一種多層巖溶發(fā)育帶樁基礎(chǔ)工程施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粧基工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基底巖溶因地下水位隨季節(jié)變化和潛蝕、真空抽吸等作用，易形成土洞，并發(fā)展成坍陷，或由于新增建筑荷載等原因增加荷載而使溶洞頂板產(chǎn)生坍陷。坍陷危及建筑物的穩(wěn)定，影響行車安全，需進(jìn)行巖溶注漿加固處理。在制定處理措施及施工前，應(yīng)在認(rèn)真地面調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有針對(duì)性的鉆探及物探工作，然后根據(jù)勘查結(jié)果，制定可行的處理措施。否則會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程綜合處治施工方法，有效避免因施工導(dǎo)致地面塌陷而造成人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程施工方法，其特征在于，具體施工步驟如下:
(一)綜合建立計(jì)算模型與計(jì)算公式形成巖溶區(qū)粧基施工勘察深度和勘察思路；
(二)根據(jù)步驟(一)所述的勘察思路勘察基巖的巖性、構(gòu)造、巖面變化、風(fēng)化程度，確定其堅(jiān)硬程度、完整程度和基本質(zhì)量等級(jí)，判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層，形成勘察成果；
(三)根據(jù)步驟(二)所述的勘察成果繪制地質(zhì)斷裂帶分布圖和擬建建筑與巖溶發(fā)育帶相對(duì)位置關(guān)系圖；
(四)根據(jù)步驟(三)所述的地質(zhì)斷裂帶分布圖和相對(duì)位置關(guān)系圖，以擬建每幢樓為單位制定施工場(chǎng)地粧基礎(chǔ)的施工順序；
按照先總體后局部，先以單體建筑物為單位選擇建筑物的施工順序。一般情況下，對(duì)于揭露有溶洞、裂隙等不良情況的粧基，也本著先易后難的原則，選擇危險(xiǎn)性相對(duì)小區(qū)域進(jìn)行前期施工，先施工裂隙發(fā)育較差的、溶洞較小的、溶洞層次較少的；然后施工溶洞大的、溶洞層次較多的等情況較復(fù)雜的粧基。對(duì)于每一棟樓基礎(chǔ)施工，應(yīng)遵循分批次與提前預(yù)處理原貝IJ，確保施工進(jìn)度與工期。
[0005](五)根據(jù)步驟(四)所述的施工順序，按照巖溶發(fā)育帶所處的位置、發(fā)育情況以及巖溶粧基礎(chǔ)施工可能引起的地面塌陷危險(xiǎn)等級(jí)將其分為四個(gè)等級(jí):
第一等級(jí):超前鉆孔沒有遇見溶洞或溶洞厚度累加總計(jì)小于等于I米，巖溶粧基礎(chǔ)施工不引起地面塌陷或地面塌陷深度小于0.5米；
第二等級(jí):超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于I米又小于等于3米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度小于1.5米；
第三等級(jí):超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于3米又小于等于5米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度小于2.5米；
第四等級(jí):超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于等于5米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度大于2.5米；
(六)對(duì)每幢建筑物粧的巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)根據(jù)步驟(五)所述的等級(jí)進(jìn)行分批分層次進(jìn)行注楽施工:
(I)對(duì)于第一等級(jí)，進(jìn)行第一批施工，直接施工不用防治；
(II)對(duì)于第二等級(jí)，進(jìn)行第二批施工，沖擊成孔部分，經(jīng)計(jì)算在入基巖前2米拋填片石與粘土塊橫向擠密，入巖時(shí)輕打；
(III)對(duì)于第三等級(jí)，進(jìn)行第三批施工，沖擊成孔全長(zhǎng)拋填片石與粘土塊橫向擠密，入巖時(shí)輕打；
(IV)對(duì)于第四等級(jí)，進(jìn)行第四批施工；
(七)對(duì)第一批粧基礎(chǔ)施工前采用如下預(yù)處理方法進(jìn)行提前預(yù)處理溶洞:小孔經(jīng)鉆孔，注入沙漿，其配比水泥砂漿為:水:水泥:砂=0.8:1.0:1.0。沖擊成孔部分經(jīng)計(jì)算在入基巖前2米拋填片石與粘土塊橫向擠密，入巖時(shí)輕打。
