灌填注浆法处理土洞地基实例

第 18卷第 3期 土 工 基 础 Vol.18 No.3 2004年 6月 Soil Eng. and Foundation Jun. 2004 收稿日期：2003-12-04 作者简介：赖有修，男，1966年生，1995年毕业于中国地质大学水文 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 地质专业，现为工程师。主要从事岩土工程勘察、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、施工、治理和检 测方面的工作。 灌填注浆法处理土洞地基实例 赖有修， 肖君桂 (深圳市岩土综合勘察设计有限公司，广东 深圳 518172) 摘 要：介绍了灌填注浆法(二次注浆)在深圳某岩溶土洞地基工程处理中的应用，给出技术方案，施工过程，提 出了在土洞地基勘探及施工中应注意的问题。 关健词：灌填注浆法，土洞地基，地基处理 中图分类号：TU 472 文献标识码：B 文章编号：1004-3152(2004)03-0021-02 1、前言 土洞是岩溶现象在土层中的反映，它具有埋藏 浅，发育快和顶板强度低等特点，因而对建筑物地 基的稳定性及其危害影响较大；在岩溶土洞地基兴 建建筑物时，基础设计前应详细查明岩溶土洞的形 态大小、分布规律和水文地质条件、分析其对建筑 工程的危害程度，并提出可靠的处理措施[1，2]。 深圳市龙岗中心区某拟建办公楼就位于隐伏岩 溶分布区，规划设计楼高六层，框架结构，基底压 力为 180kPa。在岩土工程地质勘察时发现有一钻孔 揭露有单层土洞;土洞埋深位于 9～12m，洞净空达 3m；土洞上覆土层为残积含砾粉质粘土，土的承载 力特征值 fak=180kPa，土洞底部为软塑的粉质粘土， 厚度约 1m，软塑粉质粘土之下即为微风化大理岩， 大理岩岩面溶蚀明显，裂隙发育。根据水文地质资 料分析，土洞分布深度为地下水水位变化幅度的活 动区。 2 土洞处理 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 考虑场地浅部土层土的物理、力学性质较好， 因此基础设计拟采用天然浅基，并以残积含砾粉质 粘土作为地基主要持力层，但必须处理勘察中发现 的土洞。为进一步查明土洞的分布范围、形态大小， 基础设计要求补充钻探，钻孔布设以原土洞孔为中 心向四周按 2*2m的网格状分布，经补充勘探，初 步查明了土洞的水平截面约 16m2，最大洞高 3.5m， 体积约 28.8m3，土洞呈漏斗状。为了消除地基下卧 层的不稳定隐患，基础施工时必须进行土洞处理。 由于土洞埋藏深、形态不规则、土洞的体积也较大， 地基处理设计时采用二次灌填注浆法。设计的灌填 孔孔径为φ130mm，二次灌浆管采用两股φ15mm 的 PVC 管，灌填孔间距为 800mm，施工灌填石料 为粗砂混 10～30mm的碎石，水泥浆材为 425＃早 强普通硅酸盐水泥，水灰比采用 1∶1。灌浆压力为 0.5～1.0MPa。 3 土洞处理施工 根据设计方案，施工灌填孔钻至距土洞底部 0.5m时即可终孔,并下φ130mm的护壁套管到土洞 顶面，套管内放置两股φ15mm的 PVC注浆管，一 股 PVC管放置于距洞底 300mm(第一次注浆用)，另 一股放置于土洞顶部之下 100mm(第二次注浆用)， 并使之固定于φ130mm的护壁套管内，然后投入级 配良好的粗砂混 10～30mm粒径的碎石。各孔在填 砂石料过程中不宜一次下得过多，并在每次投料后 用φ76mm 的钻具加少量水冲振，并探明投料的充 填情况，当填料达到土洞顶部时进行第一次注浆， 注浆浆材采用水灰比为 1∶1的早强 425＃普通硅酸 盐水泥，注浆压力为 0.5MPa；第一次注浆待浆体初 凝后(一般为注浆后 12～24h)再进行第二次注浆；第 二次注浆压力采用 1.0MPa，水灰比为 1∶1，二次 注浆时以相邻孔是否有串浆或冒浆等现象来确认土 洞是否完全充填。二次注浆结束后起拔φ130mm套 管，并用水泥砂浆封闭钻孔。 土 工 基 础 2004 22 4 效果检验 施工结束后 7天内我们用现场标贯试验进行验 证，结果表明，土洞内的砂石水泥浆体充填密实， 此外，在注浆后 28 天,我们还对处理的土洞进行抽 芯效果检验，从抽出的土芯看，灌填在土洞内的水 泥砂碎石浆体胶结良好,且具有一定的强度，完全满 足作为地基下卧层的要求。目前建筑物已建成并投 入使用近 5年，经过近 5年的长期变形观测，基础 下沉量及沉降差均满足规范要求，说明处理效果良 好。 5 结 论 (1) 在岩溶土洞发育地区，基础设计时应详细 查明场地的岩溶土洞的发育情况，分布规律，并提 出基础设计处理措施，必要时要求进行施工勘察。 (2) 对勘察中发现的土洞地基，如埋藏较浅， 则建议采用挖填夯实处理，如埋藏较深(一般大于 5m)，则建议采用灌填注浆法处理，处理方案及使 用材料可根据土洞的大小、形态而定。 (3) 若采用灌填注浆法，为了使要土洞顶部不 出现“脱空”现象，建议进行二次灌浆。二次灌浆 应在第一次灌浆初凝前完成，灌浆压力也宜比第一 次稍大。 (4) 对于处理后的土洞地基检测，建议采用现 场标贯试验(处理后 7天内)及抽芯(处理后 28天)方 法进行效果验证。 参 考 文 献 [1] 《地基处理手册》编写委员会. 地基处理手册[M]. 北京：中国建筑 工业出版社，1994 [2] 《岩土工程勘察设计与施工》编写委员会. 岩土工程勘察设计与施 工[M]. 北京：地质出版社，1998 The Application of Grouting Method in Karst Cave LAI You-xiu， XIAO Jun-gui (ShenZhen Comprehensive Geotechnical Engineering Invastigation & Design CO., LTD 518172) Abstract Through the introduction of a practical example of Karst cave treatment by grouting method，scheme and construction are put tormord, some problems the problems to be noticed in the invegitation and construction are pointed out. Keywords grouting method，karst cave，treatment (上接第 5页) A Case Study of Improvement of Soft Clays Underlaying An Embankment of Seaside Freeway In Xiamen CHEN Jian-shan (Xiamen Haicang Construction Management Center，Xiamen 361026， China) Abstract In this paper，two means of soft soil improving methods，are adopted one is the preloading with vertical drains and the other is DJM. Bath of them provided a expectable result under the control of field instrumentation. Key words soft supgrade，rocket sand drain，preloading