1.本发明涉及桩基施工技术领域，特别是涉及溶土洞处理施工方法。
背景技术：
2.桩施工过程中遇到溶土洞，会产生许多不良影响，主要有：
3.漏浆：在遇见溶洞时，泥浆急剧流失，部分无法及时补回到正常水位；
4.不可遇见性漏浆：施工过程中，在桩孔回填块石、黏土后继续钻进，泥浆液面连续下降情况，在灌注混凝土过程中，出现泥浆液面连续下降情况；
5.塌孔：在钻进过程遇见溶洞，特别是在溶洞部分或无充填情况下，泥浆急剧流失，无法及时补充泥浆导致塌孔；
6.偏斜：钻进过程中遇见斜面岩、溶洞壁(半边岩)等，导致钻杆向低的一边或软的一边偏斜，无法继续正常钻进；
7.不可遇见性溶土洞：在地勘资料显示无溶洞的情况下，钻进过程中遇见溶土洞，可采用回填混凝土处理，灌注混凝土过程中遇溶洞后，混凝土严重超方，且其他桩位地勘孔有大量泥浆冒出，表明其他桩基范围有大型溶洞且为无充填或部分充填，并与该溶洞串通。
技术实现要素：
8.为解决以上技术问题，本发明提供溶土洞处理施工方法，以防止因溶土洞坍塌造成安全事故，造成人员、机械不可逆转的伤害、桩基施工时塌孔漏浆对工期的不利影响，确保桩基成孔质量及工程的顺利进行。
9.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
10.本发明提供溶土洞处理施工方法，包括溶洞处理方法和土洞处理方法；
11.一、溶洞处理方法；
12.单个溶洞高度h≤6m，桩基施工过程中直接浇筑与桩同标号混凝土进行溶洞处理；
13.单个溶洞高度h＞6m，溶洞处理采用c20混凝土填充；包括以下步骤：
14.(1)布孔，在物探有溶洞的位置布设2至3个混凝土灌注孔；混凝土灌注孔距溶洞边距离不小于100厘米，如发现混凝土灌注孔不在溶洞位置、另行补孔；
15.(2)工程钻机进行成孔至溶洞，将钢套管放入溶洞底部填筑c20混凝土。
16.二、土洞处理方法；
17.注浆施工工艺流程为：场地平整、定桩孔位和钻孔编号放样、钻机就位、钻孔至设计标高、提升钻头、注浆、检验；
18.(1)布孔：在物探有土洞的位置布设3个注浆孔；注浆孔距洞边距离不小于50厘米；因物探准确性问题，如发现钻孔不在土洞位置、另行补孔；
19.(2)钻孔：孔径80mm，孔深要求达到最深土洞的底部；
20.(3)材料：水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.8:1；
21.(4)工艺：采用注浆系统进行全孔注浆，要求少量多次、反复注浆，如土洞空间容积
大、透水性强，则在水泥浆添加一定量水玻璃，形成水泥水玻璃双液浆；
22.(5)钻孔放样：每个有土洞存在的位置均匀分布3个注浆孔，按物探资料提供的土洞边界及大小用石灰现场标明；
23.(6)钻孔：采用钻机钻孔，钻孔至土洞底部；钻孔时，边钻孔，边压入钢管套管，直至套管进入土洞层；在钻头提升至地面以上后，固定钢套管，钻机移至下一个孔位；注浆孔钻孔完成、套管安装完成后，即可插入注浆花管依次进行注浆；
24.(7)注浆：注浆材料为水和p.o42.5普通硅酸盐水泥；水灰比0.8:1；注浆速度：30～70l/min。
25.(8)注浆压力：控制浆液的注入率，并且记录浆液压力的变化；当压力发生突变时，应及时检查是否发生异常情况或者停止注浆；
26.(9)注浆花管：注浆花管采用内径38mm，壁厚不小于5mm的钢管制成；管尖是呈圆锥体，上部带有丝扣与花管连接；花管底端1m长度范围内应有 60～80个孔眼，沿管中心线方向分四排呈梅花形布置，孔眼直径10mm～ 30mm；
27.(10)注浆范围：注浆时浆液扩散半径一般为0.6m。
28.正式注浆前，先注入清水，以疏通注浆花管孔眼，保证注浆顺利进行；采用高压注浆泵，通过注浆管将水泥浆注入土洞；注浆要求少量多次、反复、分层注浆，分层高度以1m为宜，每层注浆完成后提升注浆花管，进入下一循环，直至土洞全部被注浆液填充后，注浆结束；
29.溶土洞处理施工方法还包括质量检验，具体包括以下步骤；
30.1、注浆完成2～3天后，对注浆部位进行检测，对不合格的部位进行补注浆，直至全部合格；
31.2、采用钻芯法检测，检测数量不得少于总注浆孔数的5％且不少于5个，随机在注浆孔相间中心或注浆孔1.5m范围内布置检测点，检查土洞充填物胶结情况或裂隙填充情况、钻孔泥浆是否漏失；
32.3、采用标贯钻孔检查土洞的充盈程度；
33.4、检测要求：无充填、半充填土洞应全充填，抽芯检测采芯率应达到 90％；检测钻孔泥浆不漏失；
