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地质土洞怎么怎么处理

发布时间: 2021-01-26 05:12:08

1. 施工单位在施工中遇到有土洞可以提出什么处理意见

拆除平整还是加以利用,一般都会上报甲方,毕竟可能会超出计划外的情内况。
一般甲方在做容前期地勘和场地了解的时候应该注意到的,且应该有应对或者考虑的方案,这实际上是甲方应该最先了解的,除非是隐藏难见的地洞,如果面积不大、不是原防空洞且在设计标高下,那多数会采用填埋;如果在设计标高上就选择拆掉就可以了。

2. 打桩时遇到岩洞怎么办

填上回填石。回填到岩洞的上方。这样再慢慢打。不放回填石的话就会卡锤,比较险。
灰岩地区因其地质条件复杂,如土洞、岩溶(溶洞、溶沟、溶槽)、构造带(断层、裂隙)发育,地下水丰富甚至有地下暗河通道等,严重影响桩基础的选型和施工质量及安全。尤其是大型建筑物的基础,如果对岩土工程条件认识不足,在施工中多次更改桩型,就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。本文通过对深圳灰岩地区多个深基础施工成败经验的分析,提出一些经验性意见。
1、岩土工程地质状况
1.1 地层分布
灰岩地区地层大致分布有:a。人工填土层(Qml);b。冲洪积层:分布有粉质粘土、粉土、砂、砾等。呈软塑至可塑状态,孔隙潜水量大,渗透性能好;c.残积层(Q。’),由灰岩风化残积而成、一般为湿—饱和,流塑至可塑状态,与基岩的接触带部分由于潜水影响呈流塑状态;d,岩层:为灰岩(大理岩)、断层、裂隙、岩溶发育,基岩面溶沟溶槽等溶蚀现象严重。
1.2 岩溶发育特征
灰岩地区的岩溶发育具有一定的规律,普遍表现为:
(1)自上而下,由强变弱;基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。
(2)浅部溶洞充填物多,深部充填物少:充填物呈全充填一半充填一无充填,一般呈流塑—软塑状态:
(3)构造裂隙发育,地下水活动频繁地方溶洞较发育。
1.3 地下水特征
灰岩地区地—F—水按其贼存介质可分为三种类型,即a。赋存于冲洪积及残积层的孔隙水,渗透性强3b。赋存于下伏溶洞、溶蚀裂隙及暗河中的岩溶裂隙水,连通性好,水量丰富;c。赋存于构造断裂带中的裂隙水,连通性强。
2、对基础的影响及应采取的措施
1.1 对持力层的影响及措施
由于灰岩地区冲洪积、残积层渗透性能好,在孔隙水丰富的情况下,土层的强度和深基坑的支护将大受影响,降水措施也易影响周边建筑的安全,同时土洞发育也会严重影响土层的稳定性,因此,在地下潜水丰富、土洞较发育的灰岩地区,不易采用天然基础。由于岩溶的发育,若桩基础落在溶洞顶部、当顶板厚度达不到设计要求时,就容易造成严重的质量隐患。因此,在灰岩地区,必须要在详细的地质、水文、物探资料的基础上,选择合理的基础形式。对于桩基础,要进行一桩一孔的超前钻探措施,以查明桩底以上的岩溶发育情况,选择合理安全的桩底标高;至于深基础降水措施?则必须先充分了解其水文地质条件,并论证降水方案的可行性,建议采用帐幕封闭式降水。
2.2 对桩基础施工的影响及措施
2.2.1 人工挖孔桩基础
该基础形式由于具有易于进行持力层鉴别和孔底沉渣控制,桩底易做扩大头以增加单桩承载力,施工工期短,造价低等优点,一直被广泛采用,但在灰岩地区施工则存在以下困难:
(1)第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水,严重影响开挖和护壁,盲目开工易造成质量隐患和影响施工安全。
(2)岩溶水、裂隙水易形成涌水。
(3)岩溶内呈流塑—软塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和开挖施工的安全;
(4)由于地下水流通性能好,在混凝土浇捣过程中孔内水量大易引致水灰比变化或砂浆流失,造成桩身松散、离析等问题。
若采用人工挖孔桩,可采取以下措施:
(1)进行详细的地质和水文勘察,充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的分布情况如流向、流量、水位等。
(2)采取有效的降水措施。降水成功与否是灰岩地区能否采用人工挖孔桩的先决条件,因在地下水丰富的灰岩地区,降水非常困难,不易采用人工挖孔桩。
(3)采用钢套管护壁用于防止流砂、流泥和涌水:
(4)在孔内地下水大的情况下,采用水下灌注等措施:
2.2.2 钻孔灌注桩
大直径钻孔灌注桩有工程进度快、可采用反循环大口径、不受地下水影响、施工安全可靠等优点。但在灰岩地区施工存在以下困难:
(1)软弱地层(流塑—软塑状态的凝泥层及富含地下水的残积层)易引起塌孔。
(2)岩溶内施工易卡钻、掉钻,同时岩溶内护壁困难,易造成混凝土流失;
(3)灰岩(大理岩)问硬度入嵌岩以及穿透岩容顶板教困难;
(4)钻进施工巾、钻孔易沿路沟、溶槽的基岩面倾斜。
(5)孔底沉渣难于控制
因此,在灰岩地区进行钻孔灌注桩施工。应采取以下措施:
(1)在软弱层以及溶洞内施工,可采用跟进套管护壁成孔。
(2)钻进岩石时,采用预钻孔跟进钻进法,或直接改用冲孔法成孔。
(3)溶洞、溶槽、溶沟中施工时,可采用预埋块石,保证钻头作业面强度均匀,减少成孔烦斜。
(4)加强管理,保证清渣的彻底。
2.2.3 冲孔灌注桩
冲孔桩因冲击能力大,穿透力强,较易穿过岩溶顶板,不受地下水影响,桩长、桩径灵活性较大等优点,成为灰岩地区一种较理想的成桩形式,但施工也存在以下困难:
(1)软弱层泥浆护壁困难,尤其在岩溶内护壁易塌孔。
(2)溶沟、溶槽内施工时易卡冲斗,沿岩面易发生倾斜c
(3)冲斗的冲击易使桩尖处持力层松动。
(4)沉渣清理较困难,易降低端承力。
因此,可采取下列必要措施:
(1)软弱层以及溶洞内施工时,可采用套管护壁成孔。
(2)溶沟、溶槽内施工时,可采用预埋块石,保持冲斗的作业面强度均匀,以减少孔斜和卡冲斗。
(3)终孔处采用轻冲,清渣可采用跟进探头,用电脑检查沉渣情况。
3、结论
综上所述,在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难*必须充分了解场地的地址和水文条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响,合理地选择基础形式和施工措施c从、各种基础形式来看,端承桩是比较安全的;在降水成功的条件下,人工挖孔桩是较快速经济的;若降水不成功,则钻、冲结合的孔校是最安全可靠的。

