溶洞处理应急预案

发布 2023-10-12 03:05:02 阅读 6385

一、 工程概况。

本工程位于广州市白云区黄石西路的小坪立交桥下,设计范围是京广铁路东端顶管工作井~西段顶管接收井穿越京广铁路的隧道(电缆护管),本隧道(电缆护管)穿过京广铁路线三股道,铁路中心里程为京广线k2258+245,护管长为97米,与铁路中心线斜交,交角为75°,隧道顶面埋深为轨底至隧道顶覆土厚约9.4米。施工顶进从顶管工作井开始,至顶管接收井,竣工后,接收井接通隧道后填平夯实,工作井作为设备通风井使用。

本工程桥梁加固采用高压旋喷桩处理作为止水帷幕,施工方法采用高压喷射注浆法,高压旋喷桩设计桩径600mm,设计桩长18.0m,设计桩中心间距为0.5m。

二、工程地质条件。

1)工程地质条件。

场地范围内地表大部分被第四系土层覆盖,未见基岩露头,地层自上而下分别为人工填土:第四系海陆交互和沉积淤泥质土、粉质粘土。中砂、砾砂:

基层奉化残积成因粉质粘土。基岩为石炭系下统石噔子组(clds)石炭言。现将各地层特征分述如下:

第四系全新统人工填筑土(q4me)

1-1>填筑土。

颜色较杂,暗红色-棕红色为主,主要组成成份为粉质粘土、砂砾、砼铺砌硬块及少量的花岗岩碎石、石块等。硬杂质含量约10-20%左右,层厚3.00m——5.

00m。多分布于人为活动较频繁的地段,既有建筑及既有到平度、铁路路基地段。属ⅱ级普通土。

第四系全新统海陆交互相沉积土层(q4dme)

2-1>淤泥质土。

深灰-灰黑色,饱和、松散,含沙粒极不均匀。局部稍多,砂粒多分粉砂,粉砂分选性一般,含少量未炭化木屑,土层稍具粘性及滑腻感,具高压缩性,高含水量,高孔隙比等特性。土层力学性质差,埋深3.

00——3.40m,平均3.2m。

层顶标高-0.74——-0.49m,厚度2.

70m,平均厚度2.70m。修正后的标贯击数平均值n=1.

80击,属ⅰ级土。本层在工程区透镜状分布,zk1、zk2钻孔有揭示。

2-2>粉质粘土。

灰白色、砖红色交杂,花斑状,可塑,含少量砂粒,土质较均匀。土层具有较强的粘性及滑腻感,亲水性较强,吸水软化快,钻探取出岩芯呈土柱状,土层力学性质较好,埋深4.60-——5.

00m,层顶标高-3.11——-2.84m,厚度0.

90——2.20m,平均厚度1.55m,属ⅱ级普通土。

本层在工程区透镜状分布,仅zk1、zk2钻孔有揭示。

2-3>中砂。

灰白色、灰黄色,稍密,饱和状,夹薄层细砂及少量砾石,埋深5.70-6.80m,层顶高-5.

31——-3.19m,厚度4.70——6.

30m,平均厚度5.65m,修正后的标贯击数n=6.80-8.

30击。属ⅰ级松土,本层在场地广泛分布,4个钻孔均有揭示。

2-4>砾砂。

灰黄色、浅黄色、灰褐色,松散-稍密、局部中密。饱和,层状分布,夹细砂粒及少量砾石,埋深10.60-12.

90m,层顶标高-11.41——-8.43m,厚度3.

70——4.40m,平均厚度3.95m,修正后的标贯击数平均值n=13.

70-15.10击。属ⅰ级松土,本层在场地广泛分布,4个钻孔均有揭示。

第四系残积层(qc1)

3-1>粉质粘土。

灰黄色、浅灰色,软塑-可塑为主,含少量风化碎块,土质较均匀,局部夹碎石,土层具较强的黏性及滑腻感,亲水性较强,吸水软化快,钻探取出岩芯呈土柱状,土层力学性质一般。本层层厚1.70——7.

