~-3.08m，层厚2.00~7.50m，平均厚度4.92m。

本层共作标贯试验8次，实测击数8~13击，修正击数7.0~10.5击，平均击数9.1击，标准差1.253击，变异系数0.137，标准值8.3击，根据现场情况承载力特征值为150kpa。

-3为粉砂层，冲积，浅灰色，灰白色，灰黄色，饱和，松散，分选性良好，除ZK3，ZK7，ZK9，ZK11和ZK12孔中未揭露到，其他各孔均揭露到该层。

层顶高程-5.55~2.60m，层底高程-9.97~-1.06m，层厚1.00~12.10m，平均厚度3.72m。

本层共作标贯试验14次，实测击数7~18击，修正击数5.5~15.8击，平均击数8.2击，标准差2.436击，变异系数0.296，标准值7.1击，根据现场情况承载力特征值为100kpa。

-4为中粗砂层，冲积，灰白色，浅黄色，饱和，稍密，分选性良好，除ZK2，ZK3，ZK7，ZK9孔中未揭露到，其他各孔均揭露到该层。

层顶高程-9.97~-1.06m，层底高程-11.07~-4.24m，层厚1.10~7.30m，平均厚度3.75m。

本层共作标贯试验17次，实测击数8~22击，修正击数6.1~17.6击，平均击数10.5击，标准差2.780击，变异系数0.266，标准值9.3击，根据现场情况承载力特征值为160kpa。

-5为粉质粘土层，冲积，浅灰色，可塑，局部硬塑，粘性一般局部有薄层粉细砂夹层，除ZK1，ZK2，ZK5，ZK9，ZK15和ZK16孔中未揭露到，其他各孔均揭露到该层。

层顶高程-10.08~-4.24m，层底高程-16.08~-6.10m，层厚0.80~10.30m，平均厚度1.06m。

本层共作标贯试验7次，实测击数7~14击，修正击数5.5~10.9击，平均击数7.5击，标准差1.831击，变异系数0.246，标准值6.1击，根据现场情况承载力特征值为170kpa。

-6为砾砂层，冲积，灰白色，饱和，稍密，级配良好，仅在ZK13孔中揭露到。

层顶高程-6.10m，层底高程-10.30m，层厚4.20m。

本层共作标贯试验2次，实测击数11~13击，修正击数8.7~9.8击，平均击数9.3击，根据现场情况承载力特征值为160kpa。

3、第四系残积层（Qel，层序号为

）

该层分为三个亚层，分别为

-1粉质粘土，

-2粉质粘土及

-3含碳粉质粘土层。

-1为粉质粘土层，残积，浅灰色，紫红色，可塑~硬塑，局部软塑，粘性一般，含强风化岩石碎块，在ZK1，ZK2，ZK3，ZK4，ZK6，ZK8，ZK9，ZK12孔中揭露到该层。

层顶高程-14.54~-5.90m，层底高程-40.40~-11.53m，层厚4.00~34.50m，平均厚度14.91m。

本层共作标贯试验15次，实测击数7~27击，修正击数7.0~18.9击，平均击数11.8击，标准差2.850击，变异系数0.241，标准值10.5击，根据现场情况承载力特征值为210kpa。

-2为含碳粉质粘土层，残积，褐黄色，棕黄色，可塑~硬塑，局部软塑，粘性一般，含强风化岩石碎块，在ZK3，ZK5，ZK6，ZK13，ZK14孔中揭露到该层。

层顶高程-37.58~-6.40m，层底高程-44.78~-13.40m，层厚1.10~7.20m，平均厚度4.48m。

本层共作标贯试验5次，实测击数7~19击，修正击数5.1~13.3击，平均击数11.2击，根据现场情况承载力特征值为200kpa。

-3为含碳粉质粘土层，残积，灰黑色，可塑，粘性较差，含少量强风化岩石碎块，除ZK6，ZK13和ZK14孔中未揭露到该层外，其他各孔均揭露到该层。

层顶高程-40.40~-8.07m，层底高程-59.90~-10.45m，层厚0.50~33.20m，平均厚度13.93m。

本层共作标贯试验19次，实测击数9~20击，修正击数6.3~14.4击，平均击数10.1击，标准差3.098击，变异系数0.307，标准值8.8击，根据现场情况承载力特征值为210kpa。

