一種地下溶洞的充填處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地下溶洞的充填處理方法，其步驟包括：地質(zhì)勘察、塌孔保護、鉆孔、鉆孔沖洗、制備氣泡混合土、注漿作業(yè)。本發(fā)明克服大開挖施工或往溶洞內(nèi)注水泥漿或混凝土的不經(jīng)濟，且保證溶洞填充充分，施工起來不僅方便，縮短工期，而且能節(jié)約投資。
【專利說明】一種地下溶洞的充填處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地下溶洞處理方法，尤其是一種地下溶洞的充填處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在土建工程中，常常會遇到一些施工場地內(nèi)存在地下溶洞，有的工程的地下溶洞分布的范圍廣且深度不等，這些溶洞的長期存在將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量及使用壽命，必須進行處理。目前對于埋深較淺的可以通過開挖換填施工技術(shù)，對于埋深較深的地下溶洞一般用灌注水泥漿或混凝土的形式，這些施工方法一般工期較長、費用較高且無法確保溶洞的充分填充。由于氣泡混合土具有良好的流動性、自硬性、施工過程中不需要振搗等特點，可以作為地下溶洞填充的極好材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種施工方便，縮短工期，而且能節(jié)約投資的地下溶洞的充填處理方法，克服了大開挖施工或往溶洞內(nèi)注水泥漿或混凝土的不經(jīng)濟，且保證溶洞填充充分。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種地下溶洞的充填處理方法，其步驟包括:
[0005]I)地質(zhì)勘察:確定溶洞發(fā)育范圍及空間形態(tài)，深孔鉆探驗證溶洞的形式及溶洞內(nèi)充水、充泥情況，并確定溶洞內(nèi)充水、充泥數(shù)量以及水壓力大小。
[0006]2)塌孔保護:由于地下水對上部土層的“倒虹吸”作用會使土層形成一定的負(fù)壓，如果上部有象粉土粉砂層等易流失的土層，容易造成水、土因下部溶洞中的負(fù)壓作用向洞內(nèi)加速下塌，造成鉆孔后沉陷，因此對于這種有比較容易流失的土層需用大的套管隔穿上部的容易流失的土層。
[0007]3)鉆孔:參照原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆探孔，在其間隔垂直四個方向上每2.0m布孔一個，如仍發(fā)現(xiàn)溶洞，根據(jù)洞體的高低不同，則向外延伸布孔，一邊施工，一邊判定溶洞位置及邊界，以此圈定此溶洞的分布邊界及處理范圍，充分掌握溶洞的實際情況。
[0008]4)鉆孔沖洗:鉆孔完成后，在鉆孔的其它的地方用鋼管向洞內(nèi)注入高壓水進行沖洗，沖洗的鋼管端部封閉并在距底部0.3m左右的地方開一水平向下45°的孔，以便于洞底充填物的沖洗。根據(jù)鉆勘孔時探明的孔深，在溶洞的較低處用勘探機鉆桿反循環(huán)吸泥法把洞底的淤泥等充填物清除掉，將廢渣從鉆桿中吸出，當(dāng)沖洗的回水澄清10分鐘后，孔內(nèi)殘存雜質(zhì)沉積厚度不超過10?20cm時，結(jié)束沖孔，即進行連續(xù)注漿作業(yè)。
[0009]5)制備氣泡混合土:氣泡混合土可以是原料土(粘土、淤泥、砂土 )，也可以是砂，使用時盡量將5mm以上顆粒及異物檢出。通過輕質(zhì)土拌和設(shè)備攪拌后泵送到施工作業(yè)面。
[0010]6)注漿作業(yè):注漿采用勘探機的鉆桿自下而上注漿法，鉆桿距孔底不大于50cm，由外向內(nèi)進行，先對溶洞邊界上的鉆孔進行充填灌漿，再進行中部孔灌漿。在注漿時注漿的孔作為注漿孔，其它的孔作為排氣孔，注完漿后不能立即提管，需等待20min左右，檢查各個鉆孔內(nèi)是否滿漿，對異常情況可再漿補漿，再次滿溢后可提管。