3. 土洞的土洞处理

地表水形成抄的土洞或塌陷,采取地表节流、防渗或堵漏等措施。根据土洞埋深,分别选用挖填、灌砂等处理。
由地下水形成的塌陷及浅埋土洞,应清除软土,抛填块石做反虑层,面层用粘土夯填;深埋土洞宜用砂、砾石或细石混凝土灌填。

4. 岩溶地基土洞塌陷评价及地基处理实例[]

3.3.1工程概况

桂林市兴进实业有限责任公司电线电缆厂小区兴建7号商品住宅楼。为~12层,全框架结构,设一层地下停车场。在钻探过程中,发现场地内94钻孔发育有一土洞,土洞位于地表以下深度5.00~8.50 m 处,该土洞顶面厚度5.00 m,洞高3.50 m。94钻孔地层组成为:0.00~27.00 m 为硬塑含卵石粉质粘土,其中13.00~15.00 m 为硬塑粘土夹层,27.00 m 遇石灰岩,硬塑含卵石粉质粘土重度γ=19.5 kN/m 3,黏聚力为c=46kPa,内摩擦角为φ=20.6°,拟采用筏形基础。

以94钻孔位置为中心,半径为3.0 m 的周围范围内均匀补充布置4个钻孔,未发现有土洞,说明该土洞只是存在于局部地段,规模不大,可认为土洞的直径近似为3.50 m。

3.3.2土洞成因分析

场地内广泛分布的含卵石粉质粘土,为黄褐色—褐黄色,硬塑状态,由粉质粘土和卵石组成的混合土,卵石成分主要为风化状砂岩,粒径一般在30~70 mm,最大达110 mm;含量约为10%~30%,局部达40%,局部有增减,卵石分布不均匀。场地内地下水稳定水位埋深为2.00~14.40 m,相当于标高158.84~147.90 m,有少数钻孔未见地下水,由此可知该场地的地下水位差异较大。该地下水类型为赋存于粘土和含卵石粉质粘土层中的局部上层滞水。主要靠大气降水以及局部生活用水的渗透补给,据当地区域水文资料:该地下水水位年变幅为1~3 m。该区土洞的形成与发展主要受以下几种因素影响:

3.3.2.1地下水(地表水)产生的渗透潜蚀作用

潜蚀是在地表水或地下水的渗透作用下,土体中的细颗粒在孔隙通道中移动并被携出的现象。岩溶区地下水位的下降,使地下水的水力梯度和流速增大,动水压力增强,从而对岩溶洞隙通道中的松散充填物和覆盖层产生侧向潜蚀、冲刷,土洞不断向上扩展而导致塌陷。

在岩溶区的土层中,渗透水的水力梯度加大,水力流速加快,动水压力增强,且水力坡度达到某一临界值Jk 时,土中细粒被渗流带走迁移,产生土洞甚至塌陷。太沙基(1933)根据单位体积的土体在水中的浮重和作用于该体积的渗透水相平衡原理,得到土体产生潜蚀作用的临界水力梯度Jk的表达式,与式(1.43)相同。

