CN102155241B - 一种岩溶注浆加固止水施工方法 - Google Patents
一种岩溶注浆加固止水施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种岩溶注浆加固止水施工方法，具体如下：针对某一片区域，按照溶洞的大小采用先大后小的原则进行施工，对于同种大小的溶洞采用先外后内的原则进行施工，在垂直方向上采用先下后上的原则进行施工；基于上述施工原则的施工工艺如下：（1）采用岩芯钻机成注浆孔；（2）施工排气和排水减压孔；（3）从注浆孔中插入注浆管；所述的注浆管包括钢管、注浆花管和袖阀管；（4）清孔；当上述步骤（3）完成后，用清水清洗注浆管；（5）注浆；（6）注浆完成后，拔出注浆管，采用水泥砂浆或素砼封堵注浆孔。采用本发明的施工方法，对溶洞施工的针对性强，注浆量小、工程量小、成本低，填充加固的效果好。
Description
技术领域
本发明涉及岩溶注浆加固止水的方法。
背景技术
目前在覆盖型岩溶地区，国内外现有的岩溶注浆加固技术主要是采用袖阀管注浆法、高压旋喷法或抛石填砂法。对已开挖目视可见的溶洞等开放式洞穴，采用抛石填砂或回填素砼处理。对地表以下复杂的溶洞、溶隙系统，则按等间距全场布孔采用袖阀管注浆处理，注浆压力：0.3~3.0MPa，注浆材料主要是水泥浆，其次为水泥浆和水玻璃相结合的双液浆。对个别已查明全充填溶洞，采用单管或双管高压旋喷法加固洞穴中的充填物，以达到加固、止水之目的。
由于岩溶发育和分布特征的复杂性，上述岩溶注浆加固技术存在以下缺陷：
1、 针对性不强：如中国南方地区，溶洞发育规模巨大，充填情况迥异，地下水位高，连通性好，对于无充填或半充填溶洞，采用袖阀管注入水泥浆，宛如在水塘或河流中注入水泥浆，填充与加固效果差，甚至失效。
2、 注浆量大，经济性差：无填充溶洞流通性好，当注入水泥浆或双液浆时，由于地下水处在流动状态下，因此，浆液流失或稀释严重，注浆量很大，经济效益很低。
3、工程量大，工期长：注浆孔多为等间距密布，其间距一般为1.5~2.0m，当注浆时，存在盲目性，因此，注浆量不可控，造价很高，工期长，广州某工程单孔注浆量达到1400多立方米，总工程造价预算3000余万元，竣工价高达1.2亿元。
4、填充加固效果不理想，存在盲区：采用单管或双管高压旋喷法加固，加固范围有限，加固体质量不稳定，或存在注浆加固盲区，成为地下水径流的通道。
5、注浆加固方法单一，没有形成相互补充、完整的注浆加固体系。
6、对地下水位高、水量大的南方地区，基坑开挖后可能引发岩溶喷水，如采用抛石填砂法，则不能成功，只有止水后方能实施。
发明内容
本发明的目的是提供一种岩溶注浆加固止水施工方法，采用本发明的施工方法，对溶洞施工的针对性强，注浆量小、工程量小、成本低，填充加固的效果好。
为达到上述目的，岩溶注浆加固止水施工方法为：针对某一片区域，按照溶洞的大小采用先大后小的原则进行施工，对于同种大小的溶洞采用先外后内的原则进行施工，在垂直方向上采用先下后上的原则进行施工；
基于上述施工原则的施工工艺如下：
（1）根据溶洞规模、充填物性质和充填情况及连通性，确定灌注不同浆液的孔位；
（2）采用岩芯钻机成注浆孔；
（3）施工排气和排水减压孔；
（4）从注浆孔中插入注浆管；所述的注浆管包括钢管、注浆花管和袖阀管；
（5）清孔；当上述步骤（4）完成后，用清水清洗注浆管；
（6）注浆；按照如下要求进行注浆：
a、对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm,以利于排气、排水；先通过钢管，在6~10MPa的高压下向溶洞中注入水泥砂浆, 当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改注入素砼，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
b、对洞高大于或等于1.5m的半填充且空腹高度大于1m的溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；先通过钢管，在6~10MPa的高压下向溶洞中注入水泥砂浆，当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改注入素砼，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
c、对洞高小于1.5m的无填充溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入混合粘土砂浆，当注入溶洞中的混合粘土砂浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满或孔口返浆；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
d、对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满或孔口返浆；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
