1、溶洞处理专项施工方案5第一章 编制说明及编制依据第一节 编制说明本工程在进行桩基成孔过程中,溶洞存在率高达37。35，且溶洞情况复杂。我部本着极大的热枕，并在公司主管领导的组织下，本着对与建设单位的合作充满诚挚的意愿，为保证眼岩溶洞桩基施工顺利进行，确保桩基施工的安全，编制溶洞桩基专项施工方案.本专项施工方案的编制遵循下列指导思想:1、根据实际情况制定合理科学的施工方案和施工工艺；2、认真编制各项实施计划，严格控制工程质量、工程进度、工程成本，确保安全生产和文明施工，作好环境保护；3充分利用施工机械和设备，提高施工机械化、自动化程度，改善劳动条件，提高生产率;4、科学安排台风、雨季、夏季高温条
2、件下的施工，保证施工生产的均衡性和连续性；5、尽可能利用永久性设施和组装式施工设施，科学地规划施工总平面，努力减少施工设施建造量和施工用地；第二节 编制依据1、深圳地质建设工程公司提供的超前地质钻岩土工程勘察报告.2、桩基平面布置图孔桩定位图。3、工程涉及的主要的国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准、法规图集。规范、标准、文件一览表类别名 称编号或文号行 标建筑地基处理技术规范JGJ792002国 标工程测量规范GB50026-93国 标地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83国 标建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88国标岩土工程勘察规范GB 50021-2001第二章工程概
3、况及特点第一节 工程概况拟建商住楼共八幢(编号为C1 .C2-1.C22.C3-1。C32.C41.C4-2。C5-1。C5-2），层高一至二十七层，一层地下室建筑面积为17465平方米,商住楼均分布于地下室之上；拟用桩基础,桩型为端承桩,部分桩为抗拔桩,桩直径分为800mm,1000mm,1200mm，1300mm四种桩型。根据*工程超前钻探报告的结论可知，在554根已完成的桩基中，ZK12、ZK55、ZK56等186孔存在溶洞现象，见溶洞率为37。35.其主要分布特点为在场地北侧零星分布，在场地西侧中段及场地南侧溶洞分布密集，往往成片分片揭露,尤其是在场地的东南，见溶洞率超过95，揭露完整
4、灰岩层顶标高高差起伏较大，溶洞的充填情况复杂，常见半边岩石半边土的岩土芯样；另外在ZK428号钻孔揭露溶洞竖向深度为12。00m，ZK400及ZK401号钻孔揭露溶洞竖向深度分别为20。24m及13.60m且均为空洞。此外在ZK440揭露有土洞（空洞），且其完整灰岩层顶标高与周边钻孔相差超过近20m。第二节 工程地质、水文地质情况一、地形地貌本工程拟建场地，其地貌为珠江三角洲冲积平原前缘(近海）地段。拟建场地原为农田、鱼塘及村庄,场区内地势较低，现地面标高大部分在5.5米左右。二、地层岩性按岩性与工程地质条件，自上而下分述如下：1 、人工填土填土：灰 .灰黄。黄.黄红等多色或单色,以粘性土为主
5、，常混砂。碎石.砖碎。砼碎。石块以及建筑垃圾等，常由一种或多种相混而成，该土层被反复挖填，土质不均，结构疏松，遇水易散或成浆状，雨季地表水多蓄积该层中。2、第四系冲洪积层 .淤积层。残积层1）粘土：灰黄 .浅灰。黄等色为多，软可塑为主（属淤泥质土的硬壳层），具粘性,厚度大或层下无淤泥质土时强度较好(可达硬塑状），厚度小或层下为淤泥质土时较差（可呈软塑状),总体土层厚度较薄，连续性一般.2）淤泥.淤泥质土:深灰灰色,局部灰黑色，饱和，软-流塑状（顶底部稍硬），含大量腐殖质和腐木碎屑，常见未腐烂完全的腐木块（原树木段),局部富集厚度大时构成腐脂层，具腐臭味。3）（粉质)粘土:灰黄。黄。黄绿等色，可