[0011]作為優(yōu)選，步驟3)中鉆孔施工采用XY-100型鉆機，注漿孔用Φ 130mm鉆頭泥漿護壁鉆進。
[0012]作為優(yōu)選，步驟5)中氣泡混合土的原料土為河道吹填開挖的淤泥質(zhì)土，重量配合比:土為59%，水為20%，氣泡1%，水泥20%。
[0013]作為優(yōu)選，步驟6)中注漿總體施工順序遵循“先外后里、先大后小”的原則，對于單個洞由外向內(nèi)進行，先對溶洞邊界上的鉆孔進行充填灌漿，再進行中部孔灌漿，在注漿時注漿的孔作為注漿孔，其它的孔作為排氣孔；對多層溶洞要先處理下層溶洞再處理上層的；對于串珠狀發(fā)育的多個溶洞，注漿時，自下而上，按照洞高分布規(guī)律，依次提升注漿導(dǎo)管，逐級灌滿。
[0014]發(fā)明有益的效果是:本發(fā)明中氣泡混合土的原料土可以利用工程廢棄土，既保護環(huán)境又得到了很好的利用，節(jié)約成本，變廢為寶，達到綠色施工的目的；通過該方法施工起來不僅方便，縮短了工期，而且能節(jié)約投資。

【具體實施方式】
[0015]下面對本發(fā)明作進一步說明:
[0016]實施例:這種地下溶洞的充填處理方法，其步驟包括:
[0017]I)地質(zhì)勘察:本場地現(xiàn)為空地，表部為素填土，勘察表示無明顯障礙物存在。根據(jù)勘察資料及對場地周圍地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，本場地內(nèi)主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為溶洞及其引起的地面沉陷，場地地下20m范圍內(nèi)分布的飽和粉土、粉砂，屬現(xiàn)代、近代沉積層，具有較強的振動液化的不良作用。地質(zhì)勘察場地有溶洞13個，溶洞的深度范圍為42?53m左右，溶洞的高度0.3?7m，溶洞的寬度7?18m左右，有的地方存在多層溶洞。
[0018]2)塌孔保護:由于在場地內(nèi)地下20m左右處分布有飽和砂土和粉砂土，遂下24m套管將上部的粉土粉砂層基本隔穿，鉆孔時未見明顯的地面沉陷。
[0019]3)鉆孔:鉆孔施工采用XY-100型鉆機，注漿孔用Φ 130mm鉆頭泥漿護壁鉆進，參照原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆探孔，在其間隔垂直四個方向上每2.0m布孔一個，如仍發(fā)現(xiàn)溶洞，根據(jù)洞體的高低不同，則向外延伸布孔，一邊施工，一邊判定溶洞位置及邊界，以此圈定此溶洞的分布邊界及處理范圍，充分掌握溶洞的實際情況。
[0020]4)鉆孔沖洗:鉆孔完成后，根據(jù)地質(zhì)探孔的數(shù)據(jù)在溶洞的最低處布置勘探機鉆桿，用反循環(huán)吸洞內(nèi)充填物，在距鉆桿較遠的地方的孔從地面放入AllOmm沖洗鋼管，向洞內(nèi)注入高壓水進行沖洗，沖洗的鋼管端部封閉并在距底部0.3m左右的地方開一水平向下45°的孔，以便于洞底充填物的沖洗。根據(jù)鉆勘孔時探明的孔深，在溶洞的較低處用勘探機鉆桿反循環(huán)吸泥法把洞底的淤泥等充填物清除掉，將廢渣從鉆桿中吸出。當(dāng)沖洗的回水澄清10分鐘后，孔內(nèi)殘存雜質(zhì)沉積厚度不超過10?20cm時，結(jié)束沖孔，即進行連續(xù)注漿作業(yè)。
[0021]5)制備氣泡混合土:本工程氣泡混合土的原料土為河道吹填開挖的淤泥質(zhì)土，使用時盡量將5mm以上顆粒及異物檢出。根據(jù)試配后確定氣泡混合土重量配合比:土為59%，水為20% (包括土中的水)，氣泡1%，水泥20%，密度為1.15g/cm3，無側(cè)限抗壓強度220kpa。通過輕質(zhì)土拌和設(shè)備攪拌后泵送到施工作業(yè)面。
