CN105040705A - 多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺，包括以下步骤：A、基坑开挖至设计标高。B、基坑降水至基坑底面以下20~30mm。C、浇筑垫层。D、抗浮锚杆施工：D1、制作抗浮锚杆平面布置图；D2、钻孔定位；D3、采用空压钻孔机钻孔，钻孔机的钻杆上同轴固定套管，并注入膨润土浆液护壁，使钻头、钻杆及套管钻至岩层钻不进后，将套管与钻杆分离并固定；然后，加压使钻头及钻杆钻入岩层2～3m；D4、安放抗浮锚杆，抗浮锚杆上捆扎有端连接通高压注浆泵的注浆管；D5、清孔；D6、2次注浆，一次注浆液初凝强度达5.0MPa后进行二次注浆；D7、补浆；D8、相邻抗浮锚杆施工。E、筏板基础施工。本发明具有施工效率高和效果好特点，非常适合于地下水丰富的多溶洞地质条件。

Description

多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺

技术领域

本发明涉及地基基础工程技术领域，具体是针对多溶洞的复杂地质条件下地基基础施工方法。

背景技术

在地下水丰富的地质条件下进行地基基础施工的方法通常包括以下步骤：1、基坑土方开挖至距离设计标高300mm左右后暂停土方开挖；2、在基坑内，依次进行抗浮锚杆孔的钻孔定位→钻机成孔→清孔提钻→钻孔内置入锚杆及灌浆管→压力注浆，完成抗浮锚杆施工；3、人工开挖基坑土方至设计标高后，依次进行地基验槽→垫层施工→阀板施工。现有的这种施工方法在基础持力层较好的地层适用，但在复杂地质环境下，特别是多溶洞地质环境下存在砂层厚、地下水位高、多溶洞土洞的情况，且溶洞土洞之间多相互贯通，在抗浮锚杆施工过程中存在严重问题：1、钻机成孔后，地下水承压上涌严重影响作业环境，甚至造成溶洞土洞坍塌；2、钻机入岩后钻机的成孔后涌水压力及钻机气体压力致使临近已灌注锚杆的水泥浆冲散、上冒及部分塌孔等情况，严重影响施工效率和效果。因此有必要改进。

发明内容

本发明的目的是提出一种多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺，其具有施工效率高和效果好特点，非常适合于地下水丰富的多溶洞地质条件。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺，包括以下步骤：

步骤A、基坑开挖；

基坑土方开挖至距离设计标高300mm～500mm时，采用人工挖掘至设计标高。

步骤B、基坑降水；

将基坑内明显涌水的出水口扩大加深成深度为1～3m的集水井，将集水井的出水口砌筑成井口，在基坑内渗出水的区域埋设引向集水井的排水盲沟，排水盲沟由集水管和砂卵石过滤层构成，在基坑内设PVC排水管，PVC排水管的一端连接通集水井、另一端连接抽水泵，通过抽水泵将集水井内的水抽出，使基坑内水位控制在基坑底面以下20~30mm。

步骤C、浇筑垫层；

在基坑的底面上浇筑垫层，垫层为80～120mm厚的素混凝土。

步骤D、抗浮锚杆施工；

步骤D1、制作抗浮锚杆平面布置图；

对基坑内垫层下的地质进行勘察，根据地质勘察报告设计抗浮锚杆位置以避开地下溶洞，制作成锚杆平面布置图。

步骤D2、钻孔定位；

按照步骤D1制作的抗浮锚杆平面布置图，在垫层表面上进行测量放线，并标记出用于安放抗浮锚杆的锚杆孔位置。

步骤D3、钻机成孔；

采用空压钻孔机在垫层上的锚杆孔位置钻孔，钻孔机的钻头直径为140～180mm；首先，在钻孔机的钻杆上同轴固定套管，套管直径为140～180mm，启动空压钻孔机，使空气压力不超过中风压，边钻孔边注入膨润土浆液护壁，使钻头、钻杆及套管依次钻入垫层、砂层直至岩层钻不进后，将套管与钻杆分离，套管与锚杆孔孔口固定；然后，调节空压钻孔机的空气压力为中风压以上，使钻头及钻杆继续钻入岩层2～3m并不断冲洗，始终保持锚杆孔内干净；锚杆孔钻好后将钻杆和钻头从锚杆孔拔出，套管留在锚杆孔内；

步骤D4、安放抗浮锚杆；

抗浮锚杆由2根Φ28㎜螺纹钢制成平排结构，抗浮锚杆的顶端具有Y形扩大头，抗浮锚杆上靠近Y形扩大头具有止水板，将抗浮锚杆吊装插放到步骤D3制成的锚杆孔内，抗浮锚杆上捆扎有端连接通高压注浆泵的注浆管。