6、塑为主，顶部稍软往下渐硬,具粘性,近岩段含岩砾。4）粘土：黄.黄红。砖红等色，硬塑为主，顶部或近岩面稍软,粘性好,切面光滑，常含多量残留岩砾和少量岩块.3、石炭纪，按完整性划分为上下两级：1）上段由岩溶化灰岩(属溶蚀破碎灰岩).溶洞以及完整灰岩组成：层号61，灰色为主，溶蚀裂隙和溶蚀蜂洞较发育，从而构成溶蚀破碎灰岩（似蜂窝状），钻进时快时慢,岩石易机械破碎呈碎块。碎石等状.由于发育的异向性，其可构成溶蚀裂隙。溶蚀槽。溶蚀沟。溶蚀陡斜面等喀什特地形,但未被溶蚀的岩石仍保留了岩石的原状性（微风化状），其相互连接致岩石相对稳定,而留存的岩质相对较硬或坚硬状,质脆;当局部溶蚀蜂洞密集发育时则可形成大小
7、不一的溶洞，溶蚀物或外来物质在溶洞中时，则称其为充填溶洞，物留存物时，则称其为溶蚀空洞；部分未被溶蚀的岩石则为留存的完整岩石段，三者多呈相见产出，厚度变化较大，强度亦随着溶蚀（裂隙.蜂洞）的密度发生变化。2）下段位完成灰岩段： 层号6，岩石层微风化状，浅灰。灰.深灰色，属较硬岩，岩石较完整，呈中厚层状，隐晶质结构。岩石中的方解石细脉和闭合裂隙发育不均，局部见泥炭质条纹（多沿闭合裂隙分布)，总体岩石呈完整的柱状。4、地下水：场区地势较平缓,填土中的地表水较丰富，属地表水和地下水的汇集区，水位具有明显升降的变化（随降雨量)，场地环境属类。按钻孔揭露的岩土层情况，部分土岩接触带和灰岩中具有含地下水的
8、特征，前者属孔隙水；后者为岩溶-裂隙水，具有承压水(挖孔桩时易产生突水），上部土层中仅含有短小的上层滞水（淤泥质土中的腐木段）；部分土层与基底灰岩接触带具有中强的赋水性(孔隙水与岩溶裂隙水局部可相互串通)。第三节施工目标工程质量:确保100%合格。工程进度:工期120天，基础桩基（包含溶洞桩基施工）120天内完成,已于2012年4月20日开工。职业健康安全：安全施工。文明施工：努力做好规范管理，达到市文明工地标准。环境保护：提高环保意识，控制噪声污染，控制污水排放.第四节 施工主要工程量一、溶洞处理主要工程量主要工程量如下:1、片石:186*30=5580（m3)2、粘土：18620=3720
9、（m3)3、水泥:200 T4、钢护筒:40m5、混凝土:186*30=5580(m3)第五节 工程特点结合本工程项目，本工程施工有以下特点:一、地质情况复杂1、以粘性土为主，常混砂.碎石。砖碎。砼碎.石块以及建筑垃圾等,常由一种或多种相混而成，该土层被反复挖填,土质不均,结构疏松，遇水易散或成浆状，雨季地表水多蓄积该层中.2、夹层及溶洞较多，并且常有连续溶洞。共勘测554孔,其中186孔存在岩溶洞,见溶洞率37。35。3、入岩后,岩面斜层较多。二、地层基本为弱透水层场区地势较平缓，填土中的地表水较丰富,属地表水和地下水的汇集区，水位具有明显升降的变化（随降雨量），场地环境属类.三、工程集中,
10、场地较小工程量较为集中,场地显得较小，需合理安排。四、施工时间受到限制本工地位于居民住宅区，中午十二点至两点，晚上10点以后不能施工。第六节 工程的重点和难点及分析对策通过对施工图纸、地质勘察报告及现场的踏勘及目前工程的进展情况，由于溶洞形状、尺寸、位置的多样性，岩层强度的不均匀性，填充物的复杂性和多样性，决定了岩溶地段桩基施工的复杂性和困难度，我公司认为，本工程的施工重点、难点多，难度较大。一、本工程的施工重点1、纠偏因溶沟、溶槽岩面倾斜，顶板厚度不均，加上有孤石等,在冲孔过程中，易出现偏孔，纠偏将贯穿于该段桩基施工的整个过程,因此纠偏是岩溶地段桩基施工中的一个重点。2、控制卡钻,掉钻岩溶地