当土层中地下水渗流的水力梯度大于临界水力梯度Jk时,土层就有可能产生潜蚀破坏。根据在含卵石粉质粘土所采取的23 件土样分析结果显示,其土颗粒相对密度为2.68~2.77,孔隙度n为35.6%~52.4%,则其产生潜蚀的临界水力梯度为0.80~1.14,当地下水位急剧变化时,其水力坡度就有可能超过临界水力坡度,土体将产生潜蚀破坏。

此外,地表水下渗也会产生潜蚀作用。桂林属亚热带气候,降水量丰富,年均降水量为1926 mm,且具有降水相对集中的特点,夏季4~7月份降水约占全年的62%。高强度地表水的迅速流动,形成相对较高的水力梯度,下渗进入地基土体中,当土层中地下水渗流的水力梯度大于临界水力梯度时,土体中的细颗粒在孔隙通道中移动并被携出,土层产生潜蚀破坏并形成土洞或塌陷。

3.3.2.2真空吸蚀作用

在2004年11月18日测量的94钻孔地下水位埋深为5.10 m,而土洞位于地表以下深度5.00~8.50 m 处,地下水位正好在土洞范围内变化,具备产生真空吸蚀作用的条件,从而导致土洞进一步发展扩大,甚至塌陷。

3.3.2.3地下水位波动的崩解作用

一般来说,红粘土(次生红粘土)含有较多的亲水矿物,它们的结构联结力较弱,易于水化,遇水易产生崩解。当土层出现干湿交替变化,土层的含水量或饱和度产生较大变化时,土层更容易崩解。据当地区域水文资料:该地下水水位年变幅为1~3 m,有利于土层产生崩解作用。不同水质的水体对土体崩解的影响存在明显差别,其中,酸性水体的作用更具有突发性。该区地下水的pH =6.0,呈弱酸性,也有利于土体的崩解。

3.3.2.4地下水的溶(侵)蚀作用

该区域的地层由红黏土或次生红黏土等类型组成,土颗粒之间多被铁、钙质胶结,据该场地内地下水水质分析结果表明,地下水的pH =6.0,呈弱酸性,地下水可使土体中的可溶性组分被溶解淋滤,土体结构受到削弱,尤其是对于铁、钙质胶结的红粘土地基,土体强度降低,并加剧了入渗水流的潜蚀作用,形成土洞,导致盖层失稳塌陷。

图3.1 土洞顶板稳定性示意图Fig.3.1 Diagram for roof stability in soil cave

3.3.3土洞地基稳定性评价

3.3.3.1极限平衡法

土体内部形成空洞前,在垂直应力和水平应力作用下处于自然平衡状态。随着土洞的出现,上部土体失去支撑,应力状态发生变化,如图3.1所示。

假若土洞平面范围为长条形,作用在土洞顶板上的压力为p0,那么p0主要由以下作用力组成:

p0 = G -2F (3.1)

式中:p0——土洞单位长度顶板上所受的压力(kN/m);

G——土洞单位长度顶板上土层的总重量(kN/m),G=2aγH;

a——土洞长度的一半(m);

γ——土的重度(kN/m 3);

H—— 地表至土洞间土层厚度(m);

F——土洞单位长度侧壁的摩阻力(kN/m)。

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中:N 为楔形体在侧壁上的土压力(可取为土的静止土压力),N=K0 ·γH。

因此式(3.1)可变为:

p0 =2aγH-γH2 ·K0 ·ta nφ-2cH (3.3)

由式(3.3)可以看出,当p0 =0时,亦即H 增大到一定厚度时,顶板上方土体恰好处于基线平衡状态,若将这时的H 称为临界厚度H0,有

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

当H <H0时,可认为顶板不稳定。

若基底存在附加压力p(如建筑物基底附加应力),则式(3.1)变为:

p0 = G -2F +2ap =2aγH-γH2 ·K0 ·tanφ-2cH +2ap (3.5)

令p0=0时,化简式(3.5)得到临界厚度H 0为:

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

当土洞平面范围为圆形时,且地基上有建筑物基底附加压力p,作用在土洞顶板上的压力pO为:

p0 = G -F +πa2 ·p (3.7)

式中:G=πa2γH。

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

当土洞处于极限平衡状态时,土洞顶板的压力p0 =0,式(3.7)变为:

πa2γH-(πaγH 2 ·K0 ·tanφ+2πa·cH)+πa2 ·p =0 (3.8)

化简式(3.8)得到临界厚度H0为:

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

将计算参数代入式(3.9),其中a=1.75 m;γ=19.5 kN/m 3,φ=20.6°,c =46kPa,基础地面到土洞顶面距离H =4.0 m,建筑物基底压力p=200kPa,侧压力系数K0取0.6,得到土洞地基临界安全厚度H0=4.50 m,H =4.0 m<H0=4.50 m,土洞地基不稳定。