步骤D5、清孔；

步骤D4的下锚完成后，启动高压注浆泵向锚杆孔底注清水，将锚杆孔内的泥浆和沉渣冲出孔外，直至锚杆孔口返出清水。

步骤D6、注浆；

采用高压注浆泵及注浆管向锚杆孔内注入水泥浆，水泥浆的水灰比不超过0.5，注浆压力不小于2MPa，分一次注浆和二次注浆2次进行；一次注浆液为添加有早强剂的水泥浆，锚杆孔内灌满一次注浆液，待一次注浆液初凝强度达5.0MPa后，使用纯水泥浆向锚杆孔内进行二次注浆，同时将注浆管边注浆边拔出。

步骤D7、补浆；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆初凝后，在锚杆孔的孔口上补充满水泥浆使孔口饱满平整。

步骤D8、进行相邻抗浮锚杆施工；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆龄期足够后，在相邻的锚杆孔位置上重复进行步骤D3至D7，进行相邻的抗浮锚杆施工。

步骤E、筏板基础施工；

待全部抗浮锚杆施工完后，进行厚度为800～1200mm的筏板基础施工。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：

1、本发明在基坑土方清底及垫层施工后再进行抗浮锚杆施工，垫层属于不透水层，使基坑内形成了固化场地，一是为抗浮锚杆施工设备提供施工作业面，利于大面积布置机械设备，便于锚杆施工；二是阻挡了地下水的上涌，避免了在抗浮锚杆施工时泥水横流污染基底。

2、本发明采用了排水盲沟预埋管道集水排水的方法，合理组织降排水，成功将地下水降至基坑底2-3m深，消除了基坑地下水突涌隐患，解决了岩层内裂隙水的疏导问题，实现了基坑坑底、基坑围护结构及周边环境的稳定，确保工程顺利实施并完成，是非常适用于地下水位高及基坑基岩裂隙水丰富的地质条件下的排降水方法。

3、本发明在抗浮锚杆施工时采用了泥浆护壁成孔、混有早强剂的水泥浆双液浆一次注浆和水泥浆二次注浆，有效解决了复杂地质条件下的涌水、涌砂、塌孔、周边建筑沉降等问题，确保了抗浮锚杆成孔质量，实现了高水位砂层、多溶洞地质条件下周边沉降安全控制等问题。

附图说明

图1为采用本发明施工的地基基础结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺，包括以下步骤：

步骤A、基坑开挖；

基坑土方开挖至距离设计标高400mm时，采用人工挖掘至设计标高。

步骤B、基坑降水；

将基坑内明显涌水的出水口扩大加深，形成1～3m深度不等的多个集水井，将集水井的出水口砌筑成井口，在基坑内渗出水的区域埋设引向集水井的排水盲沟，排水盲沟由集水管和砂卵石过滤层构成，在基坑内设PVC排水管，PVC排水管的一端连接通集水井、另一端连接抽水泵，通过抽水泵将集水井内的水抽出，使基坑内水位控制在基坑底面以下25mm左右。

步骤C、浇筑垫层；

在基坑的底面上浇筑垫层1，垫层1为100mm厚的素混凝土。

步骤D、抗浮锚杆施工；

步骤D1、制作抗浮锚杆平面布置图；

对基坑内垫层下的地质进行勘察，根据地质勘察报告设计抗浮锚杆2位置以避开地下溶洞，制作成锚杆平面布置图。

步骤D2、钻孔定位；

按照步骤D1制作的抗浮锚杆平面布置图，在垫层1表面上进行测量放线，并标记出用于安放抗浮锚杆2的锚杆孔位置。

步骤D3、钻机成孔；

采用空压钻孔机在垫层1上的锚杆孔位置钻孔，钻孔机的钻头直径为160mm；首先，在钻孔机的钻杆上同轴固定套管3，套管3直径为170mm，启动空压钻孔机，使空气压力不超过中风压，边钻孔边注入膨润土浆液护壁，使钻头、钻杆及套管依次钻入垫层1、砂层11直至岩层12钻不进后，将套管3与钻杆分离，套管3与锚杆孔孔口固定；然后，调节空压钻孔机的空气压力为中风压以上，使钻头及钻杆继续钻入岩层2～3m并不断冲洗，始终保持锚杆孔内干净；锚杆孔钻好后将钻杆和钻头从锚杆孔拔出，套管留在锚杆孔内。

步骤D4、安放抗浮锚杆；

抗浮锚杆2由2根Φ28㎜螺纹钢制成平排结构，抗浮锚杆2的顶端具有Y形扩大头21，抗浮锚杆2上靠近Y形扩大头21具有止水板22，将抗浮锚杆2吊装下插到步骤D3制成的锚杆孔内，抗浮锚杆2上捆扎有端连接通高压注浆泵的注浆管。

步骤D5、清孔；

步骤D4的下锚完成后，启动高压注浆泵向锚杆孔底注清水，将锚杆孔内的泥浆和沉渣冲出孔外，直至锚杆孔口返出清水。

步骤D6、注浆；

采用高压注浆泵及注浆管向锚杆孔内注入水泥浆4，水泥浆4的水灰比不超过0.5，注浆压力不小于2MPa，分一次注浆和二次注浆2次进行；一次注浆液为添加有早强剂的水泥浆，锚杆孔内灌满一次注浆液，待一次注浆液初凝强度达5.0MPa后，使用纯水泥浆向锚杆孔内进行二次注浆，同时将注浆管边注浆边拔出。