11、段容易造成卡钻、掉钻，一方面主要由于岩面一般都比较倾斜，溶沟、溶槽容易挤钻，而钻头转向装置不灵活产生梅花孔造成卡钻,另一方面由于地质构造复杂，判断失误也易造成卡钻,在处理卡钻时，钢丝绳断或钻头挤死无法打捞而形成掉钻。因此，如何确保岩溶地段成孔过程中，不发生卡钻或者掉钻是岩溶地段桩基施工中的又一个重点。3、防止断桩岩溶地段灌桩过程中容易出现断桩，主要原因是在岩溶地段由于溶洞相互连通,灌注时难以预测出混凝土的数量，使水下砼流失无法估量，容易造成断桩。所以，确保在砼浇筑过程中,不出现断桩现象是岩溶地段桩基施工中的第三个重点.二、本工程的施工难点根据对场地研究，本工程施工难点有以下几个方面。1、裂隙漏
12、浆岩溶地段桩基施工时,因溶洞的存在，在成孔过程中容易漏浆。所以如何保证成孔过程中部漏浆是岩溶地段桩基施工中的一个难点.2、坍孔在成孔过程中,即使产生漏浆，如何及时处理使其不发生坍孔，保证桩孔顺利成孔是岩溶地段桩基施工中的又一个难点。3、施工阶段位于雨季，台风期间.三、工程重点、难点分析1、工期较紧整个桩基工程的工期120天，由于桩基中见溶洞率为37。35%，需处理的工程量较大，划分到局部控制节点工期后,工期非常紧张.2、设备材料需求量大需要投入的桩机较多，冲孔钻机配套设施要求也很多。3、工程难度大本工程的工作面需要大面积展开，整个项目管理需要投入大量的人力和物力。同时，整个工程的施工班组需要协
13、调配合，流水作业，不可避免的会给现场施工带来极大的不便。四、施工难点的对策针对以上难点，分别采取以下办法处理。1、对于岩溶地段桩基问题，当穿越尺寸较小的溶洞或充填物呈硬塑状砂砾上或粘性土的溶洞时，可采取向孔中回填片石或灌注水玻璃等浆液固结，在冲击钻机;当穿越尺寸较大的溶洞且填充物为流塑状的溶洞，可采取钢护筒跟进冲击成孔。2、加强协调力度，积极与地方主动沟通，确保电力，与供应商积极沟通，确保材料供应。3、对于本工程较多的协调工作面，则本公司成立项目部,在项目部领导下，统一管理，科学指挥协调,不对外分包，全程控制和管理每一单位工程，解决协调问题。五、施工难点的其他对策与办法除以上对策之外，我们拟采
14、取如下对策逐一加以解决：1、对于工期要求,我们采取必要的保障措施,从管理上、技术上和经济上给予充分的准备，组建富有经验的项目管理班子和提供充裕的资金保障。2、我公司会在此项目中派出相关地质工程师和岩土工程师,专门跟进加以解决岩溶地段桩基成孔与终孔的处理的技术问题。3、由于本工程的工程量大，需要的劳动力和机械设备多，我公司根据具体情况和要求,主要从人、机、料、法、环这五个具体措施入手解决：1）人员测量项目：测量人员2人；溶洞项目：挖掘机操作手+杂工10人+混凝土工13人根据工程进展程度,全力保障作业人员充裕.2）机械设备测量仪器：根据整个工程的场地面积，测量放点和标高控制等测量事项很多，计划安排
15、1台“TOPCOM-6电子全站仪,经纬仪和水准仪各1台；可以满足整个测量工作.挖掘机：在溶洞进行处理时，要进行片石及粘土的回填，已经钢护筒的跟进，为了快速高效的衔接各道工序，需配备两台220的挖掘机.砼罐车:在处理特大型溶洞及不完整溶洞时，需进行砼护壁浇筑，根据经验，配备两辆12方的砼罐车较合理。3）材料供应本工程需要的片石、粘土、水泥、混凝土，我们主要选用与我公司长期合作的有信誉的材料供应商对本工程供货，不但可以保证材料的质量，而且可以保证工期的按时完成。4）对于施工方法和工艺以及组织管理和环境要求，在后面的章节中有具体的措施与介绍，可以满足本工程的要求。5)安全与文明施工,在以后的章节中详
