高速公路項目樁基溶洞處理專項施工方案(13頁).doc
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2023-08-15
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1、樁基溶洞處理專項方案一、工程概況XX高速公路第XX合同段位于xx縣境內,起于XX鎮XX村,樁號K87+260,終于XX鎮XX村,樁號K91+810,主線全長約4。55 km。本合同段樁基總根數為323根,共9109延米,其中主線橋梁一共四座,樁基一共313根,8830延米;跨線橋,樁基一共10根,279延米。二、地質情況本合同段地處區域性大斷裂資源-xx斷裂,沿斷裂西側斷續分布大小不等的白堊系盆地,斷裂造成斷裂東西兩側巖層大量缺失。沿線巖石硅化破碎現象明顯,東側震旦系燈影組地層強烈硅化后推動了原巖面貌.橋位處于構陷盆地中,場地內主要巖層為礫巖,單斜構造,巖石節理裂隙較發育。勘察場地發育的地層主2、要為第四系的覆蓋層,白堊系的礫巖,按地層從上而下依次為:第四系全新統(種植土、填筑土、黏土、中砂、卵石、漂石、碎石、塊石),白堊系(礫巖、全風化層、強風化層、中風化層、微風化層)。其中在風化層礫成分主要以灰巖為主,局部巖溶較發育。從經補勘的犬木塘大橋和鯉溪大橋來講,已經發現犬木塘大橋有溶洞有9處,鯉溪大橋溶洞14處。具體情況如下表:犬木塘特大橋樁基溶洞地質情況統計表序號樁基編號設計樁徑(m)出現溶洞位置(m)溶腔深度(m)溶洞內填充物覆蓋土層厚度(m)1右4412。522。123.9、32.241。41.8、9。2第一個溶洞:無充填;第二個溶洞:濕、充填中粗砂及粘土19.32左44-0#2.53、11。413。82.4半充填粘土及碎石103左44-12.520。721。9、33.741.81.2、8.1第一個溶洞:無充填;第二個溶洞:濕、軟粘土及中粗砂充填19.64右50-2#2。233。235。42。2充填砂礫32.25左520#2。245.447.82。4充填灰褐色軟塑黏性土及細砂37。86右5312.222.728.86.1充填褐黃色、褐紅色,泥砂礫石,呈軟塑狀19。37左4612.22021。51。5濕、粘土、中粗砂及少量卵石充填17。88左56-1#236.3381.7濕、粘土、角礫及碎石28。49右56-2222。924。92濕、粘土及碎石充填18.5鯉溪大橋樁基溶洞地質情4、況統計表序號樁基編號設計樁徑(m)出現溶洞位置(m)溶腔深度(m)溶洞內填充物覆蓋土層厚度(m)11-01。825。0028.43.4濕、粘土及砂礫充填17.522-21。821.323。32濕、粘土及砂礫充填21。33522。266.60.6無充填64532.247.83.8濕、砂礫、卵石及粘土充填457-1#2。23.95。71。8砂礫及少量粘土充填2.3680#2.29。620.4和20.922。810。8、1.9第一個溶洞:濕、砂礫及粘物充填;第二溶洞:濕、卵石、中粗砂及粘物充填9.6782#2。214。115。3、17.521。2、24。241.31.2、3.7、17.1第一個溶洞:5、無填充;第二個溶洞:濕、中粗砂充填;第三個溶洞:濕、角礫及少量粘土充填14.1890#2.220。422。0、23.726。51。6、2.820.421。5m為懸空部分、21.522m砂礫及粘土充填;23。726.5m碎石及砂礫充填14。799-3#2.221。626.54。9濕、軟粘土、砂礫及少量碎石充填,整體呈軟-可塑狀5.510101236。138.3、39.840.5、45.550.22。2、0.7、4.7第一個溶洞:濕、中粗砂、粘物及角礫充填;第二個溶洞:濕、細砂、粘物及碎石充填;第三個溶洞:濕、角礫、粘物及碎石充填29.511102#21924。55。5濕、粘土、砂礫及碎石充填156、。912103224。325。71.4濕、粘土及砂礫充填171311-122濕、粘土及砂礫充填141413-0239.641.41.8濕、軟粘土及砂礫充填39.615131#229。230。8、32.140。11.6、8第一個溶洞:濕、粘土、中細砂為主,少量礫巖,呈軟塑狀;第二溶洞:濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀27.71613-2229。230。8、32。140。11.6、3、3。4第一個溶洞:濕、粘土、中細砂為主,少量礫巖,呈軟塑狀;第二溶洞:濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀;第三個溶洞:濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀271715b2122濕、軟粘土及砂礫充填24根據以上地質補勘的資料顯示,7、犬木塘特大橋和鯉溪大橋的地質情況很復雜,溶洞沿橋的縱向分布并基本可以確定為貫通溶洞,沿橋的縱向發育。