[0006]經(jīng)超前鉆孔勘察資料統(tǒng)計(jì)與計(jì)算分析，結(jié)合大量巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷防治工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)巖溶粧基礎(chǔ)施工可能引起的地面塌陷危險(xiǎn)等級(jí)將其分為四個(gè)等級(jí)，其巖溶粧基礎(chǔ)施工分為四個(gè)批次，并對(duì)應(yīng)不同的防治措施。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(二)中所述的勘察基巖的巖性、構(gòu)造采用鉆探取芯方法，具體方法根據(jù)巖土類別、巖土可鉆性分級(jí)和鉆探技術(shù)要求等確定。對(duì)于要求采取巖芯的鉆孔，應(yīng)采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；對(duì)于黏性土可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)采用螺旋鉆進(jìn)或錘擊鉆進(jìn)方法；對(duì)于碎石土，可采用植物膠漿液護(hù)壁金剛石單動(dòng)雙管鉆具鉆進(jìn)。鉆進(jìn)方法，不再贅述。
[0008]施工期間巖溶專項(xiàng)勘察。對(duì)前期已開展的場(chǎng)地物探、工程詳勘、超前鉆施工等資料進(jìn)行分析、整理，根據(jù)已有成果，找出尚待查明的主要問題，并布置相應(yīng)的鉆探工作量，探明場(chǎng)地內(nèi)除表層巖溶帶發(fā)育外，尚分布有的深部巖溶帶，摸清巖溶發(fā)育標(biāo)高位置。在打超前鉆勘察時(shí)，應(yīng)以“角點(diǎn)法”的方式，根據(jù)每幢建筑軸線位置，在建筑周邊及中間位置按勘察深度布置控制性勘察孔，根據(jù)每幢樓建筑面積，超深控制孔宜控制在6~8個(gè)之間，并不少于4個(gè)，控制孔的深度根據(jù)步驟(一)確定。
[0009]作為優(yōu)選，對(duì)于巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，勘探孔應(yīng)穿過溶洞或斷層破碎帶進(jìn)入穩(wěn)定地層，粧底一下進(jìn)入完整巖石深度不小于5.0m。
[0010]作為優(yōu)選，對(duì)滑坡松散土體和強(qiáng)風(fēng)化基巖層采用跟套管護(hù)壁鉆進(jìn)或泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)；在粧底以下5m段采用雙管單動(dòng)取芯鉆進(jìn)；對(duì)下部完整基巖采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(六)中所述的注漿施工順序如下:
(a)施工準(zhǔn)備；
(b)先導(dǎo)孔鉆進(jìn)；
(C)注漿前注水試驗(yàn)；
Cd)注漿前注水試驗(yàn)；
(e)注漿;
(f)封孔；
(g)一般注漿孔鉆進(jìn)； (h)—般注漿孔注漿；
(i)注漿效果檢測(cè)。
[0012]作為優(yōu)選，所述的步驟(b)中，當(dāng)?shù)刭|(zhì)鉆孔發(fā)現(xiàn)巖溶較大，相鄰兩孔可能連通時(shí)，注漿孔應(yīng)跳孔施鉆，不應(yīng)全部鉆孔完后再注漿。
[0013]作為優(yōu)選，所述的步驟(b)中，注漿孔孔位偏差不超過50cm。
[0014]作為優(yōu)選，所述的步驟(e)的注漿過程中在注漿區(qū)域埋設(shè)觀測(cè)粧，在注漿前后觀測(cè)其地表沉降，進(jìn)行地面觀測(cè)記錄。
[0015]作為優(yōu)選，所述的觀測(cè)粧設(shè)置在線路中心、路基兩側(cè)路堤或路塹坡腳、以及坡腳外(或塹頂外)10m分別設(shè)置，縱向間距不大于50m，過渡段范圍及非均質(zhì)地區(qū)應(yīng)加密觀測(cè)剖面。
[0016]作為優(yōu)選，所述的步驟(e)的注漿過程達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，結(jié)束該孔注漿:
①注漿孔口壓力維持在0.5MPa左右，維持lOmin。
[0017]②冒漿點(diǎn)已出注漿范圍外3?5m時(shí)。
[0018](I)在長(zhǎng)江一級(jí)階地巖溶發(fā)育區(qū)利用地質(zhì)構(gòu)造學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、工程勘察等理論綜合應(yīng)用分析指導(dǎo)巖溶發(fā)育區(qū)粧基工程施工的綜合處治，通過結(jié)構(gòu)力學(xué)與地質(zhì)學(xué)理論建立計(jì)算模型與計(jì)算公式得出巖溶區(qū)粧基施工勘察深度；(2)在進(jìn)行超前鉆勘察時(shí)，應(yīng)以“角點(diǎn)法”的方式，根據(jù)每幢建筑物軸線位置，在建筑周邊及中間位置按勘察深度布置控制性勘察孔；(3)按照先總體后局部，依據(jù)定性與定量相結(jié)合思路，利用物探與施工勘察成果繪制地質(zhì)斷裂帶分布圖與擬建建筑與巖溶發(fā)育相對(duì)位置關(guān)系圖，擬建場(chǎng)地內(nèi)提出以建筑體為單位的總體粧基礎(chǔ)施工順序；(4)在整體地質(zhì)斷裂帶分布圖與局部相對(duì)位置圖的基礎(chǔ)上提出“角點(diǎn)控制法”，按巖溶所處在位置與發(fā)育情況，針對(duì)每幢建筑的粧基礎(chǔ)施工順序進(jìn)行分批分層次，同時(shí)針對(duì)性的進(jìn)行不同施工預(yù)處理措施，防止大面積深部施工塌陷產(chǎn)生；