e、对全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂浆或素砼的溶洞，通过袖阀管在2~3MPa的中压下注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入；
（7）注浆完成后，拔出注浆管，采用水泥砂浆或素砼封堵注浆孔。
上述施工方法，是根据岩溶形态发育特征，主要是溶洞规模、充填物性质、充填情况和连通性，按溶洞先大后小、先外后内、先砼后浆、先下后上的次序，分别采用高压灌注素砼或水泥砂浆，低压注入水泥浆、混合粘土砂浆或双液浆，中压注入水泥浆或双液浆，对溶洞和溶隙进行填充、封堵，对溶洞填充物进行加固，因此，此施工方法的针对性强。根据溶洞规模、充填物性质和充填情况及连通性，确定灌注不同浆液的孔位，可避免满场布孔，减少孔位，节省成孔费用和时间。在对某一区域进行注浆时，由于采用了先外后内的原则进行施工，因此，能防止注入区域内的素砼、水泥砂浆、水泥浆、混合粘土砂浆和双液浆向区域外流失，在注浆区内凝固充填，从而减少注浆量，减小工作量，节约成本。采用先下后上的原则进行施工，防止将上面的溶洞施工完成后下面的溶洞未注浆充填或充填效果较差从而影响加固效果。对于洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，采用先注水泥砂浆，当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，改用素砼注入，最后注入水泥浆或双液浆的方式进行施工，是由于水泥砂浆的流动性好，能顺利疏通注浆管路和溶洞内联通通道，且现场搅拌制作方便，当注浆量超过设定值时，说明溶洞空间大、连通性好，则改灌素砼，素砼颗粒大，流动性相对较差，能有效形成堆积体，阻断溶洞之间的联系，填充堵塞溶洞空腹空间，减少水泥砂浆和素砼流入到周边的溶洞或溶隙内，也减少水泥浆流失，提高注浆质量，节省成本，因此，不仅能快速地将溶洞内大部分空腹空间填充满，而且能减小注浆量；由于水泥浆和双液浆的流动性大，凝结速度快，这样，能将素砼或水泥砂浆未填充到的地方填充满，以提高加固效果。对洞高小于1.5m的无填充溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入混合粘土砂浆，当注入溶洞中的混合粘土砂浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，是由于混合粘土砂浆颗粒小，相比于水泥砂浆流动性好，有一定的稠度，能有效填充相对较小型的空腹溶洞；双液浆凝结速度快，快速凝固形成堆积体填充溶洞，同时有效加固溶洞中充填物，减少浆液流失，提高注浆质量，节省注浆投资。对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，是由于水泥浆配置方便、流动性更好，能有效填充小型的空腹溶洞；双液浆凝结速度快，快速凝固形成堆积体填充溶洞，同时加固溶洞中充填物，减少浆液流失，提高注浆质量，节省注浆投资。对全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂浆或素砼的溶洞，通过袖阀管在2~3MPa的中压下注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，是由于水泥浆流动性好、袖阀管注浆压力较大，水泥浆扩散加固范围较大，对前期未完全注满的溶洞补充注浆，同时有效加固溶洞中的填充物；双液浆凝结速度快，快速凝固减少浆液流失，提高注浆质量，节省注浆投资。施工排气和排水减压孔，一方面是为了使溶洞内的气体和水顺利的排出，使得注浆能顺利地完成，另一方面便于插入注浆花管进行补浆，以提高加固效果。在排气和排水减压孔中插入PVC管，能有效的排水、排气、护孔，防止堵塞，也便于后期插管补浆。
作为改进，在成注浆孔时，对于注入素砼或水泥砂浆的孔，终孔孔径不小于130mm，孔的深度为进入溶洞洞底；对于注入混合粘土砂浆、水泥浆或双液浆的孔，终孔孔径不小于91mm，孔的深度为进入最下层溶洞洞底以上0.5m。由于素砼和水泥砂浆的流动性小，颗粒大，因此，将终孔孔径控制在130mm以上是为了顺利的注浆；由于水泥浆和双液浆的流动性大，因此，将终孔孔径控制在91mm以上不仅能顺利的实现注浆，而且降低了成孔的成本。
作为改进，对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，在以注浆孔的轴线为圆心，以1.5~2m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔；对洞高小于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，在以注浆孔的轴线为圆心，以1~1.5m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔。这样施工，能保证溶洞中的气体和水顺利的排出，同时进一步查明溶洞平面分布特征，且排气排水孔兼做后期注浆孔，有效提高注浆质量。