三、施工組織1、項目部主要管理人員針對有溶洞的樁基由項目部以總工為首組織相關技術人員進行施工技術討論,研究出可行的施工方案并由現場技術主管和技術干部共同組織實施。施工現場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班,發現問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學習溶洞處理的知識,使他們對溶洞處理做到心中有數。總之,在人員組織方面,明確分工,各負其責。項目部主要管理人員一覽表序號姓名職稱職 務聯系方式1張全明高工項目總工2龍燕華工程師項目副總工3高世宏工程師工程管理部長4張超工程師技術主管5邊德8、金工程師質檢工程師6林湘強工程師安全負責人7陳國華助理工程師技術干部8覃喜欽助理工程師技術干部9歐陽冕助理工程師技術干部2、勞動力安排項目部安排所有具備處理溶洞經驗的樁基工人共100人參與施工.3、主要機械設備裝載機50型4臺、25噸吊車4臺、1m3以上的挖掘機4臺、斗車20臺.4、主要材料施工現場隨時確保存有主要材料:片石、粘土、水泥、編織袋、鋼護筒。四、溶洞處理施工方案 1、當溶洞高度不高(一般不大于3m),且覆蓋層厚度不大于(6m8m)時,采用片石粘土筑壁法; 2、當溶洞高度不高(一般不大于8m),覆蓋層厚度大于8m時,采用護筒跟進和片石粘土筑壁相結合的方式;假設一根樁基屬于這種情況,然9、而地勘資料上顯示臨近樁基無溶洞,考慮到鉆探樁基地質情況的局限性,在進行臨近樁基施工時,必須采用護筒跟進法,可以防止在遇到溶洞時因泥漿瞬間流失導致塌孔并引起鉆頭被埋,如出現鉆頭被埋較深,則鉆頭將很難被提出,從而需要重新對該位置的樁基進行設計(群樁設計),并引起投資額增加和工期的延長。 3、當溶洞高度較高(一般大于8m),覆蓋層厚度大于8m時,采用帷幕注漿法。對不好的樁基地質情況進行預處理,使得地質情況得以改善。1、帷幕注漿法針對高度大于8m的溶洞,采用帷幕注漿法,注漿的的范圍為整個溶洞的高度,帷幕的范圍以樁中心以外5m。1.1注漿設備注漿采用水泥砂漿注漿,單管注漿,注漿壓力0。51.0Mpa,鉆10、孔70mm鋼管。注漿范圍為整個溶洞高度,每隔1m提管一次,注漿孔間距35m,呈梅花形布置。1。2成孔根據測量放樣結果,在距離樁周邊5米的范圍布置鉆孔位置,鉆孔位置不得隨意調整,鉆孔位置需設置護樁。選用合適地質鉆機或者潛孔鉆機并配備好壓漿機,保證注漿工作與鉆孔工作同步,不得將成孔空閑置時間過長。鉆孔采用隔行跳打,作好鉆孔記錄,不得漏鉆,鉆孔盡量采用干法鉆孔,要求孔壁垂直,偏差應1%。1.3注漿1。3.1 成孔后,及時安放注漿管,單花管注漿,管頭花管段長度為100,孔眼直徑和間距根據現場試孔后確定,注漿管外徑為70,比鋼套管內徑要小,鋼管采用3m一節接頭采用鋼管雙向活結連接,連接時要在活節處纏繞生11、膠帶,防止漏氣。注漿管安裝用三角鋼管架,手動葫蘆或者滑輪配合,三角架高度設置為4m,以便于鋼管接長作業。注漿時,通過注漿泵上的儀分析確定注漿的速度和結束時間,壓入量根據滲透半徑、固結體積來計算,公式為=2(1-)。式中,為滲透半徑;為溶洞高度;為填充物的孔隙率;為超灌系數;為地區性經驗系數;、為充填率與充填系數。這些參數和系數可根據現場試驗確定.1。3.2 連接注漿機,調試設備,拌和水泥漿。水泥漿液采用1:1比例配置,水泥采用42。5R水泥,拌和好的漿液中不得有結塊。注漿前檢查管道的連接情況,確保設備工作正常.1.3。3 先將注漿管位置設置在距離孔底0.5m處,將空口用膠墊密封,防止漏氣,注漿12、開始采用0。4Mpa的注漿壓力,注漿量通過控制調整注漿泵的運行速度來控制,一般控制在4050r/min。在預定的位置上,采用低壓送漿,在漿液充足后,采用1.0Mpa的壓力持壓應10min,然后提管1m,繼續進行下一節段的注漿工作.1。4 施工注意事項1.4。1 當溶洞無填充物時,鉆孔后先進行灌砂以及碎石回填溶洞再進行壓漿。1.4.2 鉆孔時,根據地質條件及時調整鉆速,控制節奏,防止卡鉆.遇到水加淤泥的地質條件時,盡量少采用潛孔鉆鉆孔。1.4.3 注漿壓力按照最大1。0Mpa控制,最好不超壓,如果壓力超壓要注意泄壓,及時提管,保證工序連續進行,同時防止中途中斷施工。2、片石粘土筑壁法溶洞內無充填13、或半充填,溶洞高度不太大,一般在3m以內,但存在嚴重漏水,護筒內水頭高度不能保持時,可采用片石、粘土和 整包水泥(按1 m3:3 m3:075 t比例,順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊,用0508 m小沖程,不循環泥漿干打幾分鐘,使回填物充分密實,再加漿提高水頭到正常高度,等水泥初凝具有一定強度,將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續鉆進,形成人工泥石護壁。