4、石炭系灰岩（C）（层序号为

）

石炭系灰岩为该场地下伏基岩，其中有12个钻孔中揭露到该层，其余5个钻孔中未钻至该层灰岩。

微风化灰岩：

深灰色，隐晶质结构，中厚层构造，岩质坚硬，裂隙发育一般，岩芯呈柱状，局部碎块状。

层顶高度-59.90~-10.45m，未揭穿。

作抗压强度试验，单轴天然抗压强度为53.7~66.5MPa，平均抗压强度58.9MPa。

根据现场情况承载力特征值为4000kpa。

第四节处理溶洞的技术措施

1、施工顺序（附图一）

2、钻孔场地平整

钻孔前平整场地，场地的大小以能满足钻机的放置、泥浆循环系统的要求。

3、埋设护筒

（1）护筒用100mm的钢板制作，筒顶应高出施工水位或地下水位1.5—2.1m，并高出施工地面0.3m。

（2）护筒埋设用加压和锤击的方法进行，埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作，存储泥浆使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔。

4、安装钻机

（1）钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。

钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。

（2）在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头自转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

5、泥浆制备

采用自然造浆方式进行护壁。

浆液的比重、粘度、静切力、酸碱度、胶体率、失水、含砂率等指标要符合该地层护壁要求。

6、成孔

（1）首先钻机就位稳固，钻机转盘中心同护筒中心偏差不得大2cm，就位合格后，开始冲孔，起初稍体钻杆，在护筒内打浆,开始泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。

要适当控制进尺速度，在护筒底角处低档慢速钻进，钻至底角下1米以后按正常速度钻进。

（2）钻孔时及时填写钻孔记录，及时捞取渣样，以判明土层，以便于地质资料相核对，如发现与其不符，及时与监理工程师或设计单位联系，以便妥善处理。

7、第一次清孔

目的是使孔底沉碴（虚土）厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁泥垢厚度符合质量要求和设计要求，为在泥浆中灌注混合料创造良好的条件。

当钻孔达到设计深度后即停止钻进，此时提起钻头，换装掏碴筒，边掏碴边补充泥浆。

清孔应符合下列规定：

孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，含砂率≤8，粘度≤28s；

8、声测管和导管安装

灌注纯水泥浆导管用直径75mm的钢管，壁厚3mm，每节长1.5～2.0m，配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。

9、第二次清孔

在第一次清孔达到要求后，由于要安放导管准备浇注纯水泥浆，这段时间的间隙较长，孔底又会产生新碴，所以待安放导管就序后，再利用导管进行第二次清孔。

清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴，清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度1.15，复测沉碴厚度在100mm以内，此时清孔就算完成，立即进行浇注纯水泥浆的工作。

10、纯水泥浆灌注

浇注时先灌入首批纯水泥浆，其数量经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入纯水泥浆，其深度不少于1m；堵塞导管采用纯水泥浆隔水栓。

隔水栓预先用8号铁丝悬吊在纯水泥浆漏斗下口，当纯水泥浆装满漏斗后，剪断铁丝，纯水泥浆即下入到孔底，排开泥浆；随着浇注连续进行，随浇随拔管，中途停息时间不超过15min，在整个浇注过程中，导管在纯水泥浆埋深1.5～4m，也不能小于1m和大于6m，利用导管内纯水泥浆的超压力使纯水泥浆的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m；在注将近结束时，在孔内注入适量清水，使槽内泥浆稀释，排出槽外，并使管内纯水泥浆柱有一定的高度（2m以上），保证泥浆全部排出。

施工顺序：

（附图一）

目录

第一节工程概况

第二节设计说明

第三节场地工程地质条件说明

第四节处理溶洞的技术措施

广州风神汽车有限公司

铸造车间扩建工程

溶

洞

处

理

施

工

方

案

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福建亨立建设集团有限公司

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