作为改进，排气和排水减压孔的孔径大于或等于91mm。这样，便于插入PVC管护孔和注浆花管注浆，以达到补浆的目的。
作为改进，对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，在完成对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵后，补充袖阀管注浆孔，采用2~3MPa的中压注入水泥浆到溶洞中，以提高加固效果。
作为改进，对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，在注入水泥浆时，采用先稀后稠的顺序进行，其中稀水泥浆的水灰比为0.8~1，稠水泥浆的水灰比为0.45~0.6。先采用稀的水泥浆能顺利地打通注浆通道，且能防止注浆通道赌塞，保证稠水泥浆顺利注入。
作为具体化，所述的素砼采用C15素砼；所述的水泥砂浆采用M7.5或M10水泥砂浆。
作为具体化，混合粘土砂浆由水泥、砂、粘土和水混合而成，其中，按重量比，水泥：砂：粘土：水=1：2.5~3.6：0.2~0.4：1。保证其流动性好，不易被地下水快速稀释，相比于水泥浆具有较大的稠度和填充性。
作为具体化，双液浆由水泥浆和水玻璃浆混合而成，其中，水泥浆和水玻璃浆的重量比为：1:1~2:1；水泥浆由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比为1：1~1.5；水玻璃浆由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比为1：1。水玻璃浆的用量将影响双液浆凝固时间和注浆质量，其用量较多，凝固时间短，用量少则凝固时间长，如过多则易堵塞注浆管，上述配比经现场试验和多个注浆工地检验最合适。
作为改进，注入到全填充溶洞内的水泥浆的水灰比为0.5~1。因为水泥浆过浓，袖阀管注浆困难，水灰比偏大，水泥浆扩散范围加大，加固质量和效果较差。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
岩溶注浆加固止水施工方法如下：针对某一片区域，按照溶洞的大小采用先大后小的原则进行施工，对于同种大小的溶洞采用先外后内的原则进行施工，在垂直方向上采用先下后上的原则进行施工；
基于上述施工原则的施工工艺如下：
（1）根据溶洞规模、充填物性质和充填情况及连通性，确定灌注不同浆液的孔位。
（2）采用岩芯钻机成注浆孔。必要时采用钢套管护孔，对于基岩段应全长取芯编录，详细记录溶洞洞高、充填情况及充填物性质以及钻孔泥浆返浆或漏失情况。对于拟灌注水泥砂浆或素砼的孔，终孔孔径不小于130mm，深度应进入溶洞洞底。对于拟灌注纯水泥浆、混合粘土砂浆 或双液浆的孔，终孔孔径不小于91mm，深度应进入最下一层溶洞洞底以上0.5m，注浆孔终孔孔径应方便插入注浆花管。
由于溶洞的发育情况在前期勘察很难完全查明，具有不确定性，因此，进行注浆孔施工时，应根据实际揭露的溶洞发育规模和填充情况，动态调整注浆孔孔径，如钻孔揭露的溶洞洞高超过1.5m且无充填或半充填，应扩孔至不小于130mm，便于灌注水泥砂浆或素砼。
（3）施工排气和排水减压孔。对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，在以注浆孔的轴线为圆心，以1.5~2m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔；对洞高小于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，在以注浆孔的轴线为圆心，以1~1.5m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔。排气和排水减压孔的孔径应大于或等于91mm，在排气和排水减压孔中插入PVC管，管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，PVC管溶洞段需梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，便于排气、排水、护孔和实现补浆施工。
（4）从注浆孔中插入注浆管；所述的注浆管包括钢管、注浆花管和袖阀管。其中，对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，在注浆孔孔径不小于130mm的孔内插入钢管，且钢管进入溶洞顶面以下0.3~0.5m；对洞高小于1.5m的无填充溶洞半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞的注浆孔插入注浆花管，且注浆花管进入溶洞洞底以上0.5m；对全填充溶洞的注浆孔插入袖阀管，且袖阀管进入溶洞洞底以上0.5m。
（5）清孔；当上述步骤（4）完成后，用清水清洗注浆管；
（6）注浆；按照如下要求进行注浆：