(5)提出巖溶發(fā)育區(qū)每幢樓的粧基礎(chǔ)施工順序并繪施工順序圖指導(dǎo)施工。(6)通過以上步驟避免粧基施工過程中大面積深部塌陷產(chǎn)生，避免施工機(jī)械與人員的傷亡，同時(shí)保證施工達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求與標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明公開的多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程施工方法進(jìn)行施工可有效避免因施工導(dǎo)致地面塌陷和人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。
【附圖說明】
[0020]圖1是具體實(shí)施例中場(chǎng)地粧基礎(chǔ)的施工順序圖。
[0021]圖2是具體實(shí)施例中多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程施工順序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]一種多層巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)工程施工方法，具體施工步驟如下:
(一)綜合建立計(jì)算模型與計(jì)算公式形成巖溶區(qū)粧基施工勘察深度和勘察思路。
[0023](二)根據(jù)步驟(一)所述的勘察思路采用鉆探取芯方法勘察基巖的巖性、構(gòu)造、巖面變化、風(fēng)化程度，確定其堅(jiān)硬程度、完整程度和基本質(zhì)量等級(jí)，判定有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層，形成勘察成果。
[0024]對(duì)于巖溶、斷層破碎帶地區(qū)，勘探孔應(yīng)穿過溶洞或斷層破碎帶進(jìn)入穩(wěn)定地層，粧底一下進(jìn)入完整巖石深度不小于5.0m。
[0025]對(duì)滑坡松散土體和強(qiáng)風(fēng)化基巖層采用跟套管護(hù)壁鉆進(jìn)或泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)；在粧底以下5m段采用雙管單動(dòng)取芯鉆進(jìn)；對(duì)下部完整基巖采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。
[0026](三)根據(jù)步驟(二)所述的勘察成果繪制地質(zhì)斷裂帶分布圖和擬建建筑與巖溶發(fā)育帶相對(duì)位置關(guān)系圖。
[0027](四)根據(jù)步驟(三)所述的地質(zhì)斷裂帶分布圖和相對(duì)位置關(guān)系圖，以擬建每幢樓為單位制定場(chǎng)地粧基礎(chǔ)的施工順序，具體見附圖1，標(biāo)號(hào)5的代表第一步施工，標(biāo)號(hào)6的代表第二步施工，標(biāo)號(hào)7的代表第三步施工，標(biāo)號(hào)8的代表第四步施工，標(biāo)號(hào)9的代表第五步施工。
[0028](五)根據(jù)步驟(四)所述的施工順序，按照巖溶發(fā)育帶所處的位置、發(fā)育情況以及巖溶粧基礎(chǔ)施工可能引起的地面塌陷危險(xiǎn)等級(jí)將其分為四個(gè)等級(jí)，具體見附圖2，
第一等級(jí)1:超前鉆孔沒有遇見溶洞或溶洞厚度累加總計(jì)小于等于I米，巖溶粧基礎(chǔ)施工不引起地面塌陷或地面塌陷深度小于0.5米；
第二等級(jí)2:超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于I米又小于等于3米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度小于1.5米；
第三等級(jí)3:超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于3米又小于等于5米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度小于2.5米；
第四等級(jí)4:超前鉆孔揭示溶洞厚度累加總計(jì)大于等于5米，巖溶粧基礎(chǔ)施工引起地面塌陷深度大于2.5米；
(六)對(duì)每幢建筑物粧的巖溶發(fā)育帶粧基礎(chǔ)根據(jù)步驟(五)所述的等級(jí)進(jìn)行分批分層次注漿施工:
(I)對(duì)于第一等級(jí)1，進(jìn)行第一批施工，直接施工不用防治；
(II)對(duì)于第二等級(jí)2，進(jìn)行第二批施工，沖擊成孔部分，經(jīng)計(jì)算在入基巖前2米拋填片石與粘土塊橫向擠密，拋填物體積約18.84m3，入巖時(shí)輕打；
(III)對(duì)于第三等級(jí)3，進(jìn)行第三批施工，沖擊成孔全長(zhǎng)拋填片石與粘土塊橫向擠密(體積約18.84m3)，入巖時(shí)輕打，以上拋填物