如此反復多次回填片石、粘土和 整包水泥,反復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止,這也是個比較成熟的施工方法.粘土片石筑壁法施工時,鋼護筒必須穿透砂礫及卵石層等透水層,座落在不透水的亞粘土層上,這樣可以防止由于溶洞漏水,水頭高度急劇下降而造成14、的坍孔。嚴禁因為鋼護筒短,沒座在亞粘土層上,造成坍孔,導致鉆頭被埋在孔內,護筒埋置采用鋼護筒跟進法。對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時采取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到護壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區。片石填充的量按樁基溶洞大小的三倍計算。3、鋼護筒跟進法 當覆蓋層較厚(一般大于8m),出現溶洞時水頭短時間下降,且易導致土層的坍塌埋鉆,可采用鋼護筒跟進至微風化巖層頂面,以防止土層的坍塌。該方法就是一面沖孔,一面接高護筒。土層施工時鉆頭需加大10cm,到進入巖層時改用設計大小的鉆頭。當鉆至溶洞位置時,泥漿瞬間下沉時,立即加入大量泥漿并采用片石粘土回填溶洞。31鋼護筒選擇。內護筒15、長度和內徑的確定:護筒長度L=H+30cm(H為覆蓋層厚度,30cm為鋼護筒超出地面的高度);護筒內徑大于樁直徑10cm。鋼護筒孔徑要準確,連接要順直,用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度,鋼板厚采用12mm。 32護筒的沉放。當沖擊穿過土層到達巖層時,此時用鋼絲繩活扣綁住鋼護筒,用吊機(或樁機自身重量)把護筒放入至孔底,必要時用振動錘下沉。用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工時,施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能,使護筒能順利下沉.鉆頭直徑大于鋼護筒外徑3 5cm,護筒到位后鉆頭改為滿足成孔要求的鉆頭直徑.為保證鋼護筒順利下滑,要求樁孔要豎直,無歪斜、縮頸。五、溶洞處理估算工程量根據以上溶洞處理施工方案16、,對所有樁基的溶洞處理的工程量進行詳細的估算,具體見下表。犬木塘特大橋樁基溶洞處理方法及工程量序號樁基編號設計樁徑(m)出現溶洞位置(m)溶腔深度(m)溶洞內填充物覆蓋土層厚度(m)施工方法護筒跟進長度(m)護筒重量(kg)注漿方量(m3)片石回填方量(m3)1右44-1#2.522。123.9、32.241。41.8、9.2第一個溶洞:無充填;第二個溶洞:濕、充填中粗砂及粘土19.3帷幕注漿法19。33878。53 2左44-0#2。511.413.82.4半充填粘土及碎石10護筒跟進和片石粘土筑壁107690.49 423.90 3左44-12。520.721.9、33.741。81。2、17、8。1第一個溶洞:無充填;第二個溶洞:濕、軟粘土及中粗砂充填19。6帷幕注漿法19.64240.26 4右500#2。22。232。2護筒跟進和片石粘土筑壁32。221906。06 300。91 5右5012。233.235.42。2充填砂礫32。2護筒跟進和片石粘土筑壁32。221906。06 300.91 6左520#2.245。447.82.4充填灰褐色軟塑黏性土及細砂37.8護筒跟進和片石粘土筑壁37.825715。81 328.27 7左52-12。22。437。8護筒跟進和片石粘土筑壁37.825715。81 328.27 8右53-0#2.26。119。3護筒跟進和片石粘土筑壁118、9.313130。03 834.35 9右53-1#2.222。728。86。1充填褐黃色、褐紅色,泥砂礫石,呈軟塑狀19。3護筒跟進和片石粘土筑壁19。313130.03 834.35 10左53-12.26.119。3護筒跟進和片石粘土筑壁19.313130。03 834.35 11左46-0#2。21。517。8護筒跟進和片石粘土筑壁16.811429。25 205。17 12左46-12。22021。51.5濕、粘土、中粗砂及少量卵石充填17。8護筒跟進和片石粘土筑壁17.812109.56 205.17 13右4602.21。517。8護筒跟進和片石粘土筑壁18。812789。87 19、205。17 14左56-021。728。4護筒跟進和片石粘土筑壁28。417640。80 192。