a、对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，在排气和排水减压孔中插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水。先通过钢管，并在6~10MPa的高压下向溶洞中注入水泥砂浆, 当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改用素砼注入，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止。然后，在PVC管中插入注浆花管，在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；在完成对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵后，补充袖阀管注浆孔，采用2~3MPa的中压注入水泥浆到溶洞中。所述的素砼采用C15素砼，所述的水泥砂浆采用M7.5或M10水泥砂浆。
、对洞高大于或等于1.5m的半填充且空腹高度大于1m的溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，在排气和排水减压孔中插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；先通过钢管，并在6~10MPa的高压下向溶洞中注入注入水泥砂浆, 当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改用素砼注入，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止；然后，在PVC管中插入注浆通过注浆花管，并在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；在完成对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵后，补充袖阀管注浆孔，采用2~3MPa的中压注入水泥浆到溶洞中。所述的素砼采用C15素砼，所述的水泥砂浆采用M7.5或M10水泥砂浆。
c、对洞高小于1.5m的无填充溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，在排气和排水减压孔中插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；先通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入混合粘土砂浆，当注入溶洞中的混合粘土砂浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满或孔口返浆。其中，混合粘土砂浆由水泥、砂、粘土和水混合而成，其中，按重量比，水泥：砂：粘土：水=1：2.5~3.6：0.2~0.4：1；双液浆由水泥浆和水玻璃浆混合而成，其配合比为1:1~2：1，水泥浆由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比为1：1~1.5；水玻璃浆由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比为1：1。然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管，并在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵。
d、对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm；先通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满；在注入水泥浆时，采用先稀后稠的顺序进行，其中稀水泥浆的水灰比为0.8~1，稠水泥浆的水灰比为0.45~0.6，这样，稀的水泥浆能顺利地打通注浆通道，且能防止注浆通道赌塞，保证稠水泥浆顺利注入。其中，双液浆由水泥浆和水玻璃浆混合而成，其配合比为1:1~2：1，水泥浆由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比为1：1~1.5；水玻璃浆由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比为1：1。然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管，并在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵。
e、对全填充溶洞，通过袖阀管在2~3MPa的中压下注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入；其中，注入到全填充溶洞内的水泥浆的水灰比为0.5~1；双液浆由水泥浆和水玻璃浆混合而成，其配合比为1:1~2：1；水泥浆由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比为1：1~1.5；水玻璃浆由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比为1：1。