16、述.4、资金安排措施本工程前期投入很大，如果没有充裕的资金支持，需要保质保量和保工期完成此项目，是很难实现的。我公司作为全国知名的施工企业，有足够的资金实力及施工实力，保障本工程的工作全面展开.第三章施工部署第一节 施工部署及说明一、施工步骤施工准备方案选择溶洞处理继续冲孔（循环进行溶洞处理冲孔)成孔第二节 施工临时用电一、施工用电编制依据根据现场勘测和该工程施工特点，依照JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范和肇庆市施工安全监督站颁发有关文件及其它一些相关性的电气技术标准、法规、规程进行该方案的编制。本工程临时用电设计仅限于施工和临设使用，其它工程临时用电另行布置.二、现场勘测根据
17、现场考察,工地东南角安装有专门变压器作施工主电源，由其引入电源,专供施工用电和生活照明。根据工程的特点，可采用需用系数法进行电力负荷计算。由于本场地各种设备并非同时在现场进行施工作业，本次根据高峰期，现场设备最多的是地面搅拌桩和旋挖桩同时施工时,此时为用电量高峰，根据此阶段进行用电量计算，现场用电设备功率见:序号机械名称台数功率（）总功率()1污水泵5201002照明10合计110三、用电量计算污水泵总功率P1=100KW；照明用电2,估算为10KW；施工用电总量:P总=1。01(K11/COS+P2）=1。01(0.5100/0。75+10）=67。78K四、电源选用在冲孔桩施工中,我单位已
18、申请现场安装1台容量1100KVA以上的市政变压器，已可满足桩基施工和溶洞施工要求.只需进行经低压处理后,通过电缆引入溶洞施工现场各用电处即可。五、配电线路设计,(1）配电线路形式和基本保护系统根据地勘报告中溶洞分布情况和用电设备的分布情况,鉴于该工程引入电源为三相五线制，根据施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005)规范中的规定,需采用专用保护零线TNS接零保护系统，并在专用保护零线上设置三处重复接地，其保护零线为黄绿双色线。（2）配电线路敷设本工程场地上配电线路均采用埋设敷设，外部套高强PVC管，保护电缆，埋设深度不得小于0。8m。如因地形环境限制，选用撑杆代替,撑杆与主杆夹角控
19、制在30度左右，撑杆高度3m。六、接地装置设计由于该工程临时用电由变压器室引入，为了保证配电系统安全运行，供电可靠和防止触电，在现场总电箱侧应作重复接地，其阻值不大于4欧姆,在供电系统中作重复接地分别位于线路中间和末端。接地装置需用L505051500角铁三条，505扁铁焊接而成，接地线应用BV16mm2铜芯线并和系统中的保护零线相接。七、线路架设本工程配电系统由动力干线和照明线路两个线路系统，且各自独立布线，从变压器压低装置接线后，设总配电箱一个，再从配电箱引出支线，基坑上动力支线,照明线.第三节 施工临时用水一、施工现场用水量计算1、施工工程用水量(q1）计算 q1=K1K2Q1N1（83
20、600）=（1.11。5800500） （83600）=22.9L/sK1-不可预见施工用水系数。取1.1K2-施工项目施工用水不均匀系数。取1。5Q1N1-最大用水日施工项目的日工程量与相应用水定额的乘积。施工中主要考虑浇筑砼的用水，桩机和砼养护用水，砌筑、抹灰用水等,综合考虑取800 500。2、施工现场生活用水量(q2）计算q2=p1N3K4/(83600t)根据施工进度安排和施工现场生活用水定额，取：p1=150人,N3=40L/人,K4=1.4,t=1.5，代入上式可得：q2=p1N3K4/(83600t)=150401.4/（836001。5)=0。2（L/s)3、消防用水量（q3
