洞穴分岩溶黄土陷穴采空坑道窖枯井墓穴等工洞穴洞穴处理需清浅溶洞中淤泥松软沉积物铲溶洞表面溶蚀部分洞壁倾斜部分做成台阶采填片石水泥土组成混合物回填需回填密实压浆加固处理应施工图求现场试验确定配合配置水泥砂浆加固基前通试验确定灌浆孔深度孔距灌浆压力等关技术参数施工图求布置钻孔宜梅花型布置施工图求预留定数量检查孔施工图求进行质量控制检测利灌浆孔进步探明质情况岩溶范围深度施工图符时应时反馈关单位
1 工艺特点
工艺操作简单处理效果直观
2 适范围
适公路铁路路基洞穴处理施工
3 工艺原理设计求
施工工艺采填充物洞穴陷穴回填密实通压浆处理等方式填充孔洞设计采填片石水泥土组成混合物回填采锚固压浆加固处理等
4 施工工艺流程
41 岩溶洞穴处理施工工艺流程
岩溶洞穴处理施工工艺流程见图1
42 黄土陷穴处理施工工艺流程
黄土陷穴处理施工工艺流程见图2
5 施工点
51 施工准备
1)施工前应根勘探资料施工段进行质核查洞穴处理应勘察设计监理单位处理范围效果予确认
2)施工前应先疏排表水防止表水渗设计特殊求时施工图求办理
3)洞穴处理材料应符合施工图求进场时应进行现场验收
52 施工工艺点
521 岩溶洞穴处治施工方法点
5211 排离岩溶水
溶性岩石裂隙孔洞中水岩溶水溶性岩石中常宽溶蚀裂隙分部均规模等溶洞种形式表水相联系形成含水体系溶蚀基准面岩溶水流动呈状分部形成暗河水量水位季节变化幅度较溶蚀基准面岩溶水形成水池湖岩溶区开挖路基常边坡路基出现涌水现象岩溶水
开始
洞穴调查
制定洞穴处理方案
修筑表洞穴周边截排水设施
洞穴处理检验
结束
合格
合
格
灰土回填
灌浆压浆回填
图2 黄土陷穴处理施工工艺流程图
开始
洞穴调查
制定洞穴处理方案
修筑表洞穴周边截排水设施
洞穴处理
灌浆填充
清挖夯填
砂石填充
盖板加固
桥涵跨越
砌石封闭
……
洞穴处理检验
结束
合格
合
格
图1 岩溶洞穴处理施工工艺流程图
定径流系统涌水量特山区岩溶水补位置高形成较动水压力宜疏宜堵
排离岩溶水工程措施应规模危害程度处理条件制宜确定合理排水设施位置恰排水功利面排水沟渠相互配合构成统排水系统危路基岩溶水排防止漫流滞积渗排离方法疏导截留围埝改道等
1)排离路基方岩溶水
出现路基方流量较势较缓岩溶水设排水沟截离路基明沟水引入涵洞排出流量较势陡峭岩溶水急流槽吊沟水引入边沟通涵洞排出流量岩溶水宜边沟排出
2)排离路基基底岩溶水
出现路基基底岩溶水流量较应设涵洞水排出孔洞时水雨季暴雨时出现水直接填土免岩溶水逐步土走引起沉湿软路基果仅裂隙水细水孔水设暗沟渗流排出
3)溶蚀洼岩溶水治
路基溶蚀洼洼暴雨时壅水宜设路堤通填料应选水稳性材料路堤少应高出洼规定洪水频率计算水位05m路堤边坡宜作防护溶蚀洼势低表水通落水洞排出溶蚀洼暴雨时消水量表汇水量消水洞堵塞造成洼积水路基淹没
5212 溶洞处治施工方法
1)处理路基溶洞应搞清影响路基稳定溶洞分布分保证安全条件考虑施工方便行节约投资原选择处理方案施工中遵守般原:
(1)影响路基稳定溶洞采取种方法处理施工中均应堵塞溶洞水出路路基基底岩溶泉水洞采什方法排出均应保证路基填土高度土石方受浸润保证受温差作水蒸气升聚集路面基层
(2)路基方岩溶泉水洞采排水沟水引离路基路基基底岩溶泉水洞宜设涵洞涵水排出流量较暗洞淌水洞桥涵跨
(3)路堑边坡危路基稳定干溶洞干砌片石浆砌片石堵塞路基基底挡土墙基底干溶洞洞口深度较浅时采回填夯实洞口较深度较深溶洞应采绕避桥涵跨越干溶洞顶板太薄顶板较碎时采加固顶板炸桥涵跨越溶洞位沟边伏击较深时采钢筋混凝土板封闭应防止边沟水渗溶洞