3.3.3.2压力拱分析法

发育于松散土层中的土洞,可认为顶板将成拱形塌落,而其上荷载及土体重量将由拱自身承担。用普氏压力拱法来评价岩溶地基的稳定性,方法简单明确。它最初是在地下工程或采矿工程中用来计算围岩压力,后来被引用来评价岩溶地基溶洞和土洞的稳定性。普氏压力拱的高度h1表达式为:

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中:h——洞体的高度(m);

a——空洞长度的一半(m)。

当溶洞或土洞洞体顶板以上岩土体的厚度大于普氏压力拱的高度h1,则认为地基处于稳定。将计算参数a=1.75 m,h=1.75 m,φ=20.6°代入式(3.10),得到土洞地基临界安全厚度Ho=6.83 m,H=4.0 m<H0=6.83 m,土洞地基不稳定。

因此,若想采用筏形基础,须采取地基处理措施。

3.3.4土洞塌陷地基的处理

对于场地内94钻孔中的土洞用砼充填满,再采用压力灌浆方法,将水泥浆液充填到土洞和土洞周围土层的孔隙中,以防止土洞的进一步发展,确保地基稳定和建筑物安全,使地基承载力特征值达到180kPa的设计要求。

3.3.4.1工作量布置

本次地基加固的范围是根据场地勘察资料结果确定的范围,同时考虑了不良地质作用的分布范围、发展方向以及基础应力的影响深度,施工中进一步确定了软弱下卧层分布范围。

钻孔布置原则:沿土洞分布范围及基础方向在软弱下卧层范围内布置灌浆(或填砼)钻孔,灌浆(或填砼)钻孔间距为0.75~1.20 m。根据场地土洞规模,本次地基处理布置9个压力灌浆钻孔及8个填砼钻孔,填砼钻孔与压力灌浆钻孔交错布置。处理深度达到土洞地层的底面,采用32.5 MPa级普通硅酸盐水泥。

3.3.4.2施工步骤

确定施工孔位→钻机就位→钻机成孔→安放灌浆管(花管)→拌浆→灌浆→封孔→移位。

3.3.4.3施工方法

(1)先以GY-50-1型钻机以Φ110 mm 钻具钻至土洞底面(硬塑含卵石粉质粘土),对土洞用砂或碎石砼充填,然后放入灌浆花管,(根据现场情况也可直接用钻机将灌浆花管打入到灌浆底部),然后用H BW 50/1.5型水泥砂浆灌注泵进行水泥压力灌浆。

(2)采用自下而上分段灌浆,灌浆段为1.0~1.5 m。灌浆水泥用32.5强度等级普通硅酸盐水泥。

(3)灌浆所采用的水灰比为1:1~1:1.5,浆液配置以先稀后浓为原则。灌浆压力一般为0.15~0.30 MPa,并根据吸浆量情况现场适当调整。

3.3.4.4终灌条件

(1)灌浆过程中,当灌浆压力达到0.25~0.30 MPa并持续20~30 min不吸浆或吸浆量很少时即终灌。

(2)当灌浆过程中产生地面冒浆,且将冒浆部位堵塞后再灌,如此重复2~3次,再冒浆时即终灌。

(3)对于吸浆量很大的孔,则采用间歇6~12 h后再灌,以控制灌浆压力及控制水泥浆液的流失。

3.3.4.5质量检验

本次土洞地基处理于2005年4月29日施工结束,施工结束3天后对地基处理质量采用重型圆锥动力触探试验进行检测。检测结果表明,土洞已被混凝土及水泥浆填满,在土洞发育段5.00~8.50 m 范围内的地基承载力特征fak值在180kPa以上,满足设计要求。

3.3.5结论

土洞是岩溶地基常见的不良地质现象之一,地下水(地表水)产生的渗透潜蚀作用、崩解作用等是土洞形成和发展扩大的重要原因。采用极限平衡法和压力拱分析法,对场地中发育的土洞进行稳定性判别,判别结果为不稳定,若想采用筏形基础,需对地基进行处理。在土洞中充填砼,再采用压力灌浆,灌浆所采用的水灰比为1:1~1:1.5,灌浆压力一般为0.15~0.30 MPa。经检验地基处理效果好,达到设计要求。

5. 岩溶和土洞的处理方法有哪些

答:在岩溶地区进行建筑,应结合岩溶发育情况、工程要求、施工条件和专经济安全原则常采取以下处理措施属:1.对个体溶洞与溶蚀裂隙,可采用调整柱距、采用钢筋混凝土梁板或桁架跨越的办法;
2.浅层洞体顶板不稳定,可采用清、爆、挖等办法去除,然后可结合工程要求用块石、碎石、粘性土或毛石混凝土等回填至设计标高;3.溶洞大顶板有一定厚度可用石砌柱、拱或钢筋混凝土柱支撑,增加洞体稳定性;4.岩体裂隙可采用灌注水泥浆等方法处理;5.地下水宜输不宜堵,建筑物附近的排泄地表水、落水及岩溶泉应清理疏导,保持水路畅通。
土洞的处理措施有:1.处理地表水和地下水,地表水可用截流、防渗、堵漏等方法,杜绝地表水渗入土层内,地下水可采用截流或改道的方法,防止土洞地表塌陷的发展;2.浅层土洞和岩溶处理方法一样,采用挖填处理;3.灌砂处理,在顶板钻孔然后灌砂,压力灌注细石混凝土等;4.垫层处理,基础底面夯填粘性土夹碎石作垫层,提高基地标高,减少顶板附近基底压力;5.同样采用梁板跨越土体以支撑建筑物;6.采用桩基或沉井穿过覆盖土层,将荷载传至稳定基岩上。