步骤D7、补浆；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆4初凝后，在锚杆孔的孔口上补充满水泥浆使孔口饱满平整。

步骤D8、进行相邻抗浮锚杆施工；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆4龄期足够后，在相邻的锚杆孔位置上重复进行步骤D3至D7，进行相邻的抗浮锚杆2施工。

步骤E、筏板基础施工；

待全部抗浮锚杆2施工完后，进行厚度为1000mm的筏板5基础施工，完成的地基基础结构如图1所示。

本发明采用排水盲沟预埋管道集水排水步骤有效降低了地下水位，在较低的地下水位前提下，先在基坑底面上施工垫层，为后续的抗浮锚杆施工提供了强承压力作业面，有效确保了工程的顺利实施，具有施工效率高和效果好特点，非常适合于地下水丰富的多溶洞地质条件。

Claims (1)

1.多溶洞地质条件下地基基础处理施工工艺，包括以下步骤：

步骤A、基坑开挖；

基坑土方开挖至距离设计标高300mm～500mm时，采用人工挖掘至设计标高；

步骤B、基坑降水；

将基坑内明显涌水的出水口扩大加深成深度为1～3m的集水井，将集水井的出水口砌筑成井口，在基坑内渗出水的区域埋设引向集水井的排水盲沟，排水盲沟由集水管和砂卵石过滤层构成，在基坑内设PVC排水管，PVC排水管的一端连接通集水井、另一端连接抽水泵，通过抽水泵将集水井内的水抽出，使基坑内水位控制在基坑底面以下20~30mm；

步骤C、浇筑垫层；

在基坑的底面上浇筑垫层（1），垫层（1）为80～120mm厚的素混凝土；

步骤D、抗浮锚杆施工；

步骤D1、制作抗浮锚杆平面布置图；

对基坑内垫层下的地质进行勘察，根据地质勘察报告设计抗浮锚杆（2）位置以避开地下溶洞，制作成锚杆平面布置图；

步骤D2、钻孔定位；

按照步骤D1制作的抗浮锚杆平面布置图，在垫层（1）表面上进行测量放线，并标记出用于安放抗浮锚杆（2）的锚杆孔位置；

步骤D3、钻机成孔；

采用空压钻孔机在垫层（1）上的锚杆孔位置钻孔，钻孔机的钻头直径为140～180mm；首先，在钻孔机的钻杆上同轴固定套管（3），套管（3）直径为140～180mm，启动空压钻孔机，使空气压力不超过中风压，边钻孔边注入膨润土浆液护壁，使钻头、钻杆及套管依次钻入垫层（1）、砂层（11）直至岩层（12）钻不进后，将套管（3）与钻杆分离，套管（3）与锚杆孔孔口固定；然后，调节空压钻孔机的空气压力为中风压以上，使钻头及钻杆继续钻入岩层2～3m并不断冲洗，始终保持锚杆孔内干净；锚杆孔钻好后将钻杆和钻头从锚杆孔拔出，套管留在锚杆孔内；

步骤D4、安放抗浮锚杆；

抗浮锚杆（2）由2根Φ28㎜螺纹钢制成平排结构，抗浮锚杆（2）的顶端具有Y形扩大头（21），抗浮锚杆（2）上靠近Y形扩大头（21）具有止水板（22），将抗浮锚杆（2）吊装插到步骤D3制成的锚杆孔内，抗浮锚杆（2）上捆扎有端连接通高压注浆泵的注浆管；

步骤D5、清孔；

步骤D4的下锚完成后，启动高压注浆泵向锚杆孔底注清水，将锚杆孔内的泥浆和沉渣冲出孔外，直至锚杆孔口返出清水；

步骤D6、注浆；

采用高压注浆泵及注浆管向锚杆孔内注入水泥浆（4），水泥浆（4）的水灰比不超过0.5，注浆压力不小于2MPa，分一次注浆和二次注浆2次进行；一次注浆液为添加有早强剂的水泥浆，锚杆孔内灌满一次注浆液，待一次注浆液初凝强度达5.0MPa后，使用纯水泥浆向锚杆孔内进行二次注浆，同时将注浆管边注浆边拔出；

步骤D7、补浆；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆（4）初凝后，在锚杆孔的孔口上补充满水泥浆使孔口饱满平整；

步骤D8、进行相邻抗浮锚杆施工；

待步骤D6注入锚杆孔内的水泥浆（4）龄期足够后，在相邻的锚杆孔位置上重复进行步骤D3至D7，进行相邻的抗浮锚杆（2）施工；

步骤E、筏板基础施工；

待全部抗浮锚杆（2）施工完后，进行厚度为800～1200mm的筏板（5）基础施工。