淺談地下連續(xù)墻施工中的溶洞處理

周博

摘 要：溶洞地質(zhì)嚴(yán)重影響基坑穩(wěn)定性，給基坑施工帶來較大風(fēng)險。本文以某船閘大型深基坑工程為例，介紹了地下連續(xù)墻施工中溶洞處理的方法，為今后類似地質(zhì)條件的地下連續(xù)墻施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：船閘 深基坑 地下連續(xù)墻 溶洞處理

1.工程概況

某船閘基坑由左岸開挖邊坡+截滲墻、右岸縱向全年圍堰、上下游橫向土圍堰+截滲墻所形成的防滲體系圍閉形成。其中，右岸縱向全年圍堰長856.15m，采用雙排1.2m厚鋼筋混凝土地下連續(xù)墻+上部擋墻結(jié)構(gòu)型式?；娱_挖底高程從上游至下游分別為：上游引航道▽27.52m→上游導(dǎo)航墻▽19.32m→上閘首▽12.32m→閘室▽13.67m→下閘首▽11.52m→下游導(dǎo)航墻▽16.82m→下游引航道▽19.32m?；幼畲箝_挖深度34.58m，位于上閘首，從現(xiàn)有地面▽46.9m開挖至▽12.32m，屬深基坑開挖。

2.巖溶發(fā)育情況

工程區(qū)域巖溶作用已經(jīng)進(jìn)入晚期階段，為覆蓋型巖溶，以分布在河床及階地以下為主，其形態(tài)有溶溝、溶槽、溶隙，高角度串珠狀溶洞和斷層溶蝕帶以及較深處的管道型溶洞。

施工階段布設(shè)超前鉆鉆孔696個，其中有514個鉆孔遇到溶洞，遇洞率73.85%。探明溶洞共計634個，最大線巖溶率62.5%，平均線巖溶率15.12%。溶洞中的83.72%為半充填，少量全充填及空洞，充填物一般以中粗砂、卵石土為主，夾粘性土或砂性土，局部充填軟塑～流塑粘性土或砂性土。溶洞按高度分類見表1。

3.溶洞處理原則

3.1先導(dǎo)孔施工原則

針對溶洞較大的槽段先施工先導(dǎo)孔，先導(dǎo)孔施工至溶洞頂板后采用φ1200mm鋼護(hù)筒護(hù)壁。利用先導(dǎo)孔對溶洞進(jìn)行充分的充填直至成孔過程不漏漿，然后進(jìn)行地下連續(xù)墻成槽施工。根據(jù)溶洞洞高，先導(dǎo)孔施工工藝如表2。

3.2充填料施工原則

（1）針對半充填及全充填的中小型溶洞（溶洞洞高6m以下）：充填粘性土和水泥混合料，充填后仍無法正常進(jìn)尺時，在上述充填物的基礎(chǔ)上增加塊石；

（2）針對大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：利用先導(dǎo)孔+鋼護(hù)筒護(hù)壁方式，防止快速漏漿造成塌孔；

（3）針對串珠型溶洞、無充填溶洞或大型溶洞（溶洞洞高6m及以上）：充填塊石、粘性土及水泥混合料；

（4）針對超大型的半充填或無充充填溶洞（溶洞洞高10m及以上）、臨近結(jié)構(gòu)物等重要部位的溶洞、沖孔中出現(xiàn)反復(fù)漏漿等情況：采用灌漿和充填低標(biāo)號混凝土的處理方式。

3.3超大型溶洞預(yù)處理

針對超大型溶洞（溶洞洞高>10m），為確保施工及鄰近建筑物安全，適當(dāng)擴(kuò)大范圍進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理選用灌漿與溶洞充填素混凝土結(jié)合的方式，即在地連墻結(jié)構(gòu)槽段內(nèi)充填素混凝土，地連墻結(jié)構(gòu)以外進(jìn)行灌漿處理，確保地連墻施工安全。