6. 打桩遇到溶洞怎么办

填上回填石。回填到岩洞的上方。这样再慢慢打。不放回填石的话就会卡锤,比较险。
灰岩地区因其地质条件复杂,如土洞、岩溶(溶洞、溶沟、溶槽)、构造带(断层、裂隙)发育,地下水丰富甚至有地下暗河通道等,严重影响桩基础的选型和施工质量及安全。尤其是大型建筑物的基础,如果对岩土工程条件认识不足,在施工中多次更改桩型,就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。本文通过对深圳灰岩地区多个深基础施工成败经验的分析,提出一些经验性意见。
1、岩土工程地质状况
1.1 地层分布
灰岩地区地层大致分布有:a。人工填土层(Qml);b。冲洪积层:分布有粉质粘土、粉土、砂、砾等。呈软塑至可塑状态,孔隙潜水量大,渗透性能好;c.残积层(Q。’),由灰岩风化残积而成、一般为湿—饱和,流塑至可塑状态,与基岩的接触带部分由于潜水影响呈流塑状态;d,岩层:为灰岩(大理岩)、断层、裂隙、岩溶发育,基岩面溶沟溶槽等溶蚀现象严重。
1.2 岩溶发育特征
灰岩地区的岩溶发育具有一定的规律,普遍表现为:
(1)自上而下,由强变弱;基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。
(2)浅部溶洞充填物多,深部充填物少:充填物呈全充填一半充填一无充填,一般呈流塑—软塑状态:
(3)构造裂隙发育,地下水活动频繁地方溶洞较发育。
1.3 地下水特征
灰岩地区地—F—水按其贼存介质可分为三种类型,即a。赋存于冲洪积及残积层的孔隙水,渗透性强3b。赋存于下伏溶洞、溶蚀裂隙及暗河中的岩溶裂隙水,连通性好,水量丰富;c。赋存于构造断裂带中的裂隙水,连通性强。
2、对基础的影响及应采取的措施
1.1 对持力层的影响及措施
由于灰岩地区冲洪积、残积层渗透性能好,在孔隙水丰富的情况下,土层的强度和深基坑的支护将大受影响,降水措施也易影响周边建筑的安全,同时土洞发育也会严重影响土层的稳定性,因此,在地下潜水丰富、土洞较发育的灰岩地区,不易采用天然基础。由于岩溶的发育,若桩基础落在溶洞顶部、当顶板厚度达不到设计要求时,就容易造成严重的质量隐患。因此,在灰岩地区,必须要在详细的地质、水文、物探资料的基础上,选择合理的基础形式。对于桩基础,要进行一桩一孔的超前钻探措施,以查明桩底以上的岩溶发育情况,选择合理安全的桩底标高;至于深基础降水措施?则必须先充分了解其水文地质条件,并论证降水方案的可行性,建议采用帐幕封闭式降水。
2.2 对桩基础施工的影响及措施
2.2.1 人工挖孔桩基础
该基础形式由于具有易于进行持力层鉴别和孔底沉渣控制,桩底易做扩大头以增加单桩承载力,施工工期短,造价低等优点,一直被广泛采用,但在灰岩地区施工则存在以下困难:
(1)第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水,严重影响开挖和护壁,盲目开工易造成质量隐患和影响施工安全。
(2)岩溶水、裂隙水易形成涌水。
(3)岩溶内呈流塑—软塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和开挖施工的安全;
(4)由于地下水流通性能好,在混凝土浇捣过程中孔内水量大易引致水灰比变化或砂浆流失,造成桩身松散、离析等问题。
若采用人工挖孔桩,可采取以下措施:
(1)进行详细的地质和水文勘察,充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的分布情况如流向、流量、水位等。
(2)采取有效的降水措施。降水成功与否是灰岩地区能否采用人工挖孔桩的先决条件,因在地下水丰富的灰岩地区,降水非常困难,不易采用人工挖孔桩。
(3)采用钢套管护壁用于防止流砂、流泥和涌水:
(4)在孔内地下水大的情况下,采用水下灌注等措施:
2.2.2 钻孔灌注桩
大直径钻孔灌注桩有工程进度快、可采用反循环大口径、不受地下水影响、施工安全可靠等优点。但在灰岩地区施工存在以下困难:
(1)软弱地层(流塑—软塑状态的凝泥层及富含地下水的残积层)易引起塌孔。
(2)岩溶内施工易卡钻、掉钻,同时岩溶内护壁困难,易造成混凝土流失;
(3)灰岩(大理岩)问硬度入嵌岩以及穿透岩容顶板教困难;
(4)钻进施工巾、钻孔易沿路沟、溶槽的基岩面倾斜。
(5)孔底沉渣难于控制
因此,在灰岩地区进行钻孔灌注桩施工。应采取以下措施:
(1)在软弱层以及溶洞内施工,可采用跟进套管护壁成孔。
(2)钻进岩石时,采用预钻孔跟进钻进法,或直接改用冲孔法成孔。
(3)溶洞、溶槽、溶沟中施工时,可采用预埋块石,保证钻头作业面强度均匀,减少成孔烦斜。
(4)加强管理,保证清渣的彻底。
2.2.3 冲孔灌注桩
冲孔桩因冲击能力大,穿透力强,较易穿过岩溶顶板,不受地下水影响,桩长、桩径灵活性较大等优点,成为灰岩地区一种较理想的成桩形式,但施工也存在以下困难:
(1)软弱层泥浆护壁困难,尤其在岩溶内护壁易塌孔。
(2)溶沟、溶槽内施工时易卡冲斗,沿岩面易发生倾斜c
(3)冲斗的冲击易使桩尖处持力层松动。
(4)沉渣清理较困难,易降低端承力。
因此,可采取下列必要措施:
(1)软弱层以及溶洞内施工时,可采用套管护壁成孔。
(2)溶沟、溶槽内施工时,可采用预埋块石,保持冲斗的作业面强度均匀,以减少孔斜和卡冲斗。
(3)终孔处采用轻冲,清渣可采用跟进探头,用电脑检查沉渣情况。
3、结论
综上所述,在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难*必须充分了解场地的地址和水文条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响,合理地选择基础形式和施工措施c从、各种基础形式来看,端承桩是比较安全的;在降水成功的条件下,人工挖孔桩是较快速经济的;若降水不成功,则钻、冲结合的孔校是最安全可靠的。

