專利名稱：一種巖溶注漿加固止水施工方法
技術領域：
本發明涉及巖溶注漿加固止水的方法。
背景技術：
目前在覆蓋型巖溶地區，國內外現有的巖溶注漿加固技術主要是采用袖閥管注漿法、高壓旋噴法或拋石填砂法。對已開挖目視可見的溶洞等開放式洞穴，采用拋石填砂或回填素砼處理。對地表以下復雜的溶洞、溶隙系統，則按等間距全場布孔采用袖閥管注漿處理，注漿壓力0. 3^3. OMPa，注漿材料主要是水泥漿，其次為水泥漿和水玻璃相結合的雙液漿。對個別已查明全充填溶洞，采用單管或雙管高壓旋噴法加固洞穴中的充填物，以達到加固、止水之目的。由于巖溶發育和分布特征的復雜性，上述巖溶注漿加固技術存在以下缺陷
1、針對性不強如中國南方地區，溶洞發育規模巨大，充填情況迥異，地下水位高，連通性好，對于無充填或半充填溶洞，采用袖閥管注入水泥漿，宛如在水塘或河流中注入水泥漿，填充與加固效果差，甚至失效。2、注漿量大，經濟性差無填充溶洞流通性好，當注入水泥漿或雙液漿時，由于地下水處在流動狀態下，因此，漿液流失或稀釋嚴重，注漿量很大，經濟效益很低。3、工程量大，工期長注漿孔多為等間距密布，其間距一般為1. 5^2. Om,當注漿時，存在盲目性，因此，注漿量不可控，造價很高，工期長，廣州某工程單孔注漿量達到1400 多立方米，總工程造價預算3000余萬元，竣工價高達1. 2億元。4、填充加固效果不理想，存在盲區采用單管或雙管高壓旋噴法加固，加固范圍有限，加固體質量不穩定，或存在注漿加固盲區，成為地下水徑流的通道。5、注漿加固方法單一，沒有形成相互補充、完整的注漿加固體系。6、對地下水位高、水量大的南方地區，基坑開挖后可能引發巖溶噴水，如采用拋石填砂法，則不能成功，只有止水后方能實施。
發明內容
本發明的目的是提供一種巖溶注漿加固止水施工方法，采用本發明的施工方法， 對溶洞施工的針對性強，注漿量小、工程量小、成本低，填充加固的效果好。為達到上述目的，巖溶注漿加固止水施工方法為針對某一片區域，按照溶洞的大小采用先大后小的原則進行施工，對于同種大小的溶洞采用先外后內的原則進行施工，在垂直方向上采用先下后上的原則進行施工；
基于上述施工原則的施工工藝如下
(1)根據溶洞規模、充填物性質和充填情況及連通性，確定灌注不同漿液的孔位；
(2)采用巖芯鉆機成注漿孔；
(3)施工排氣和排水減壓孔；
(4)從注漿孔中插入注漿管；所述的注漿管包括鋼管、注漿花管和袖閥管；(5)清孔；當上述步驟(4)完成后，用清水清洗注漿管；
(6)注漿；按照如下要求進行注漿
1)對洞高大于或等于1.5m的無填充溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm,以利于排氣、排水；先通過鋼管，在 B^lOMPa的高壓下向溶洞中注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改注入素砼，直到滿足注漿壓力達到IOMI5a或灌不進去為止；然后，在PVC管中插入注漿花管， 通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；
2)對洞高大于或等于1.5m的半填充且空腹高度大于Im的溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；先通過鋼管，在flOMPa的高壓下向溶洞中注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改注入素砼，直到滿足注漿壓力達到IOMI^a或灌不進去為止；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；
3)對洞高小于1.5m的無填充溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；通過注漿花管在 0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入混合粘土砂漿，當注入溶洞中的混合粘土砂漿量大于 30m3時，則改用雙液漿注入，直到注滿或孔口返漿；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；
4)對洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于 30m3時，則改用雙液漿注入，直到注滿或孔口返漿；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；
5)對全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂漿或素砼的溶洞，通過袖閥管在2 3MPa的中壓下注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入；
(7 )注漿完成后，拔出注漿管，采用水泥砂漿或素砼封堵注漿孔。