（7）注浆完成后，拔出注浆管，采用水泥砂浆或素砼封堵注浆孔。
以下是申请人采用本发明的施工方法正在进行的工程。
工程一：广州市中央海航酒店一期写字楼工程基坑支护工程
广州中央海航酒店项目一期位于广州市桂花岗机场路西侧，拟建一栋35层A级办公楼，下设三层地下室，基坑开挖深度为12.4~17.2m。场地内岩溶发育、石灰岩裂隙或溶洞的连通性较好。钻孔遇洞率达70%。揭露3条地下暗河和一巨型溶蚀深槽，溶洞最高达12米。岩溶水丰富，埋深浅，约2.0m，现场抽水试验，孔径150mm，单孔降深约7m，出水量达800m3/日。第四系覆盖层后9.0~13.0m。基岩埋深较浅，基坑开挖时将揭露部分基岩及溶洞。为防止基坑底出现突涌水和预防桩基施工坍孔，采用了本发明提出的岩溶注浆加固止水施工方法进行基坑止水。注浆加固面积4170㎡，先灌注C15素砼364m3，后注混合粘土砂浆1963.48m3，水泥浆1929.2m3，双液浆142.42m3。目前该基坑正在施工当中，岩溶地下水得到了有效封堵，比原定注浆方案节约注浆工程费用约1100万元，节约工期2个月，得到了业主高度赞扬。
工程二：广州市中华液晶城办公楼及商务中心桩基岩溶处理工程
广州中华液晶城办公楼及商务中心场地位于广州市荔湾区大坦沙桥，主塔楼为16层，框架结构，下设二层地下室，基坑开挖深度8.2m，支护桩桩径0.8m，桩间距0.95m，建筑基础形式为嵌岩桩，桩径1.0~2.2m。工程地质报告显示场地地质情况复杂，岩溶发育。为防止结构桩和基坑围护桩施工过程中出现地面坍塌引发工程事故，并有效预防岩溶水对基坑开挖的影响，本工程采用了本发明提出的岩溶注浆加固止水施工方法对岩溶地基进行加固。注浆加固面积8440 m2，先灌注水泥砂浆1825m3，后注水泥浆1841m3，双液浆220m3。抽芯检测结果显示，经注浆加固后溶洞填充情况良好，结构桩和围护桩施工过程中未发生地面坍塌等工程事故，基坑开挖后，基坑内未出现大量涌水，避免了前期该地区开挖施工时诱发地面坍陷的地质灾害。
工程三：广州市芳村-逸彩新世界C1-C8组团复杂地基设计工程
广州逸彩新世界第一小区C1~C8组团位于广州芳村大道珠江大桥边，拟建建筑物包括8栋住宅楼，塔楼部分拟建地上33层，地下2层，裙楼部分地下2层，地上无建筑，为带局部转换的剪力墙结构，基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑支护方案。本工程原设计基础形式为冲孔灌注桩，桩径1m~2.4m，桩端持力层为溶洞底面以下的微风化泥岩或灰岩。工程地质报告显示本工程C6、C7栋场地地质情况极其复杂，岩溶发育，钻孔见洞率75.7%。线岩溶率28.64%，最大洞高10.6m，平均约2.01m。在施工C6、C7塔楼范围内结构桩的过程中，多次发生地面塌陷和塌孔，造成结构桩施工困难，后调整为CFG桩复合地基。工程采用了本发明提出的岩溶注浆施工方法对复合地基下部岩溶进行加固，并对基坑进行止水。注浆加固面积1684 m2，先灌注C15素砼350m3，后采用袖阀管加固注浆2200m3。目前该工程复合地基即将完毕，基坑止水效果良好，复合地基承载力检测满足设计要求。
从以上三个工程可以看出，本发明提出的岩溶动态注浆施工工艺对于岩溶加固处理和止水是行之有效的，它综合考虑了岩溶的发育规模、特征及溶洞充填情况和连通性，采取不同的注浆参数和施工工艺，并根据注浆情况进行动态调整，不但节约了施工周期和成本，也取得了良好的岩溶加固效果。
Claims (10)
1.一种岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：针对某一片区域，按照溶洞的大小采用先大后小的原则进行施工，对于同种大小的溶洞采用先外后内的原则进行施工，在垂直方向上采用先下后上的原则进行施工；
基于上述施工原则的施工工艺如下：
（1）根据溶洞规模、充填物性质和充填情况及连通性，确定灌注不同浆液的孔位；
（2）采用岩芯钻机成注浆孔；
（3）施工排气和排水减压孔；
（4）从注浆孔中插入注浆管；所述的注浆管包括钢管、注浆花管和袖阀管；
（5）清孔；当上述步骤（4）完成后，用清水清洗注浆管；
（6）注浆；按照如下要求进行注浆：
a、对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；先通过钢管，在6~10MPa的高压下向溶洞中注入水泥砂浆, 当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改注入素砼，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
b、对洞高大于或等于1.5m的半填充且空腹高度大于1m的溶洞，设置1~3个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm，以利于排气、排水；先通过钢管，在6~10MPa的高压下向溶洞中注入水泥砂浆，当注入溶洞中的水泥砂浆量大于60m3时，则改注入素砼，直到满足注浆压力达到10MPa或灌不进去为止；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