17 15左56-1236.3381.7濕、粘土、角礫及碎石28.4護筒跟進和片石粘土筑壁28.417640。80 192.17 16左56221。728。4護筒跟進和片石粘土筑壁28。417640.80 192.17 17右56-1#2218.5護筒跟進和片石粘土筑壁18。511491.36 226.08 18右562222。924.92濕、粘土及碎石充填18.5護筒跟進和片石粘土筑壁18。511491.36 226.08 19254558。11 8118。78 5829.47 鯉溪大橋樁基溶20、洞處理方法及工程量序號樁基編號設計樁徑(m)出現溶洞位置(m)溶腔深度(m)溶洞內填充物覆蓋土層厚度(m)施工方法護筒跟進長度(m)護筒重量(kg)注漿方量(m3)片石回填方量(m3)110#1。825。0028.43。4濕、粘土及砂礫充填17。5護筒跟進法和片石粘土筑壁17.59834。95 311.31 211#1。83。424。7護筒跟進法和片石粘土筑壁24。713881。33 311.31 32-11.83。421。4護筒跟進法和片石粘土筑壁21.412026.74 311。31 4221。821.323。32濕、粘土及砂礫充填21。3護筒跟進法和片石粘土筑壁21.311970.54 21、183.12 52-3#1。8223護筒跟進法和片石粘土筑壁2312925。94 183.12 651#2.20。63.8片石粘土筑壁法82.07 75-22.266.60。6無充填6片石粘土筑壁法82.07 8532。247.83.8濕、砂礫、卵石及粘土充填4片石粘土筑壁法519。76 97-0#2.21.812.2護筒跟進法和片石粘土筑壁12。28299。81 246.20 107-1#2。23.95.71.8砂礫及少量粘土充填2.3片石粘土筑壁法246.20 11802。29。620.4和20。922.810。8、1。9第一個溶洞:濕、砂礫及粘物充填;第二溶洞:濕、卵石、中粗砂及粘物充填22、9。6帷幕注漿法2652.67 128-2#2.214。115.3、17。521.2、24.241.31。2、3.7、17.1第一個溶洞:無填充;第二個溶洞:濕、中粗砂充填;第三個溶洞:濕、角礫及少量粘土充填14。1帷幕注漿法5466。11 13902。220.422。0、23。726.51。6、2.820.421.5m為懸空部分、21。522m砂礫及粘土充填;23。726.5m碎石及砂礫充填14。7護筒跟進法和片石粘土筑壁14。710000.59 601.82 149-12。21。6、2。815.2護筒跟進法和片石粘土筑壁15.210340.75 601。82 159-22.24.95。5片23、石粘土筑壁法670.21 169-32。221。626.54.9濕、軟粘土、砂礫及少量碎石充填,整體呈軟-可塑狀5.5片石粘土筑壁法670.21 1710-1#236。138.3、39.840。5、45.550.22.2、0.7、4.7第一個溶洞:濕、中粗砂、粘物及角礫充填;第二個溶洞:濕、細砂、粘物及碎石充填;第三個溶洞:濕、角礫、粘物及碎石充填29.5帷幕注漿法2813。44 1810-2#21924.55。5濕、粘土、砂礫及碎石充填15.9護筒跟進法和片石粘土筑壁15。99876.36 621。72 19103#224.325.71.4濕、粘土及砂礫充填17護筒跟進法和片石粘土筑壁17124、0559。63 158。26 2011-022濕、粘土及砂礫充填14護筒跟進法和片石粘土筑壁148696.17 226。08 2111-1#22濕、粘土及砂礫充填14護筒跟進法和片石粘土筑壁148696。17 226。08 2211222濕、粘土及砂礫充填14護筒跟進法和片石粘土筑壁148696.17 226。08 23130239。641。41。8濕、軟粘土及砂礫充填39。6護筒跟進法和片石粘土筑壁39。624597.73 203。47 2413-1229。230。8、32.140.11。6、8第一個溶洞:濕、粘土、中細砂為主,少量礫巖,呈軟塑狀;第二溶洞:濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀27。7帷幕注漿法27.72190.46 2513221.6、3、3.4第一個溶洞:濕、粘土、中細砂為主,少量礫巖,呈軟塑狀;第二溶洞:濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀;第三個溶洞濕,粘土及中細砂充填,呈軟塑狀27帷幕注漿法2009.60 2615b-1#1。2224護筒跟進法和片石粘土筑壁249228.59 81.39 2715b21.2224護筒跟進法和片石粘土筑壁249228.59 81.39 28178860。05 15132.29 6845。02