7. 做大面积混凝土地面,现在做灰土部分,做底层时发现有个直径10公分左右的地质勘探孔,该怎么处理

可以回填处理:采用级配砂、石、石屑等
因空洞太小,粒径大同时看测控较深容易造成不均匀推荐采用水沉砂处理,较为妥当方面。

8. 土洞的工程有哪些处理方法

土洞地基工程的处理方法总结为以下几大类:
1、处理地表水和地下水
做好地表水截流、防渗和堵漏等,杜绝地表水渗入。对于地表水形成的土洞,必须做好此项处理措施,防止土洞进一步发育和新土洞的产生。对形成土洞的地下水,当地质条件许可时,可采用截流、改道方法,防止土洞和地表塌陷的发展。
2、挖填处理
对地表水形成的浅层土洞和塌陷先挖除软土,然后用块石或片石混凝土回填。对地下水形成的土洞和塌陷,可采用挖除软土和抛填块石后做反滤层,面层用粘土夯实。一般适用于浅层土洞。
3、强夯处理
对于埋藏浅的土洞,若挖除工程量太大,而且场地和周围环境符合强夯条件,可采用强夯法将土洞夯塌,然后用碎石土回填并逐层夯实。强夯的有效加固深度与单击夯击能和土洞顶板土体性质有关,一般为4~9米,埋藏超过9米的土洞不能采用强夯处理。
4、垫层处理
对于埋藏较深的土洞,可在基础底面下夯填粘性土夹碎石作垫层,以提高基底标高,减小土洞顶板的附加压力。对于低层且整体性较好的建筑物且土洞发育缓慢时,可以采用此方法,并要求做好计算分析和风险评估。
5、灌砂或细石混凝土处理
对于埋藏深、洞径大的土洞,在洞体板上钻两个或多个钻孔,其中之一作为排气孔,孔径为50mm左右,另一个用来灌砂,孔径一般要求达到150mm以上;灌砂同时冲水,直到排气孔冒砂为止。如土洞内有水灌砂困难时,可采用压力灌注强度等级为C15的细石混凝土,也可灌注水泥和砾石。此种方法对于空土洞和半充填土洞有效,对于充填土洞则不适用。
6、高压旋喷
利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土洞位置,用高压设备使将水泥浆液以20MPa左右的压力从喷嘴中喷射出来,填充空洞并冲击破坏土洞充填物和土洞周围土体,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。高压旋喷法根据基本工艺类型有单管法、二重管法、三重管法和多重管法等[56].用于土洞处理的主要是单管法、二重管法和多重管法,其中以多重管法能够选用浆液、砂浆、砾石等材料进行填充,形成大直径的柱状固结体为效果最好,但造价很高。高压旋喷法处理土洞时在控制旋喷速度和提升速度方面不好掌握,普通单管法、二重管法对浆液细度和稠度要求高,否则容易造成喷嘴堵塞,而岩溶区裂隙多,地下水通道复杂,漏浆现象常常发生,旋喷桩成桩质量难以控制;而且布孔间距要求密,钻进进尺多,浆液用量大且难以估量控制,造价较高;多重管法对于处理土洞最为适宜,加固效果和成桩质量均好,但设备要求高,造价高昂。总体来说,高压旋喷适应性广,可以处理各种类型的土洞,加固效果较好,我国20世纪80年代在高层建筑的土洞地基处理上有较多的应用,但大多为单管法、二重管法,多重管法的应用实例很少。
7、注浆处理
把水泥浆液或其它浆液均匀地注入到土洞中和其周围土体的裂缝、孔隙中,硬化后将与土洞内容物和土洞周围土体胶结成一个整体,形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体。注浆法适用范围广,对于土洞埋藏深浅、洞径大小、充填程度和上覆土体性状均没有太多的限制,同时注浆法还能起到加固整体地基,改善地基的物理化学性质,并能阻塞地下水通道、防止土洞进一步发育的作用。由于注浆法处理效果好、工艺简便、造价较低,近年来在工程应用中逐渐增多,特别是在处理埋藏较深的土洞地基中渐渐成为主流。
8、梁板跨越
当塌陷区范围较大、地下岩溶强烈发育的地段,或者直径和危险性都较小的深埋土洞,当土层的稳定性较好时,可不处理洞体,而在洞顶上以桥梁或阀板形式跨越土洞群和塌陷区。
梁板跨越通常还被作为其它措施处理土洞后的第二保障措施,在《建筑地基基础设计规范》[34]中也规定,在灌注处理的同时,尚应采用梁、板或拱跨越。对深埋土洞的处理往往不可能完全消除土洞缺陷,土洞地基也存在继续发育的可能,所以有必要实施双保险措施。
9、采用桩基等深基础
对重要建筑物,当土洞较深时,可采用桩基或沉井穿过覆盖土层,将建筑物荷载直接传至稳定岩层。采用桩基是最直接最安全的方案,即建筑物采用桩基础,且以端承桩为主,当考虑了土洞的不良影响后也可以采用摩擦端承桩。