21、）计算本工程施工场地约8万m2，小于25ha，故q3取10 L/s.4）总用水量Q计算Q= q1+q2 =22。9+0.3=23.1L/sq3=10 L/s故，Q= q1+ q2=23。1 L/s二、管径计算取2.0m/s，得:=0。120m=120mm故现场提供的一条120mm供水管可满足要求,支管可采用50mm管径。第四章资源需求计划第一节 劳动力需求计划一、施工阶段劳动力需要量溶洞施工各阶段劳动力需要量见下表。劳动力安排计划表工 种各阶段施工人数第5月第6月第7月第8月测量人员2222混凝土工13131313挖掘工4444杂工10101010合计29292929第二节 主要材料需求计划一
22、、主要材料计划根据设计图纸,计算本工程需要的主要材料如下表主要材料需要量表序号材料名称型号规格单位数量开始进场时间1C20混凝土C20水下商品砼M35580201252水泥P.S.A32.5吨2002012-53片石M35580201254粘土M337202012-5以上材料只是主材统计情况，所用材料将根据现场施工进度安排提前作出详细计划。二、资金计划按照工程进展情况，安排相应的资金需求。在保证工程顺利进行的前提下，我公司最大限度的给予本工程充裕的资金安排，保证按照业主要求，推进工程的顺利实施。第三节 施工机械需求计划一、施工机械计划本工程主要施工机械计划见下表。序号分项工程名称机械设备名称型
23、号或规格单位数量主要用途1测量放线及基坑监测水准仪DS3台2标高测量全站仪TOPCOM台2测量2溶洞施工详见另表溶洞施工所需主要施工机械设备表序号设备名称型号或规格数量功率（kW)1挖掘机2252台2砼罐车12M32辆3泥浆泵2PNL单级单吸16台110第五章岩溶桩基施工技术方案第一节超前地质钻孔中溶洞情况超前地质钻探于2012年3月11日正式开始，截止到2012年4月11日，总共完成498根桩基的超前钻探工作，钻探揭露如下钻孔发现有溶洞:ZK12、ZK55、ZK56、ZK58、ZK95、ZK96、ZK98、ZK99、ZK102、ZK125、ZK126、ZK127、ZK130、ZK135、ZK
24、155、ZK163、ZK167、ZK168、ZK170、ZK172、ZK183、ZK184、ZK185、ZK186、ZK188、ZK189、ZK194、ZK197、ZK200、ZK201、ZK202、ZK207、ZK208、ZK215、ZK223、ZK226、ZK229、ZK232、ZK233、ZK234、ZK235、ZK236、ZK237、ZK238、ZK239、ZK247、ZK264、ZK265、ZK267、ZK271、ZK272、ZK275、ZK276、ZK279、ZK281、ZK282、ZK283、ZK285、ZK286、ZK291、ZK299、ZK303、ZK304、ZK307、ZK
25、308、ZK310、ZK311、ZK312、ZK313、ZK314、ZK316、ZK317、ZK318、ZK320、ZK322、ZK323、ZK324、ZK326、ZK327、ZK335、ZK336、ZK338、ZK339、ZK340、ZK341、ZK342、ZK343、ZK344、ZK346、ZK347、ZK348、ZK349、ZK352、ZK356、ZK374、ZK375、ZK377、ZK379、ZK380、ZK392、ZK394、ZK396、ZK397、ZK400、ZK401、ZK405、ZK408、ZK409、ZK410、ZK412、ZK413、ZK416、ZK417、ZK418、ZK
26、420、ZK428、ZK438、ZK440、ZK449、ZK451、ZK452、ZK453、K454、ZK455、ZK456、ZK457、ZK458、ZK459、ZK462、ZK464、ZK465、ZK466、ZK467、ZK468、ZK469、ZK470、ZK471、ZK472、ZK473、ZK474、ZK475、ZK479、ZK482、ZK490、ZK492、ZK494、ZK495、ZK496、ZK497、ZK498、ZK499、ZK501、ZK502、ZK503、ZK504、ZK505、ZK506、ZK507、ZK508、ZK509、ZK511、ZK512、ZK513、ZK514、ZK5
