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溶（土）洞填充 水泥土墩柱法岩溶处理施工

溶（土）洞填充水泥土墩柱法是一种针对岩溶地区地基处理的有效施工技术，广泛应用于公路、铁路、桥梁及高层建筑等工程建设中。该方法主要用于处理地下存在溶洞或土洞的不稳定地质条件，通过在洞体内部或软弱区域设置水泥土墩柱，提高地基承载力，增强整体稳定性，防止不均匀沉降和地面塌陷。

施工时，首先通过地质雷达、钻探等手段对岩溶发育区域进行详细勘察，明确溶（土）洞的位置、规模及填充情况。随后采用钻孔设备在预定位置成孔，深入至稳定持力层。接着，向孔内注入由水泥、土和适量水拌合而成的水泥土混合料，形成具有一定强度和刚度的墩柱体。水泥土墩柱不仅可有效填充空洞，还可与周围岩土体共同作用，形成复合地基，显著提升地基的整体性与承载能力。

该工法具有施工简便、成本较低、适应性强等优点，尤其适用于浅层岩溶及隐伏土洞的处理。同时，水泥土材料来源广泛，环保性能较好，且可通过调整水泥掺量控制强度，满足不同工程需求。在实际应用中，常结合注浆法、桩基等其他加固措施，形成综合处理方案，确保工程安全可靠。总之，水泥土墩柱法是岩溶区地基处理的一种经济、高效的技术手段，对保障工程建设质量和长期稳定性具有重要意义。

对已探明的溶（土）洞根据其大小按2.0×2.0的间距布置钻孔，溶（土）洞处理前先对周边钻孔注双液浆，双液浆凝固时间约50s，双液浆间隔注射，扩散半径1.0m，使溶（土）洞处理边界形成止浆墙，然后在止浆墙内注射单液浆进行溶（土）洞处理。

db21∕t 3215-2019 水运工程混凝土结构冲击弹性波法检测技术规程4.2地基加固水泥土墩柱工艺原理

针对地层中存在大量砂层和软弱层体，采用水泥土墩柱（搅拌桩或旋喷桩施做）。主要是固结土体、约束土层，在基底形成隔水墙，分割基底为一定面积的方形墩体，以阻止基底水的流动、新土洞的形成，增强地基强度，提高地基承载力，防止砂层的地震液化和土拱的作用，通过加固保证施工和运营期间的行车安全。

5.施工工艺流程及操作要点

勘探土溶（土）洞边界 吹填砂（泵注砂浆） 袖阀管注浆 止浆帷幕 袖阀管注浆 注浆效果检测

5.2.1溶洞边界勘探

⑴ 依据原勘察发现溶（土）洞的地质钻探孔，沿隧道前进及其垂直方向按2m×2m布孔探测边界，隧道纵向须探测到溶（土）洞边界为止，沿垂直于隧道前进方向，探测至隧道主体结构外侧3m范围，以此圈定此溶（土）洞的分布及处理范围，具体探测孔位如图所示。

⑵ 判定溶（土）洞是否处理原则：当溶（土）洞在隧道边外3m和隧道底以下10m不作处理，除此以外的溶（土）洞都进行处理，在隧道范围内的所有土洞都需处理。

溶（土）洞处理与否与隧道关系图如下：

投砂处理的方法是在原勘察孔附近（约60cm）补钻两个Φ200mm（下注砂套管Φ200mm）的投砂孔进行投砂，投砂时以原勘察孔作为出气孔，也可利用两投砂孔相互作为出气孔。

投砂处理时在原钻孔附近（约0.6m）补钻两个投砂孔，两投砂孔中心与原钻孔中心需在同一连线上（每个洞最少不得少于2个孔）。

钻孔Φ200mm（套管Φ200mm）；

孔深：至洞体顶板下0.5m；

充填设备：混凝土喷射机一台，空气压缩机一台；

下Φ200mm套管（投料管），尝试至溶（土）洞顶面，在地面用夹具固定。安装弯接头、密封环，在弯接头连接空压机，吹砂充填溶（土）洞。

用混凝土喷射机连续向孔内投砂，不得间断。

投砂时应缓慢连续的加砂，防止过快堵塞；如要堵塞，则采用高压风进行透孔。

投砂充填满后，应用高压风重新透孔。再次充填，循环多次，保证充填饱满。

由于溶（土）洞的分布及形态十分复杂，正式施工时，必须首先详细查清其分布范围、形态及充填情况（如溶（土）洞内充填投砂施工无法进行时，嘉禾车辆出入段则改为M7.5号水泥砂浆灌注）。

进行送风投砂施工时，准备足够的材料，连续施工。

5.2.3溶（土）洞灌注砂浆施工

成孔后即可将φ110 钢套管放入洞体内，管口处用夹套夹稳，防止套管掉入孔内。下管的技术要求 是：当洞体高度大于2.0m时，导管下到洞体高度1.5m处，当洞体高度小于2.0m时，钢管应下到距洞底0.5 m处，管口应高出地面30㎝。

拌制M7.5砂浆，M7.5砂浆配合比按立方米计算。其配合比以实验室配比结果为准。灌浆过程中视入浆情况可加入适量外掺剂，增加其流动度。

　 将M7.5砂浆投入挤压泵进行注浆。将浆体投入混凝土挤压泵进行灌注，挤压泵油压压力暂定8~10Mpa,每次注浆至8~10Mpa时，稳定数分钟后如不能继续入浆则可注浆完毕。