c、对洞高小于1.5m的无填充溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm；通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入混合粘土砂浆，当注入溶洞中的混合粘土砂浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满或孔口返浆；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
d、对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，设置1~2个排气和排水减压孔，插入PVC管护孔，PVC管的管径为50~80mm，以方便插入注浆花管为宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形对开孔，开孔孔径20~30 mm，上下间隔200 mm；通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下向溶洞中注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入，直到注满或孔口返浆；然后，在PVC管中插入注浆花管，通过注浆花管在0.3~0.6MPa的低压下注入水泥浆或双液浆，对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵；
e、对全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂浆或素砼的溶洞，通过袖阀管在2~3MPa的中压下注入水泥浆，当注入溶洞中的水泥浆量大于30m3时，则改用双液浆注入；
（7）注浆完成后，拔出注浆管，采用水泥砂浆或素砼封堵注浆孔。
2.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：在成注浆孔时，对于注入素砼或水泥砂浆的孔，终孔孔径不小于130mm，孔的深度为进入溶洞洞底；对于注入混合粘土砂浆、水泥浆或双液浆的孔，终孔孔径不小于91mm，孔的深度为进入最下层溶洞洞底以上0.5m。
3.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，以注浆孔的轴线为圆心，以1.5~2m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔；对洞高小于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，在以注浆孔的轴线为圆心，以1~1.5m为半径的圆周上呈十字交叉形或梅花形布置排气和排水减压孔。
4.根据权利要求3所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：排气和排水减压孔的孔径大于或等于91mm。
5.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：对洞高大于或等于1.5m的无填充溶洞和半填充且空腹高度大于1m的溶洞，在完成对余留的溶洞空间进行补充充填和封堵后，补充袖阀管注浆孔，采用2~3MPa的中压注入水泥浆或双液浆到溶洞中。
6.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：对洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0.5m的溶洞，在注入水泥浆时，采用先稀后稠的顺序进行，其中稀水泥浆的水灰比为0.8~1，稠水泥浆的水灰比为0.45~0.6。
7.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：所述的素砼采用C15素砼；所述的水泥砂浆采用M7.5或M10水泥砂浆。
8.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：混合粘土砂浆由水泥、砂、粘土和水混合而成，其中，按重量比，水泥：砂：粘土：水=1：2.5~3.6：0.2~0.4：1。
9.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固止水施工方法，其特征在于：双液浆由水泥浆和水玻璃浆混合而成，其中，水泥浆和水玻璃浆的重量比为：1~2:1；双液浆中的水泥浆由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比为1：1~1.5；水玻璃浆由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比为1：1。
10.根据权利要求1所述的岩溶注浆加固施工方法，其特征在于：注入到全填充溶洞内的水泥浆的水灰比为0.5~1。
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