50m,层顶高程-15.31——-12.49m,层顶埋深15.

00——16.80m,修正后的标贯击数平均值n=9.40——10.

20击,本层属石灰岩风化残积成因土层,属ⅱ级普通土。

石炭系下统石磴子组(c1ds)石灰岩。

4-1>微风化石灰岩。

灰色、深灰色夹白色条脉,厚层状,微品粒结构,岩石裂隙不甚发育,局部地段大理岩化明显,岩芯星短柱状——长柱状,节长10——35cm,节长最长约40cm,锤击声消脆,钙质胶结为主,岩石断口新鲜,棱角锋锐,顶板多见溶蚀痕迹、裂隙较发育(属溶蚀裂隙发育带),局部见有小的溶槽、溶沟或溶洞,钻进时漏水,岩质坚硬,需金刚石钻进,本层岩溶发育,溶洞顶板一般很薄,仅0.2——0.5m,溶洞中多充填粘土,本层层顶高程-28.

13——-15.14m,埋藏深度17.80——30.

30m,岩土施工分级属ⅴ级次坚石。

2)水文地质条件。

1、地表水。

测区内地表水主要为珠江及其支流水系,呈网状分布,其水位受潮汐影响,场地区水季动态变化小。

2、地下水。

区内地下水主要为第四系土层中的上层滞水,基岩风化裂隙水及岩溶水。钻孔揭示孔隙地下水位埋深2.20——2.

80m,具有不均匀性,受大气降水及地表水补给,以地下径流及蒸发的形式排泄,其水量较为丰富;基岩裂隙水埋藏较深,一般水量较小;溶洞发育地段地下水丰富。

三、应急小组。

在现场施工过程中,重点强调施工中要统一指挥,密切配合,协调有序,做到忙而不乱,稳中求胜,把事故隐患处理在萌芽中。鉴于以上情况,所以特成立应急小组,以对事故提前预防,事后即使处理,减少损失。

项目部成立专门的溶洞处理施工组织机构,办公室设在项目部,办公室**为0746-**应急预案组织机构为:

组长:李宏淼

副组长:刘勇军。

组员:唐超许树龙杨铁军潘木生汤禹臣

应急预案组织机构框图。

其主要职责是针对施工现场的施工情况采取行之有效的办法进行溶洞处理,保证溶洞处理的实施﹑监督﹑跟踪。

具体工作分工:1、组长负责全面工作,全面管理,统一指挥。2、副组长负责现场施工管理;3、组员负责现场的施工管理和施工组织,事故报告与应急处理;负责质量安全的检查,检查施工工具的到位,监控、整个施工过程,以满足设计和规范要求,观察和收集现场的异常情况及时上报;负责现场使用材料的验收合格,定时检查泥浆配比是否符合要求,作好砼试件,钢筋抽检等试验项目;测量放线,桩位复核;施工中桩身垂直度的监控。

三、事故类型。

基坑围护结构冲击钻孔桩。

在围护桩基施工断面地层内出现溶洞情况时按本应急预案执行。按设计勘探资料在施工地层17米以下岩层为工程重点控制对象。

为达到正常施工,保障施工工期及围护结构质量,保障基坑安全,根据设计文件,及国家、省、市有关桩基规范制定本方案。

四、事故预防。

1)由于溶洞发育虽然在总体上存在一定的分布规律,但局部具体上无规律可循,施工时采取可靠的施工措施,减少溶洞产生的施工风险; (2)钻孔桩施工前,应在钻孔桩桩位处先进行钻孔探测溶洞情况,当钻孔桩基坑底处发现溶洞时,应及时通知设计单位,以便根据溶洞情况变更设计 (3)钻孔灌注桩施工时应满足钻孔间距小于5m的要求,钻孔深度应伸入桩底不小于5m。做好钻探记录,及时发现溶洞情况,建立即时台帐,由地质工程师专门负责。当发现溶洞时,加密钻探间距,直至探明溶洞具体范围。