27、15、ZK516、ZK517、ZK519、ZK522、ZK523、ZK525、ZK526、ZK527、ZK528、ZK529、ZK530、ZK531、ZK533、ZK534、ZK546、ZK547、ZK548、ZK549、ZK552、ZK553、ZK554等186孔。见溶洞率为37。35。其主要分布特点为在场地北侧零星分布，在场地西侧中段及场地南侧溶洞分布密集，往往成片分片揭露，尤其是在场地的东南，见溶洞率超过95，揭露完整灰岩层顶标高高差起伏较大,溶洞的充填情况复杂，常见半边岩石半边土的岩土芯样;另外在ZK428号钻孔揭露溶洞竖向深度为12。00m，ZK400及ZK401号钻孔揭露溶洞竖向深
28、度分别为20。24m及13。60m且均为空洞。此外在ZK440揭露有土洞（空洞），且其完整灰岩层顶标高与周边钻孔相差超过近20m。第二节 常见岩溶形态的处理一、岩溶裂隙及小型溶洞的处理对岩溶裂隙及小型尺寸定义为0。5m以下,其危害性相对较轻，一般冲击钻孔施工通过溶蚀裂隙发育密集段时，工艺上要求通常进尺一段深度时必须回填一定量粘土，在冲锤冲击作用下挤入裂隙堵塞桩孔周边溶蚀裂隙，同时可以保持泥浆密度。裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆。本次溶洞桩基施工的186孔中,有ZK55、ZK125、ZK215等13孔属于该类溶洞。主要处理措施为：A、改进护筒埋置方法，可加大护筒入土深度;B、入岩前，准备充
29、足的水源和12台水泵,同时准备足够的粘土、片石.C、密切注意护筒内泥浆面的变化情况，当泥浆面迅速下降时，证明在漏浆，首先要赶快补水，然后将粘土和片石按大约1：1的比例往下投23m，再重新开钻.当再次漏浆时，仍按上述方法处理，即可逐步解决裂隙漏浆的问题。图4 小型的溶洞处理详图二、一般溶洞处理一般溶洞是指洞高一般小于4m，连通性较差的溶洞.一般溶洞施工以做好预防为主。钻孔前在附近储备大量粘土、片石及一定数量的袋装水泥，钻孔施工过程中，要求配备水泵和充足的水源，保证一旦漏浆，可以立即进行补水补浆.本次溶洞桩基施工的186孔中，有ZK12、ZK95、ZK99133等92孔属于该类溶洞。对于空溶洞或半
30、充填的溶洞,特别是超前钻显示漏浆的溶洞,在击穿洞顶之前，采用小冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻,要专人密切注意桩机地盘水平、岩样和护筒内泥浆面的变化,一旦发现泥浆面下降、孔内水位变化较大、泥浆稠度、颜色发生变化或钻进速度明显加快又无偏孔现象时，表明已穿越溶洞顶进入溶洞.应根据溶洞的大小和洞内的填充物采取不同的技术措施。首先应迅速用大功率泥浆泵补浆补水，同时及时提钻,防止埋钻，然后用铲车及时将准备好的片石、粘土按适当的比例抛入、必要时投以袋装水泥，仍采用小冲程轻砸,用桩锤击碎后让黏土和片石充分挤入溶洞内壁发挥护壁作用。直至孔中的泥浆停止下降,并慢慢上升，此后可用冲锤进行适当挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或堵死为止，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进.如此反复使钻孔顺利穿越溶洞.击穿溶洞顶板后，要用冲锤将溶洞顶板处的桩孔修理圆滑,以防卡钻、内护筒及钢筋笼.若溶洞内进尺过快，则在孔底已穿过溶洞底后，再次提升钻头，投入片石、粘土,重新进行冲砸，使块石与粘土在溶洞内挤密形成一道环壁，保证成孔质量