(4)隐伏岩裂隙处理应根物探报告提供隐伏岩溶分部位置埋深裂隙方选择出批表土层薄裂隙较发育岩溶进行重点开挖验证目验证物探报告准确性确保路基稳定物探报告准应重新勘测
4)施工具体措施
(1)岩溶水宜疏导采制宜势利导方法予疏导般做法水道相联系漏斗消水洞处修建涵洞样漏斗消水洞填充物季节变化出现间歇性周期性泄水涌水修建涵洞利保证农田灌溉水涵洞漏斗消水洞间根具体形钢筋混凝土明沟蓄水池相连
(2)路线跨越溶洞岩溶水时跨越条件应首选跨越形式桥跨越适流量较暗河水洞消水洞等涵跨适般岩溶泉雨季暗河表水汇流量较时桥涵水孔径应满足排水求跨越常性积水水较浅溶蚀洼时采片石透水河堤
(3)填充物溶洞采加固处理方法洞径浅清洞填充物先块石堵塞洞口片石混凝土填洞径深采钢筋混凝土板洞封闭洞径浅全部清洞填充物换填片石混凝土洞径深洞填充物易清采取清部分填充物整先填块石填片石然夯填黏土做成土片拱浆砌片石拱跨封闭
(4)路基范围表坍陷首先应查明坍陷原边采取相应措施岩基未出露者采黏土回填夯实岩基出露见空洞洞口时采片石堵塞洞口黏土回填土洞
(5)加固岩洞时常遇关岩溶顶板安全厚度问题设计没求时般参列情况进行处理:溶洞暗河顶板厚度10m洞道直径5m时顶板岩层完整情况进行处理顶板岩层破碎坍坠现象应考虑加固顶板炸填塞架桥跨越洞水应注意堵塞水流引起壅水顶板厚度10m洞道直径2m时顶板岩层坍坠现象坚硬岩层作处理
(6)路基建筑物基秘笈型溶洞溶孔等造成岩体强度低稳定性差段采灌浆加固
5213 施工注意事项
1)施工前应查明路基附岩溶情况成(岩溶类型发展规律水情况溶洞顶板厚度岩石破碎程度等)便采取效措施
2)路基危害性岩溶应处理施工方法发现问题采取措施等时记入工程日志查考
3)路基附岩溶处理应根检算决定
4)路基两侧取土坑离路基稍远具畅通流水坡度水致渗路基基底
5)岩溶中遇软弱填充物质时应视情况加清时应岩溶表层奉化破碎层凿砌筑浆砌片石灌注混凝土
6)水岩溶出入口禁止弃渣堵塞时应做排水准备免造成质量事
7)水岩溶应采取疏导措施意堵塞口
522 黄土陷穴治施工方法点
黄土陷穴路基危害甚般均需进行治理根治方法种
黄土陷穴区洞穴应根分布位置形状深度发展趋势采取回填夯实灌(压)土浆灌砂等措施
1)施工图做防排水措施避免表水流入
2)设计采取灌(压)浆施工
(1)清浅陷穴中松软沉积物做成台阶状
(2)灌砂面积陷穴干砂灌实黏土封顶夯实改变貌防止雨水流入陷穴位置
(3)开挖夯填直观方法根洞穴具体情况直接开挖回填黄土分层夯实采取灰土回填施工应洞穴开挖分层回填夯实设计求
(4)灌泥浆洞身洞壁曲面直离路基中线较远陷穴水黏土砂子拌制采灌浆机反复次灌注
(5)压水泥浆时封闭水道水泥浆时应改变微貌防止雨水流入陷穴方加固处理时应符合列求:
①施工图求现场试验确定配合配置水泥砂浆
②加固基前通试验确定灌浆孔深度孔距灌浆压力等关技术参数
③施工图求布置钻孔宜梅花型布置质钻成孔
④应施工图求预留定数量检查孔施工图求进行质量控制检测
⑤开挖导洞竖井进行回填洞穴深明挖工程数量较采开挖导洞方法洞外逐步回填密实回填前应浆洞尘土彻底清扫干净接面05m厚时改黏土回填夯实
523 工洞穴处治施工方法点
工洞穴包括开矿采空区窑洞古墓枯井防空洞墓穴窖等坑洞年变迁部分已堵塞表痕迹暗藏影响路基稳定工洞穴处理应施工图求进行处理符合列求:
1)检查坑洞环境采取安全保护措施稳定坑洞应加强时支撑坑洞害气体物质应予排
2)揭露表盖层清洞沉积物
3)采水泥土石灰土回填夯实石质洞穴采片石混凝土回填视具体情况采取压浆处理等措施
4)顶板厚坑洞挖开处类土质块石分层回填夯实方便工作挖斜井竖井分段进行回填处理
5)顶板较厚直坑洞开挖时采砂卵石浆砂浆灌注坑洞顶布置适试坑灌注洞顶支撑点稳定性采钢筋混凝土盖板封堵洞口