(4)加强施工监测,实施动态信息化施工管理。 (5)桩基施工期间,24小时值班,及时对地质和成孔状态进行检查,发现问题及时处理。事件发生后,各分部现场质检员必须如实记录现场发生的情况,协同工程部做出有效的处理措施。

五、事故处理。

1)对洞径大于2m 的无填充溶洞和半填充溶洞,可先采用投砂充填空洞,后采用注浆加固的方法,使浆液充填填料的空隙,固结后形成强度较高的固结体,达到处理目的;

2)当溶洞的高度小于2m且半填充或未填充时,采用 m15的砂浆填充。砂夹石是砾石、卵石、中粗砂(小于2mm粒径部分所占总量不超过总重量的45% )不得含有植物残体、垃圾等杂质;

(3)对于洞径2m 及以下的无填充溶洞和半填充溶洞,可采用注浆填充;对于全填充溶洞,可根据溶洞大小及填充物的力学指标考虑是否填充处理。

(4)注浆终灌标准为: 1)每孔至少复灌两次以上; 2)终注压力不低于0.8mpa; 3)孔口出现冒浆; 4 )注浆量超出计算量以上各参数将根据实际注浆情况适当调整

5)注浆采用单液浆(水泥浆)设计配比参数:a注浆终压0.4~2.

0mpa;注浆压力逐步提高,达到注浆终压并继续注浆10min以上;b水泥采用 32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比=0.5:

1~1:1;c注浆速度:30~70l/min;d注浆扩散半径设计为 1.

5m。实际灌浆参数根据现场实验确定。

6)灌浆加固效果检查灌浆加固后的土体应该有良好的均匀性、自立性、密闭性。灌浆加固效果检查方法是在灌浆固结体内钻孔取芯,测得其无侧限强度和渗透系数 k;以检验是否满足灌浆固结体设计强度和渗透性是否满足设计要求。不满足时重复上述施工。

灌浆固结体 28d的单轴无侧限强度和渗透系数k按照如下标准。取芯数量为溶洞处理钻孔个数的5% 。溶洞注浆加固固结体的强度、渗透系数指标如下:

灌浆固结体:无侧限强度≧0.3mpa ;渗透系数≦1.

0×10-7cm/sec 。

7)对周围地表情况进行监控,同时对灌浆量进行预估,当周围情况和灌浆量出现异常及大的差异。

8) 冲钻时机长应时刻警惕机械出现的异常状况,一旦钻头感到异常立即停止。若出现吊钻现象,应使用公母卡扣伸入掉钻地层,对掉钻进行打捞,同时汇报应急处理小组。

9)大溶洞的处理措施针对溶洞较大且呈串珠型分布的特殊状况,施工技术难度较大,该工程又为市重点工程,我项目部从严把质量关,确保工程进度,确保施工安全、做好预案的角度考虑,根据桩基溶洞情况,依据以往处理的经验溶洞位置较深较大时,一般确定先采用冲击钻成孔,投放抛填物(片石)的方法处理溶洞,后考虑采用下放钢护筒(视溶洞情况确定长度)的方案。 1) 钻头钻至溶顶时,为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而出现斜孔,除采用抛填片石平衡钻头外,也可采用质量较大的钻头处理。 2) 溶洞处理时,速度稍微放慢一些或稍停一段时间,可促使片石和粘土的固结利于固壁。

3) 充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的,但为了避免发生缩孔,可采用大块片石。 4)溶洞内泥浆浓度要大,比重不小于1.6.

5)如孔内泥浆不是大量流失,粘土可不装袋投入。 6) 因溶洞内为流塑状粘土,即使孔内不漏浆,为加大泥浆浓度,增加固壁的牢固性,也要按片石粘土3:1的比例加入。

7) 当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆,要向孔内抛填片石及粘土进行固壁,小冲程反复冲砸,使抛填片石充分挤入孔壁,粘土充分填塞片石空隙,避免混凝土超灌量过大,保证成桩质量。

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