上述施工方法，是根據巖溶形態發育特征，主要是溶洞規模、充填物性質、充填情況和連通性，按溶洞先大后小、先外后內、先砼后漿、先下后上的次序，分別采用高壓灌注素砼或水泥砂漿，低壓注入水泥漿、混合粘土砂漿或雙液漿，中壓注入水泥漿或雙液漿，對溶洞和溶隙進行填充、封堵，對溶洞填充物進行加固，因此，此施工方法的針對性強。根據溶洞規模、充填物性質和充填情況及連通性，確定灌注不同漿液的孔位，可避免滿場布孔，減少孔位，節省成孔費用和時間。在對某一區域進行注漿時，由于采用了先外后內的原則進行施
5工，因此，能防止注入區域內的素砼、水泥砂漿、水泥漿、混合粘土砂漿和雙液漿向區域外流失，在注漿區內凝固充填，從而減少注漿量，減小工作量，節約成本。采用先下后上的原則進行施工，防止將上面的溶洞施工完成后下面的溶洞未注漿充填或充填效果較差從而影響加固效果。對于洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，采用先注水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，改用素砼注入，最后注入水泥漿或雙液漿的方式進行施工，是由于水泥砂漿的流動性好，能順利疏通注漿管路和溶洞內聯通通道，且現場攪拌制作方便，當注漿量超過設定值時，說明溶洞空間大、連通性好，則改灌素砼，素砼顆粒大，流動性相對較差，能有效形成堆積體，阻斷溶洞之間的聯系，填充堵塞溶洞空腹空間，減少水泥砂漿和素砼流入到周邊的溶洞或溶隙內，也減少水泥漿流失，提高注漿質量，節省成本，因此，不僅能快速地將溶洞內大部分空腹空間填充滿，而且能減小注漿量；由于水泥漿和雙液漿的流動性大，凝結速度快，這樣，能將素砼或水泥砂漿未填充到的地方填充滿，以提高加固效果。對洞高小于1. 5m的無填充溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入混合粘土砂漿，當注入溶洞中的混合粘土砂漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，是由于混合粘土砂漿顆粒小，相比于水泥砂漿流動性好，有一定的稠度，能有效填充相對較小型的空腹溶洞；雙液漿凝結速度快，快速凝固形成堆積體填充溶洞，同時有效加固溶洞中充填物，減少漿液流失，提高注漿質量， 節省注漿投資。對洞高小于1. 5m的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，是由于水泥漿配置方便、流動性更好，能有效填充小型的空腹溶洞；雙液漿凝結速度快，快速凝固形成堆積體填充溶洞，同時加固溶洞中充填物，減少漿液流失，提高注漿質量，節省注漿投資。對全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂漿或素砼的溶洞，通過袖閥管在2 3MPa的中壓下注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，是由于水泥漿流動性好、袖閥管注漿壓力較大，水泥漿擴散加固范圍較大，對前期未完全注滿的溶洞補充注漿，同時有效加固溶洞中的填充物；雙液漿凝結速度快，快速凝固減少漿液流失，提高注漿質量，節省注漿投資。施工排氣和排水減壓孔，一方面是為了使溶洞內的氣體和水順利的排出，使得注漿能順利地完成，另一方面便于插入注漿花管進行補漿，以提高加固效果。在排氣和排水減壓孔中插入PVC管，能有效的排水、排氣、護孔，防止堵塞，也便于后期插管補漿。作為改進，在成注漿孔時，對于注入素砼或水泥砂漿的孔，終孔孔徑不小于130mm， 孔的深度為進入溶洞洞底；對于注入混合粘土砂漿、水泥漿或雙液漿的孔，終孔孔徑不小于 91mm，孔的深度為進入最下層溶洞洞底以上0.5m。由于素砼和水泥砂漿的流動性小，顆粒大，因此，將終孔孔徑控制在130mm以上是為了順利的注漿；由于水泥漿和雙液漿的流動性大，因此，將終孔孔徑控制在91mm以上不僅能順利的實現注漿，而且降低了成孔的成本。作為改進，對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以1. 為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔；對洞高小于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以廣1. 5m為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔。這樣施工，能保證溶洞中的氣體和水順利的排出，同時進一步查明溶洞平面分布特征，且排氣排水孔兼做后期注漿孔，有效提高注漿質量。