4.溶洞處理施工工藝

4.1充填料配比參數(shù)及適用情況

（1）充填粘性土和水泥混合料（充填料1）。粘性土松散堆積密度取值1300kg/m3，投入相應(yīng)袋裝水泥（每m3回填料合50～100kg水泥）。對溶洞內(nèi)的充填物進(jìn)行固結(jié)，避免反復(fù)漏漿反復(fù)回填。漏漿嚴(yán)重、反復(fù)漏漿則應(yīng)加大水泥投入量。

適用情況：適用于半充填及全充填溶洞；快速漏漿的槽段。

（2）充填塊石、粘性土及水泥混合料（充填料2）。若采用塊石、粘性土及水泥混合料（每m3回填料摻和50～100kg），塊石粒徑應(yīng)大于200mm、不大于2/3孔徑，黃泥比塊石3：1。塊石作為填縫材料，經(jīng)過沖錘擠壓后充實溶洞，達(dá)到堵漏的目的。

適用情況：適用于串珠溶洞、空洞及大型溶洞的槽段。

（3）充填低標(biāo)號混凝土（充填料3）。若參照上述（1）、（2）配比參數(shù)進(jìn)行多次充填溶洞仍無法達(dá)到堵漏效果或漏漿造成槽段導(dǎo)墻發(fā)生塌陷、鏤空，則及時采用低標(biāo)號混凝土進(jìn)行溶洞充填或?qū)?dǎo)墻周邊加固。

針對超大型溶洞及臨近舊建筑物，適當(dāng)擴(kuò)大范圍進(jìn)行預(yù)處理。采用灌漿與溶洞充填素混凝土結(jié)合的方式，達(dá)到溶洞加固的作用，避免成槽過程中發(fā)生大面積塌陷。

4.2不同溶洞高度處理方法

（1）洞高H≤6m的溶洞。先從槽段中部開孔，即先進(jìn)行Ⅰ序孔施工，后進(jìn)行Ⅱ序孔施工，跳孔施工，依次類推，施工順序如圖1所示。

采用沖孔錘成孔，沖孔錘直徑為1200mm。先進(jìn)行Ⅰ序孔施工，沖孔時泥漿比重控制在1.2～1.5g/cm3。Ⅰ序孔沖孔發(fā)生漏漿情況，回填充填料1或充填料2?；靥钔戤吅笾匦轮圃炷酀{，利用沖孔錘將回填料反復(fù)擊實。如此反復(fù)，直至沖孔到設(shè)計底高程。Ⅰ序孔施工完畢后按順序進(jìn)行其他孔施工。

若多次回填充填料1或充填料2無法達(dá)到止漏情況，則采用回填低標(biāo)號素混凝土（充填料3）進(jìn)行溶洞處理。

（2）洞高6

若多次回填充填料1或充填料2無法達(dá)到止漏情況，則采用回填低標(biāo)號素混凝土（充填料3）進(jìn)行溶洞處理。

（3）洞高H>10的溶洞。在地連墻槽段中間部位布置兩個先導(dǎo)孔，先進(jìn)行第一個先導(dǎo)孔施工，后進(jìn)行第二個先導(dǎo)孔施工。覆蓋層采用1200mm直徑?jīng)_錘成孔，待沖至溶洞頂板巖層，孔內(nèi)套1200mm鋼護(hù)筒，更換1000mm直徑?jīng)_錘沖破溶洞頂板；1000mm孔沖到溶洞底后，若發(fā)生漏漿情況，回填充填料1或充填料2。反復(fù)充填后若不再漏漿，拔出鋼護(hù)筒，換成1200mm沖錘繼續(xù)沖孔到設(shè)計底高程。其他孔施工方法與洞高H≤6m的溶洞處理方法一致。

若多次回填充填料1或充填料2無法達(dá)到止漏情況，則采用回填低標(biāo)號素混凝土（充填料3）進(jìn)行溶洞處理。

5.結(jié)語

溶洞處理一直是困擾工程建設(shè)的重大問題，尤其對深基坑穩(wěn)定有著重大影響，由于其具有不可預(yù)見性、復(fù)雜性、危險性等特點(diǎn)，在處理過程中應(yīng)綜合分析各種資料和數(shù)據(jù)，針對不同的溶洞類型制定相應(yīng)的處理方案，對隨時出現(xiàn)的新情況做好充分的準(zhǔn)備。

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