9. 溶洞和土洞的地基处理

岩溶区存在溶洞和土洞或岩溶塌陷,将严重影响建筑地基的稳定性,降低地基的承载能力及加大地基的沉降变形。若对存在的溶洞、土洞或岩溶塌陷进行地基处理,可避免其对建筑地基的所造成的不利影响。

5.1.1 岩溶地基处理的一般原则

在岩溶地区进行地基处理时,对于溶洞、土洞或岩溶塌陷地基,一般应遵循以下原则[46]

(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区;

(2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时,应考虑溶蚀继续作用的不利影响;

(3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主,并可根据其形态、大小及埋深,采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等方法处理;

(4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则;

(5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基,对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降压等方法进行处理,同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基或墩基;

(6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施;

(7)当采用桩(墩)基时,宜优先采用大直径墩基或嵌岩桩,并应符合下列要求:①桩(墩)以下相当桩(墩)径的3倍范围内,无倾斜或水平状岩溶洞隙的浅层洞隙,可按冲剪条件验算顶板稳定;②桩(墩)底应力扩散范围内,无临空面或倾向临空面的不利角度的裂隙面可按滑移条件验算其稳定;③应清除桩(墩)底面不稳定石芽及其间的充填物。嵌岩深度应确保桩(墩)的稳定及其底部与岩体的良好接触。

此外,在建筑结构措施中,应选用有利于与上部结构共同工作,并可适应小范围塌落变位、整体性好的基础形式,如配筋的十字交叉条形基础、筏形基础、箱形基础等,同时采取必要的结构加强措施,如砖石结构加强圈梁设置、单层厂房基础梁与柱连成整体,并加强柱间支撑系统等。

5.1.2 溶洞地基的处理方法

对地基稳定性有影响的岩溶洞隙,应根据其位置、大小、埋深、围岩稳定性和水文地质条件综合分析,因地制宜采取下列处理措施[21]

(1)对洞口较小的洞隙,宜采用镶补、嵌塞与跨盖等方法处理;

(2)对洞口较大的洞隙,宜采用梁、板和拱等结构跨越。跨越结构应有可靠的支承面。梁式结构在岩石上的支承长度应大于梁高1.5倍,也可采用浆砌块石等堵塞措施;

(3)对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体,可采用灌浆加固和清爆填塞等措施;

(4)对规模较大的洞隙,可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理。

5.1.3 土洞地基的处理方法

土洞一般埋藏浅,发育快,顶部强度低,发展到一定程度就会塌陷,对建筑物威胁较大,特别是对高层建筑,由于基础埋置深,上部荷载大,造成的危害更大。有时建筑物施工时,由于地质勘察布孔有限而未发现土洞,但在建筑物使用后,由于改变了地下水的条件,如人工降低地下水位,就会产生新的土洞和地表塌陷。土洞对建筑物的影响有时比溶洞还要大,因此在岩溶地段进行建设时,应查清土洞的分布、形状、深度,以及它们的发育程度,可采用钎探的方法(桂林岩溶区采用钎探进行验槽,对查清土洞或塌陷的分布很有成效)。