作為改進，排氣和排水減壓孔的孔徑大于或等于91mm。這樣，便于插入PVC管護孔和注漿花管注漿，以達到補漿的目的。作為改進，對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在完成對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵后，補充袖閥管注漿孔，采用2 3MPa 的中壓注入水泥漿到溶洞中，以提高加固效果。作為改進，對洞高小于1. 5m的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，在注入水泥漿時，采用先稀后稠的順序進行，其中稀水泥漿的水灰比為0.壙1，稠水泥漿的水灰比為 0. 45、. 6。先采用稀的水泥漿能順利地打通注漿通道，且能防止注漿通道賭塞，保證稠水泥漿順利注入。作為具體化，所述的素砼采用C15素砼；所述的水泥砂漿采用M7. 5或MlO水泥砂漿。作為具體化，混合粘土砂漿由水泥、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。保證其流動性好，不易被地下水快速稀釋，相比于水泥漿具有較大的稠度和填充性。作為具體化，雙液漿由水泥漿和水玻璃漿混合而成，其中，水泥漿和水玻璃漿的重量比為1:廣2:1 ；水泥漿由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比為1 廣1. 5 ；水玻璃漿由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比為1 :1。水玻璃漿的用量將影響雙液漿凝固時間和注漿質量，其用量較多，凝固時間短，用量少則凝固時間長，如過多則易堵塞注漿管，上述配比經現場試驗和多個注漿工地檢驗最合適。作為改進，注入到全填充溶洞內的水泥漿的水灰比為0. 5 1。因為水泥漿過濃，袖閥管注漿困難，水灰比偏大，水泥漿擴散范圍加大，加固質量和效果較差。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行進一步詳細說明。巖溶注漿加固止水施工方法如下針對某一片區域，按照溶洞的大小采用先大后小的原則進行施工，對于同種大小的溶洞采用先外后內的原則進行施工，在垂直方向上采用先下后上的原則進行施工；
基于上述施工原則的施工工藝如下
(1)根據溶洞規模、充填物性質和充填情況及連通性，確定灌注不同漿液的孔位。(2)采用巖芯鉆機成注漿孔。必要時采用鋼套管護孔，對于基巖段應全長取芯編錄，詳細記錄溶洞洞高、充填情況及充填物性質以及鉆孔泥漿返漿或漏失情況。對于擬灌注水泥砂漿或素砼的孔，終孔孔徑不小于130mm，深度應進入溶洞洞底。對于擬灌注純水泥漿、混合粘土砂漿或雙液漿的孔，終孔孔徑不小于91mm，深度應進入最下一層溶洞洞底以上0. 5m，注漿孔終孔孔徑應方便插入注漿花管。由于溶洞的發育情況在前期勘察很難完全查明，具有不確定性，因此，進行注漿孔施工時，應根據實際揭露的溶洞發育規模和填充情況，動態調整注漿孔孔徑，如鉆孔揭露的溶洞洞高超過1. 5m且無充填或半充填，應擴孔至不小于130mm，便于灌注水泥砂漿或素砼。(3)施工排氣和排水減壓孔。對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以1. 為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔；對洞高小于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以廣1. 5m為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔。排氣和排水減壓孔的孔徑應大于或等于91mm，在排氣和排水減壓孔中插入PVC管，管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，PVC管溶洞段需梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，便于排氣、排水、護孔和實現補漿施工。(4)從注漿孔中插入注漿管；所述的注漿管包括鋼管、注漿花管和袖閥管。其中， 對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在注漿孔孔徑不小于130mm的孔內插入鋼管，且鋼管進入溶洞頂面以下0. 3^0. 5m ；對洞高小于1. 5m的無填充溶洞半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞的注漿孔插入注漿花管，且注漿花管進入溶洞洞底以上0. 5m ；對全填充溶洞的注漿孔插入袖閥管，且袖閥管進入溶洞洞底以上0. 5m。(5)清孔；當上述步驟(4)完成后，用清水清洗注漿管； (6)注漿；按照如下要求進行注漿
1)對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，在排氣和排水減壓孔中插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水。先通過鋼管，并在flOMPa的高壓下向溶洞中注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改用素砼注入，直到滿足注漿壓力達到IOMI5a或灌不進去為止。然后， 在PVC管中插入注漿花管，在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；在完成對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵后，補充袖閥管注漿孔，采用2 3MPa的中壓注入水泥漿到溶洞中。