[發明專利]特大溶洞洞底處理施工方法

在審

• 申請號: 201410745067.8
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104532821A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 馬良;張博軒;宋國映;王波
• 申請（專利權）人: 中鐵三局集團有限公司;中鐵三局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E21D9/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種特大溶洞洞底處理施工方法，其特征在于：采用跟管鉆進工藝，在鉆進過程中同步跟進套管，將套管穿過易坍塌地層，將其隔住，跟管鉆進至溶洞部位停止鉆進后采用細石混凝土進行回填，回填完成后繼續鉆進。

2.根據權利要求1所述的特大溶洞洞底處理施工方法，其特征在于：具體步驟如下：

1）、輔助坑道施工，具體如下：

1.1）于隧道進口左線線路右側設置一施工導洞，單面下坡，坡度52.94‰，采用無軌單車道運輸，斷面內凈空尺寸為5.0m寬×6.0m高；

1.2）施工導洞進入溶腔后接溶腔底部，坑底面與碎石土地面齊平；

1.3）施工導洞洞口段及底部與溶腔相交段采用模筑襯砌，其余地段采用錨噴襯砌，IV級圍巖設置拱墻型鋼鋼架加強支護，V級圍巖采用拱部注漿小導管及拱墻型鋼鋼架加強支護；

1.4）施工導洞采用錨噴構筑法施工，光面爆破，IV、V級圍巖地段臺階法開挖；

1.5）清除碎石土前，在施工導洞井底前15×15m范圍外先施作三排φ76鋼管樁保持軟土堆穩定，鋼管樁嵌入不小于1m，1m×1m交錯布置，逐級挖開洞口15m×15m范圍內軟土，暫時堆積于邊坡以外20m的穩定土層上；

1.6）對溶腔底碎石土進行清除的過程中，整體分級清除，每級高度不超過2m，保證施工安全；

2）、施工場地清理：隧底以下溶洞的軟土部分進行清除，清理至基巖表層后，為Φ76鋼管注漿加固提供工作平臺；

3）、鉆孔施工：采用跟管鉆進技術，在潛孔錘的下端加接一偏心鉆具，當鉆具下到孔底后，順時針方向旋轉時，擴孔器從中心偏離出來，與鉆頭同步旋轉，結果鉆出的孔徑套于套管外徑，套管隨著鉆頭的前進而隨之下降，即實現跟管鉆進；當鉆進至穩定地層，套管已隔住坍塌地層時，提升偏心鉆具：將鉆具逆時針方向旋轉一下，擴孔器在鉆頭中心軸偏心的作用下向中心收攏，通過套管將偏心鉆具提出孔外，再換用普通潛孔錘鉆進穩定地層至設計孔深；鉆進過程中遇到溶洞時采用細石混凝土進行回填，待混凝土終凝后繼續進行鉆進直至鉆進至設計孔底標高；

4）、鋼花管施工：

4.1）鋼花管制作：采用Φ76鋼管加工制作，管壁鉆注漿孔，孔徑8～10mm，孔間距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成錐形，便于鋼管的安裝，尾部長度不小于30～40cm，作為不鉆孔的止漿段，鋼花管單根長度為6m，按照鉆孔深度加工相應長度的鋼管，鋼管壁端頭10cm進行套絲處理，管結之間采用專用套管連接；

4.2）鋼花管安裝：鉆孔結束后及時安裝鋼花管，避免施工震動造成塌孔；采用人工配合鉆機安裝鋼花管，鋼花管的連接采用套管連接，安裝完成后及時封管，同時安排注漿所用進、出漿管，及時注漿加固，鋼花管制作時外露長度不小于30～40cm，以便連接孔口閥門和管路；注漿管安放好后，在注漿管管口加上孔口蓋，以防止雜物進入；

5）、封孔：

5.1）注漿主要針對土石分界面、巖溶通道、土洞充填加固處理，采用孔口管加止漿塞動態阻塞封孔,孔口管深入孔口以下深度不小于50cm；

5.2）對于鉆探過程中及沖洗后仍能返水的鉆孔，孔口采用濃水泥漿或水泥砂漿一次性封閉；

5.3）當注漿鉆孔未揭示有溶洞或較大開度溶蝕裂隙發育時，采用水泥砂漿一次性封孔，封孔段入巖長度不小于50cm；注漿鉆孔揭示有溶洞或較大開度溶蝕裂隙發育時，采用孔口管加止漿塞動態阻塞封孔,孔口管入巖深度不小于50cm；

5.4）動態阻塞法封孔孔口管采用Φ110PVC給水管,公稱壓力(PN)不小于1.5Mpa；封孔段用水泥漿澆注密實,護孔段設置為花管,花管孔眼呈梅花型號布置,直徑5mm,孔眼間距3.5cm；

5.5）終孔驗收后及時進行封孔作業，封孔水泥漿或水泥砂漿終凝后進行注漿作業；?

6）、注漿：

6.1）以純水泥漿為主的單液注漿材料，水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6:1～1:1；開始注漿時采用稀漿灌注，當灌入量較大時采用濃一級的漿液灌注；

6.2）孔口安裝壓力表，注漿壓力一般為0.2～0.3Mpa，終注壓力0.3～0.5Mpa；注漿安裝帶打印功能的自動流量計裝置；

6.3）終注條件為：在終注壓力下連續注漿10min的注入率不大于5L/min時，終止注漿；

6.4）注漿量由注漿段巖溶裂隙率、注漿半徑和充填、漏失情況按注漿加固體積10%計算確定；

6.5）對土洞、空溶洞或半充填溶洞，回填細石混凝土后再進行注漿處理；

6.6）對溶蝕裂隙發育、連通性好、漏液嚴重，注漿時摻入粉土或粉煤灰，粉土摻入量<水泥重量的10%，粉煤灰摻入量為水泥重量的20%～50%。