6)民农业水坑洞游拦截入附桥涵绕行直接修建涵洞通
7)采空区路基:宜采堵塞处理措施严重沉陷段采钻孔灌注桩基础钢筋混凝土底梁通较轻沉陷段路堑应施工图预留沉降量路堤应施工图求基预留沉降路基加宽路堤体预留沉降起加填预留沉降土采灌浆法处理灌浆材料黄土水泥氯化钙(水玻璃粉煤灰)等
6机具设备
根洞穴工程数量规模工期求选施工方法等条件确定机械设备般相应设备:基础开挖采挖掘机配合工施工模板支立拆采汽车吊安设支拆工配合混凝土采搅拌站拌制输送车运输输送泵灌注灌浆机械设备:钻孔机灌浆泵水泥砂浆水泥浆搅拌机械等
7 劳动力组织
详细劳动力组织见表1
表1 劳动力组织表
序号
工种
数量
职责
1
班组长
1
指挥现场项工作
2
高级技工
1~2
技术关
3
中级技工
2~3
技术负责
4
初级技工
4~8
技术操作
5
机械操作手
根设备确定数
8 质量求质量控制点
1)岩溶洞穴区路堤填筑前路堑开挖施工图标示高程应结合勘探设计资料施工段进行质核查洞穴处理应设计单位处理范围效果予确认
2)施工前应根勘探设计资料洞穴具体质情况确定施工方案施工工艺制订质量保证措施报监理单位审核批准组织施工洞穴处理前应分测量记录处理范围高程
3)严格施工图规定施工方法求进行洞穴基处理施工前施工程中出现列情况应时反馈建设单位监理工程师规定办理变更设计
(1)施工前质核查施工程中发现质情况施工图符
(2)路堑路基面边坡出现较水较厚松软填充物溶洞
(3)施工中发现路堤基溶洞查知位堑底未出露溶洞
(4)黄土陷穴区路基洞穴采取开挖回填夯实灌(压)土浆灌砂等处理措施时应处理范围做排水设施表水流入
(5)灌浆时应符合环保求废浆隔离回收设施灌浆程中应防止浆液渗漏跑浆现象应时查明原处理岩溶洞穴段路基施工前应做引排面水设施处理范围面防排水防渗措施应满足施工图求符合环保关规定
(6)洞穴处理材料应符合施工图求进场前应进行现场验收
4)检验频率标准
1)洞填充物清深度应符合施工图求检验数量:面积20m2洞穴洞穴抽样检验10处面积20m2洞穴洞穴抽样检验20处
2)采钻孔灌浆灌砂处理洞穴时钻孔布设形式灌充数量范围应符合施工图求检验数量:全部检验
3)采取回填法处理洞穴时回填范围端部处理应符合施工图求回填应分层夯填密实岩块回填架空现象压实质量应符合施工图求
4)检查洞穴回填范围端部处理情况回填层检验压实质量3点采砌体封闭洞穴时砂浆强度等级应符合施工图求砌筑应洞壁密贴外露面应路基面基底边坡面齐
5)洞穴修筑支顶构筑物应密实洞穴做1组砂浆混凝土强度试件
6)堑干溶洞处理应符合施工图求干溶洞检验
9 安全环境保护措施
91 施工安全
1)施工机械施工操作员条件检修保养施工电特殊环境中作业线施工等应严格执行铁路工程施工安全技术规程
2)电工机操工安全检查员等培训考试合格发岗证
3)安全检查员执行三查制度工前检查工中督查工复查杜绝事隐患
4)施工作业员高处检修员须戴安全帽高处作业应洗安全带
92 环境保护
1)距居民生活区附施工现场须建立必噪声控制措施隔声屏等
2)夜间施工做扰民严格夜间施工措施组织施工
(1)建立夜间施工领导值班交接班制度加强夜间施工理调度施工现场设现场值班室
(2)制定夜间施工保证具体实施措施
(3)施工现场设置明显交通标志安全标志牌警戒灯等标志标志牌具备夜间荧光功保证施工机械施工员施工安全
(4)施工现场足够夜间明设备保证施工明强度求确保施工现场安全
3)灌浆施工时应周边河道农田等进行观察防止浆液通洞穴道流散污染周边环境
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