所述的素砼采用C15素砼，所述的水泥砂漿采用M7. 5或MlO水泥砂漿。2)對洞高大于或等于1. 5m的半填充且空腹高度大于Im的溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，在排氣和排水減壓孔中插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm,上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；先通過鋼管，并在flOMPa的高壓下向溶洞中注入注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改用素砼注入，直到滿足注漿壓力達到 IOMPa或灌不進去為止；然后，在PVC管中插入注漿通過注漿花管，并在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；在完成對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵后，補充袖閥管注漿孔，采用2 3MPa的中壓注入水泥漿到溶洞中。 所述的素砼采用C15素砼，所述的水泥砂漿采用M7. 5或MlO水泥砂漿。3)對洞高小于1. 5m的無填充溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，在排氣和排水減壓孔中插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水； 先通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入混合粘土砂漿，當注入溶洞中的混合粘土砂漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，直到注滿或孔口返漿。其中，混合粘土砂漿由水泥、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 ；雙液漿由水泥漿和水玻璃漿混合而成，其配合比為1:廣2 :1，水泥漿由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比為1 廣1.5 ；水玻璃漿由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比為1 :1。然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管，并在0.3 0. 6MPa的低壓下注入水余留的溶洞空間進行補充充填和封堵。4)對洞高小于1. 5m的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm ；先通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，直到注滿；在注入水泥漿時，采用先稀后稠的順序進行，其中稀水泥漿的水灰比為0.纊1，稠水泥漿的水灰比為0. 45、. 6，這樣，稀的水泥漿能順利地打通注漿通道， 且能防止注漿通道賭塞，保證稠水泥漿順利注入。其中，雙液漿由水泥漿和水玻璃漿混合而成，其配合比為1:廣2 :1，水泥漿由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比為1 廣1. 5 ；水玻璃漿由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比為1 :1。然后，在PVC管中插入注漿花管， 通過注漿花管，并在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵。5)對全填充溶洞，通過袖閥管在2 3MPa的中壓下注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入；其中，注入到全填充溶洞內的水泥漿的水灰比為 0. 5^1 ；雙液漿由水泥漿和水玻璃漿混合而成，其配合比為1:廣2 1 ；水泥漿由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比為1 廣1. 5 ；水玻璃漿由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比為1 :1。(7)注漿完成后，拔出注漿管，采用水泥砂漿或素砼封堵注漿孔。以下是申請人采用本發明的施工方法正在進行的工程。工程一廣州市中央海航酒店一期寫字樓工程基坑支護工程
廣州中央海航酒店項目一期位于廣州市桂花崗機場路西側，擬建一棟35層A級辦公樓，下設三層地下室，基坑開挖深度為12.4 17.&1。場地內巖溶發育、石灰巖裂隙或溶洞的連通性較好。鉆孔遇洞率達70%。揭露3條地下暗河和一巨型溶蝕深槽，溶洞最高達12米。 巖溶水豐富，埋深淺，約2. Om,現場抽水試驗，孔徑150mm，單孔降深約7m，出水量達800m3/ 日。第四系覆蓋層后9.(Tl3.0m。基巖埋深較淺，基坑開挖時將揭露部分基巖及溶洞。為防止基坑底出現突涌水和預防樁基施工坍孔，采用了本發明提出的巖溶注漿加固止水施工方法進行基坑止水。注漿加固面積4170 Itl2，先灌注C15素砼364m3，后注混合粘土砂漿 1963. 48m3，水泥漿1929. 2m3，雙液漿142. 42m3。目前該基坑正在施工當中，巖溶地下水得到了有效封堵，比原定注漿方案節約注漿工程費用約1100萬元，節約工期2個月，得到了業主高度贊揚。工程二 廣州市中華液晶城辦公樓及商務中心樁基巖溶處理工程