对地基中存在的土洞,应根据土洞在地基中所处的位置、土洞大小及形状、埋深、水文地质条件等,综合采取处理措施[15,47,48]

(1)挖填法:清除洞内软土后,铺填块石,上做碎石层,其上部用灰土或粘土夯实。一般对地下水形成的土洞,多以疏导为宜,避免堵截,又形成新的土洞,或使原土洞扩大。一般适用于浅层土洞。

(2)灌填法:在洞体范围的顶部地基基坑面上钻孔,可采用多个钻孔(但至少两个以上,以便土洞排气),一般直径φ100~150mm,将砂或砾石灌入洞内,然后再灌入水泥浆,或直接灌入混凝土。适用于埋藏深、洞径大的土洞。

(3)梁板跨越法:对埋置较深和直径较小的土洞,且土洞周边土体的承载力和稳定性较好时,可在洞顶上部用梁板跨越,对洞体本身不再处理。

(4)桩基法:对重要建筑物,当土洞较深时,可用桩穿过土层直抵基岩。也可在土洞中灌注混凝土桩,直至建筑物基础底部,以承受上部结构荷载。

(5)处理地表水及地下水法:由地表水渗入地下而形成土洞,或地表塌陷,做好地表水疏流、防渗等工作是根治土洞的基本措施。对形成土洞的地下水,一般应控制人工降低地下水位。

地基处理应适当考虑地基、基础与上部结构的共同作用,要适应上部结构的选型,同时结构也要适应地基的变形。例如,在岩溶塌陷灌浆时,是否考虑在灌浆塌陷体的顶部预留10~20cm空间,做成砂垫层(褥垫层),以调整灌浆塌陷体与周围地基的差异沉降。

5.1.4 岩溶塌陷的治理

5.1.4.1 岩溶塌陷治理的原则

(1)对于土洞和塌陷,除已充分论证其确属稳定不再发展的以外,一般都需要进行治理,未经治理不宜选作为建筑物的天然地基持力层。

(2)治理措施应坚持“标本兼治”,因地制宜。如由于岩溶地下水位升降波动引起的塌陷,一般应疏导地下水流通道;对于地表水渗漏引起的塌陷,应注意完善地表排水系统,防止地表水渗漏等。

(3)由于岩溶塌陷影响因素很多,一般应采取综合治理措施,如填堵结合灌浆,灌浆结合排水等,以符合既经济又安全的原则。

(4)在治理阶段,应结合监测和地基土测试工作,以检验治理措施的效果,以便发现问题及时补救。

5.1.4.2 岩溶塌陷的治理措施

对于岩溶塌陷,一般可采用以下处理措施[9]

(1)换填法:首先清除塌陷体中的松土,填入块石、碎石或中、粗砂,做成反滤层,然后上覆粘土夯实。对于重要建筑物,一般需要将坑底或洞底与基岩面的通道堵塞,可开挖回填混凝土或设置钢筋混凝土板,也可灌浆处理。

(2)跨越法:用于塌陷坑或土涧较深大,开挖回填有困难的处理方法。一般以梁板跨越,两端支承在可靠的岩、土体上。据广西岩溶区的处理经验,每边支承长度不小于1.0~1.5m。

(3)强夯法:把10~20t的夯锤起吊到一定高度(10~40m);让其自由下落,造成强烈的冲击对土体强力夯实。一方面是夯实塌陷后松软的土层和塌陷坑或土洞内的回填上,以提高上体强度;另一方面可消除隐伏土洞和软弱带,是一种处理结合预防的措施。

(4)灌注法:把灌注材料通过钻孔进行注浆,其目的是强化土层或洞穴充填物、充填岩溶洞隙、隔断地下水流通道、加固建筑物地基。灌注材料主要是水泥、碎料(沙、矿渣等)和速凝剂(水玻璃、氧化钙),水泥标号一般应大于450号,灌浆方式可采用低压间歇定量式或循环式灌注。

(5)深基础法:对于一些深度较大,跨越结构无能为力的土洞、塌陷,通常采用桩基,将荷载传递到基岩上。

(6)旋喷加固法:在浅部用旋喷桩形成一“硬壳层”,在其上再设置基础。“硬壳层”厚度根据具体地质条件和建筑物的设计而定,一般可达5~20m。

(7)地表水的疏、排、围、改治理:在塌陷的治理阶段,对地表水的治理不能忽视或放松,应在预防措施的基础上进一步完善。

10. 地质上何为土洞何为溶洞

土洞……地质上有这个概念?一般是指粘土沉积中存在的洞穴;溶洞一般指在岩层中由于溶蚀而形成的较大空间,多见于灰岩中

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