5.2.4袖阀管注浆施工

5.2.4.1注浆参数表

注浆孔采用地质钻机成孔，按地质情况计算搭配好袖阀管实管和花管段。花管段套壳料封孔，实管段用1：1水泥浆封孔，封孔2天后下注浆管进行注浆。

根据注浆材料及地质条件，结合类似工程的施工经验，选用下表所示注浆参数，在施工中坚持先试后作的原则，通过试注浆对各项参数进行修正。

袖 阀 管 注 浆 参 数 表:

5.2.4.2注浆设备

5.2.4.3 施工步骤

根据设计图纸和超前钻探资料在地表放出注浆孔孔位，并用木桩或竹片做好孔位标识，要求孔位偏差＜1cm。

按照测量放线定出的孔位进行钻孔，钻孔过程中采用循环泥浆护壁保护成孔。

浇注套壳料在钻好的孔内下管浇注套壳料，起固管作用。

根据设计注浆要求，在溶（土）洞顶板1m以上安放实管，以下安放花管。

⑷ 水泥浆浆液配制

根据欲配制浆液体积，按水灰比计算出所需的普通水泥和水的用量，将计算好的水加入搅拌桶（提前在搅拌桶内作好水位线），边搅拌边加入计算好的水泥用量，搅拌均匀后倒入储浆桶内备用。

待套壳料养护2天后进行开环。开环时注水进行试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等，并防止堵管，灌浆量采用流量计进行计量。

开环时应注意以下情况：

①套壳未破坏前，泵压力随时间而增大，流量则始终为零；

②套壳破坏后，泵压力骤降。这种情况下，即使开环压力较大也不会对灌浆地层带来危害；

③当继续施加泵压时，流量与压力的关系接近无套壳时的地层吸浆情况，因此在较小压力下也能产生较大的注入量。

④注浆方式采用后退式分段注浆工艺，即在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆段长度为0.3m，注完第一注浆段后，上提注浆芯管，进行第二段的注浆；

⑤在芯管拔出长度大于一节管长时，停注拆去该节芯管及接头，将接头接在未拔出的芯管上继续注浆，以此下去，直至完成该孔注浆。

⑥注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将注浆芯管上提0.4m，向孔内注清水洗管洗孔，保证暂停注浆时间内不堵管堵孔；

⑦每次注浆完成后，及时用清水将注浆管清洗干净，管顶盖上闷盖，以免二次注浆使用时堵孔。

⑧注浆过程中作好注浆施工记录表，注浆孔的注浆工作情况及注浆工序作业时间。

当一开始就进行周边孔止水、止浆帷幕时，双液浆就很容易流入溶洞内，这样既浪费材料又达不到止水、止浆帷幕的效果；为防止周边孔双液浆流入溶洞内造成不必要的浪费，先进行中央孔单液注浆，注浆采取分一序孔、二序孔跳段、间隔、反复注浆；当中央孔注浆达到一定的程度后，再进行周边孔双液注浆；待周边孔止浆帷幕完成后，再进行中央孔单液注浆，进而达到溶洞处理的要求。

⑺袖阀管注浆的工艺优点：

①可根据需要灌注任何一个注浆孔和注浆段，可以进行重复灌浆，中途可以停止。

②注浆压力相对较小，一般0.2~1.0MPa, 注浆量15~70L/min，灌浆时冒浆和串浆的可能性较小,一般不会破坏原有地层结构。

③浆液主要以渗透形式进入充填物孔（空）隙中，可以起到填充裂缝和固结土体的效果。

5.2.5地基加固土墩柱

区间采用在隧道纵向10m长（沿线路方向）、20m间距(敦与墩的中心距离)的基本原则布置水泥土墩柱。土墩柱以搅拌桩为主，搅拌（旋喷）桩均由地面开始施工，基坑范围内为空桩，对于桩长（含空于20m的采用搅拌桩，桩长大于20m的采用旋喷桩。土墩柱用以约束土层，增强地基承强度，提高地基承载力，达到防止砂层的地震液化和土拱的作用。土墩柱施工平面桩布置图如下：

5.2.6处理效果检测与分析

5.2.6.1袖阀管注浆质量检测标准

溶（土）洞注浆加固后，洞体应具有良好的均匀性、自立性、密闭性。注浆加固效果检查方法是在注浆固结体内抽芯检测，检验固结体是否充填密实、是否满足灌浆固结体设计强度要求。取芯数量为隧道范围内每个溶洞不少于2个，总检测数量不少于注浆孔数量的1%；对于土洞采取随机原位标贯试验。检测标准如下：

土洞：采用随机原位标贯试验，标贯击数不小于10击；

溶洞：采取随机钻孔取芯，做抗压试验，要求固结体28d的单轴无侧限抗压强度不小于0.15MPa。

当检测不满足检测标准时，应对原溶、土洞进行重复注浆施工。

5.2.6.2水泥土墩柱深层搅拌桩、高压旋喷桩质量标准

水泥土墩柱施工完成后t／cec 213-2019标准下载，待28后在桩长范围内采取垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，并拍摄取出芯样的照片，取样后的孔洞采用水泥砂浆进行充填密实；水泥搅拌桩（或旋喷桩）按要求取桩数的1%进行取试样做无侧限抗压强度检测试验，检测的水泥土墩柱的强度应符合下面标准：

淤泥：0.25Mpa，淤泥质土：0.35MPa，粘性土：0.5MPa，粉土：0.6MPa，砂土：1.0 MPa。

当检测不满足检测标准要求时，应对原水泥土墩柱进行重复施工。

6．1拟投入本项目的主要机械设备仪器如下表：

6．2材料主要是32.5普通硅酸盐水泥。

7.1工程质量控制管理标准

⑴建立本工程质量保证体系，推行全面质量管理成都国际摄影文化艺术主题公园基槽回填技术交底，实行阶段（各工序）质量动态控制。