廣州中華液晶城辦公樓及商務中心場地位于廣州市荔灣區大坦沙橋，主塔樓為16層， 框架結構，下設二層地下室，基坑開挖深度8. 2m，支護樁樁徑0. 8m，樁間距0. 95m，建筑基礎形式為嵌巖樁，樁徑l.(T2. 2m。工程地質報告顯示場地地質情況復雜，巖溶發育。為防止結構樁和基坑圍護樁施工過程中出現地面坍塌引發工程事故，并有效預防巖溶水對基坑開挖的影響，本工程采用了本發明提出的巖溶注漿加固止水施工方法對巖溶地基進行加固。注漿加固面積8440 m2，先灌注水泥砂漿1825m3，后注水泥漿1841m3，雙液漿220m3。抽芯檢測結果顯示，經注漿加固后溶洞填充情況良好，結構樁和圍護樁施工過程中未發生地面坍塌等工程事故，基坑開挖后，基坑內未出現大量涌水，避免了前期該地區開挖施工時誘發地
9面坍陷的地質災害。
工程三廣州市芳村-逸彩新世界C1-C8組團復雜地基設計工程廣州逸彩新世界第一小區CfCS組團位于廣州芳村大道珠江大橋邊，擬建建筑物包括 8棟住宅樓，塔樓部分擬建地上33層，地下2層，裙樓部分地下2層，地上無建筑，為帶局部轉換的剪力墻結構，基坑支護方案采用地下連續墻+內支撐支護方案。本工程原設計基礎形式為沖孔灌注樁，樁徑1πΓ2.細，樁端持力層為溶洞底面以下的微風化泥巖或灰巖。工程地質報告顯示本工程C6、C7棟場地地質情況極其復雜，巖溶發育，鉆孔見洞率75. 7%。線巖溶率28. 64%，最大洞高10. 6m，平均約2. Olm0在施工C6、C7塔樓范圍內結構樁的過程中， 多次發生地面塌陷和塌孔，造成結構樁施工困難，后調整為CRi樁復合地基。工程采用了本發明提出的巖溶注漿施工方法對復合地基下部巖溶進行加固，并對基坑進行止水。注漿加固面積1684 m2，先灌注C15素砼350m3，后采用袖閥管加固注漿2200m3。目前該工程復合地基即將完畢，基坑止水效果良好，復合地基承載力檢測滿足設計要求。從以上三個工程可以看出，本發明提出的巖溶動態注漿施工工藝對于巖溶加固處理和止水是行之有效的，它綜合考慮了巖溶的發育規模、特征及溶洞充填情況和連通性，采取不同的注漿參數和施工工藝，并根據注漿情況進行動態調整，不但節約了施工周期和成本，也取得了良好的巖溶加固效果。
權利要求
1. 一種巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于針對某一片區域，按照溶洞的大小采用先大后小的原則進行施工，對于同種大小的溶洞采用先外后內的原則進行施工，在垂直方向上采用先下后上的原則進行施工；基于上述施工原則的施工工藝如下(1)根據溶洞規模、充填物性質和充填情況及連通性，確定灌注不同漿液的孔位；(2)采用巖芯鉆機成注漿孔；(3)施工排氣和排水減壓孔；(4)從注漿孔中插入注漿管；所述的注漿管包括鋼管、注漿花管和袖閥管；(5)清孔；當上述步驟(4)完成后，用清水清洗注漿管；(6)注漿；按照如下要求進行注漿1)對洞高大于或等于1.5m的無填充溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；先通過鋼管，在 B^lOMPa的高壓下向溶洞中注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改注入素砼，直到滿足注漿壓力達到IOMI5a或灌不進去為止；然后，在PVC管中插入注漿花管， 通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；2)對洞高大于或等于1.5m的半填充且空腹高度大于Im的溶洞，設置廣3個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm，以利于排氣、排水；先通過鋼管，在flOMPa的高壓下向溶洞中注入水泥砂漿，當注入溶洞中的水泥砂漿量大于60m3時，則改注入素砼，直到滿足注漿壓力達到IOMI^a或灌不進去為止；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；3)對洞高小于1.5m的無填充溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔， PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm ；通過注漿花管在0. 3 0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入混合粘土砂漿，當注入溶洞中的混合粘土砂漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入， 直到注滿或孔口返漿；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在0. 