[0022]6)注漿作業(yè):注漿總體施工順序遵循“先外后里、先大后小”的原則，對于單個洞采用由外向里先對溶洞的邊界進行灌漿再進行中部灌漿。對多層溶洞要先處理下層溶洞再處理上層的。對于串珠狀發(fā)育的多個溶洞，注漿時，自下而上，按照洞高分布規(guī)律，依次提升注漿導(dǎo)管，逐級灌滿。灌注施工時，地面應(yīng)設(shè)置3-5個水準(zhǔn)觀測點，密切觀測洞體地表的變化情況，不允許地面產(chǎn)生裂縫和抬升情況。一旦發(fā)現(xiàn)地面出現(xiàn)裂縫和抬升，必須及時降低泵送壓力和灌注量。
[0023]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種地下溶洞的充填處理方法，其步驟包括: 1)地質(zhì)勘察:確定溶洞發(fā)育范圍及空間形態(tài)，深孔鉆探驗證溶洞的形式及溶洞內(nèi)充水、充泥情況，并確定溶洞內(nèi)充水、充泥數(shù)量以及水壓力大??； 2)塌孔保護:對于上部有像粉土粉砂層這類比較容易流失的土層需用套管隔穿； 3)鉆孔:參照原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆探孔，在其間隔垂直四個方向上每2.0m布孔一個，如仍發(fā)現(xiàn)溶洞，根據(jù)洞體的高低不同，則向外延伸布孔，一邊施工，一邊判定溶洞位置及邊界，以此圈定此溶洞的分布邊界及處理范圍，充分掌握溶洞的實際情況； 4)鉆孔沖洗:鉆孔完成后，在鉆孔的其它的地方用鋼管向洞內(nèi)注入高壓水進行沖洗，沖洗的鋼管端部封閉并在距底部0.3m左右的地方開一水平向下45°的孔，以便于洞底充填物的沖洗，根據(jù)鉆勘孔時探明的孔深，在溶洞的較低處用勘探機鉆桿反循環(huán)吸泥法把洞底的淤泥等充填物清除掉，將廢渣從鉆桿中吸出，當(dāng)沖洗的回水澄清10分鐘后，孔內(nèi)殘存雜質(zhì)沉積厚度不超過10?20cm時，結(jié)束沖孔； 5)制備氣泡混合土:氣泡混合土可以采用原料土，也可以是砂，使用時將5mm以上顆粒及異物檢出，通過輕質(zhì)土拌和設(shè)備攪拌后泵送到施工作業(yè)面； 6)注漿作業(yè):注漿采用勘探機的鉆桿自下而上注漿法，鉆桿距孔底不大于50cm，由外向內(nèi)進行，先對溶洞邊界上的鉆孔進行充填灌漿，再進行中部孔灌漿，在注漿時注漿的孔作為注漿孔，其它的孔作為排氣孔，注完漿后需等待20min左右，檢查各個鉆孔內(nèi)是否滿漿，對異常情況可再漿補漿，再次滿溢后可提管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下溶洞的充填處理方法，其特征是:所述步驟3)中鉆孔施工采用XY-100型鉆機，注漿孔用Φ 130mm鉆頭泥漿護壁鉆進。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下溶洞的充填處理方法，其特征是:所述步驟5)中氣泡混合土的原料土為河道吹填開挖的淤泥質(zhì)土，重量配合比:土為59%，水為20<%，氣泡1%，水泥 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下溶洞的充填處理方法，其特征是:所述步驟6)中注漿總體施工順序遵循“先外后里、先大后小”的原則，對于單個洞由外向內(nèi)進行，先對溶洞邊界上的鉆孔進行充填灌漿，再進行中部孔灌漿，在注漿時注漿的孔作為注漿孔，其它的孔作為排氣孔；對多層溶洞要先處理下層溶洞再處理上層的；對于串珠狀發(fā)育的多個溶洞，注漿時，自下而上，按照洞高分布規(guī)律，依次提升注漿導(dǎo)管，逐級灌滿。
【文檔編號】E02D3/12GK104278667SQ201310279805
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】江志峰, 洪昌華, 李樹枝, 陳江濱 申請人:浙江國泰建設(shè)集團有限公司