3^0. 的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；4)對洞高小于1.5m的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，設置廣2個排氣和排水減壓孔，插入PVC管護孔，PVC管的管徑為5(T80mm，以方便插入注漿花管為宜，在位于溶洞段的PVC管管壁上梅花形對開孔，開孔孔徑2(T30 mm，上下間隔200 mm ；通過注漿花管在0. 3^0. 6MPa的低壓下向溶洞中注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入，直到注滿或孔口返漿；然后，在PVC管中插入注漿花管，通過注漿花管在 0. 3^0. 6MPa的低壓下注入水泥漿或雙液漿，對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵；5)對全填充溶洞和部分前期已灌注水泥砂漿或素砼的溶洞，通過袖閥管在2 3MPa的中壓下注入水泥漿，當注入溶洞中的水泥漿量大于30m3時，則改用雙液漿注入；(7 )注漿完成后，拔出注漿管，采用水泥砂漿或素砼封堵注漿孔。
2.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于在成注漿孔時，對于注入素砼或水泥砂漿的孔，終孔孔徑不小于130mm，孔的深度為進入溶洞洞底；對于注入混合粘土砂漿、水泥漿或雙液漿的孔，終孔孔徑不小于91mm，孔的深度為進入最下層溶洞洞底以上0. 5mο
3.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以 1. 為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔；對洞高小于1. 5m 的無填充溶洞和半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，在以注漿孔的軸線為圓心，以廣1. 5m 為半徑的圓周上呈十字交叉形或梅花形布置排氣和排水減壓孔。
4.根據權利要求3所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于排氣和排水減壓孔的孔徑大于或等于91mm。
5.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于對洞高大于或等于1. 5m的無填充溶洞和半填充且空腹高度大于Im的溶洞，在完成對余留的溶洞空間進行補充充填和封堵后，補充袖閥管注漿孔，采用2 3MPa的中壓注入水泥漿或雙液漿到溶洞中。
6.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于對洞高小于1.5m 的半填充且空腹高度小于0. 5m的溶洞，在注入水泥漿時，采用先稀后稠的順序進行，其中稀水泥漿的水灰比為0.纊1，稠水泥漿的水灰比為0. 45、. 6。
7.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于所述的素砼采用 C15素砼；所述的水泥砂漿采用M7. 5或MlO水泥砂漿。
8.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于混合粘土砂漿由水泥、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.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固止水施工方法，其特征在于雙液漿由水泥漿和水玻璃漿混合而成，其中，水泥漿和水玻璃漿的重量比為1:廣2:1 ；水泥漿由水泥和水混合而成，水泥和水的重量比為1 廣1. 5 ；水玻璃漿由水玻璃和水混合而成，水玻璃和水的重量比為1 :1。
10.根據權利要求1所述的巖溶注漿加固施工方法，其特征在于注入到全填充溶洞內的水泥漿的水灰比為0. 5 1。
全文摘要
本發明公開了一種巖溶注漿加固止水施工方法，具體如下針對某一片區域，按照溶洞的大小采用先大后小的原則進行施工，對于同種大小的溶洞采用先外后內的原則進行施工，在垂直方向上采用先下后上的原則進行施工；基于上述施工原則的施工工藝如下(1)采用巖芯鉆機成注漿孔；(2)施工排氣和排水減壓孔；(3)從注漿孔中插入注漿管，所述的注漿管包括鋼管、注漿花管和袖閥管；(4)清孔；當上述步驟(3)完成后，用清水清洗注漿管；(5)注漿；(6)注漿完成后，拔出注漿管，采用水泥砂漿或素砼封堵注漿孔。采用本發明的施工方法，對溶洞施工的針對性強，注漿量小、工程量小、成本低，填充加固的效果好。
文檔編號C04B28/26GK102155241SQ20111011979
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者張慶華, 彭衛平, 肖淑君 申請人:廣州市城市規劃勘測設計研究院