34.5、采用高压注浆泵，通过注浆管将水泥浆注入土洞；注浆要求少量多次、反复、分层注浆，现场监理、业主方质量检验，以分层高度为1m为宜，每个桩位三或四个注浆孔循环注浆；每层注浆完成后提升注浆花管，进入下一循环，直至土洞全部被注浆液填充后，注浆结束；
35.溶土洞处理施工方法还包括应急措施：
36.(1)应急用c20混凝土和早强剂；如桩孔出现反复漏浆，现场条件不允许采取钢护筒跟进法和注浆法或溶洞小于4m时，采用回灌混凝土法，施工方法是用c20混凝土采取灌注桩的方式浇筑桩孔，混凝土的成型上标高为漏浆处加5m；待5天后混凝土强度达到60％时，再按正常的打桩程序施工；
37.(2)在现场应准备足够的小片石或狗头石和粘土，粘土做成泥球，同时组织足够的水源；在施工过程中配备装载机；根据冲孔进尺和冲绳拌动的情况，结合孔桩所处的地质描述图、判断出孔底位置是否是进入灰岩，在 1-1.5m范围内变换为低速，以防止卡钻；
38.在入岩后要有专人观测护筒内泥浆面的变化，根据冲孔的进尺情况，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石和粘土填孔，同时集中水泵往孔内大量补水；应迅速补水和改变冲程以防止斜孔和卡钻；如果此时出现斜孔，则采用块石和粘土对斜孔部位全部回填，重新旋挖成孔。
39.可选的，单个溶洞高度h＞6m时，采用混凝土输送泵进行灌注c20商品混凝土；注砼泵管与直径φ150及以上钢管利用螺纹连接；在注砼泵接驳安装准备工作完成后，进行c20商品细石混凝土灌注施工。
40.可选的，土洞处理方法中，(4)工艺中，水玻璃双液浆为水泥浆中加入水玻璃，水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.6～1∶0.8。
41.可选的，土洞处理方法中，当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：
42.a.注浆孔口压力维持在0.3mpa～0.5mpa，吸浆量不大于40l/min，维持 30min；
43.b.或多次注浆，注浆压力超过2pma时；
44.c.冒浆点已出注浆范围外3～5m时；
45.d.单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时；
46.当达不到上述结束标准时，应清孔再次注浆。
47.可选的，土洞处理方法中，注浆时采用自下而上，分段进行灌注；将钻具与注浆泵连接好，先向孔内通清水15分钟或看见孔口返出清水后则进行注浆；水灰比0.8:1；在实际操作过程中，若注浆比较困难，调整水灰比为 1:1后进行注浆；若地层漏水严重，则可适当减少水灰比；根据施工控制及试验情况，当注浆量明显变小、压力维持在2mpa以上时停止注浆，5min 后进行补注；如补注时注浆压力大于2mpa则将钢管提升50cm后再进行上一层注浆。
48.可选的，土洞处理方法中，对于一些大型土洞，采用片石、粘土和整包水泥回填钻进，按1m3：3m3：0.75t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土和片石；用0.5～0.8m小钻程，不循环泥浆干钻几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小钻程继续钻进，形成人工泥石护壁；如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复钻进直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。
49.可选的，早强剂包括氯化钙或氯化钠或水玻璃或铝酸钠。
50.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
51.本发明中的溶土洞处理施工方法，能够防止因溶土洞坍塌造成安全事故，造成人员、机械不可逆转的伤害、桩基施工时塌孔漏浆对工期的不利影响，工艺上使用混合型浆材，既可快速堵漏，又可提高防渗的效果，使用注水泥浆，使得施工速度加快，施工的安全性提高，确保桩基成孔质量及工程的顺利进行。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.本实施例提供溶土洞处理施工方法，包括溶洞处理方法和土洞处理方法；
54.一、溶洞处理方法；
55.单个溶洞高度h≤6m，桩基施工过程中直接浇筑与桩同标号混凝土进行溶洞处理；
56.单个溶洞高度h＞6m，溶洞处理采用c20混凝土填充；采用混凝土输送泵进行灌注c20商品混凝土；注砼泵管与直径φ150及以上钢管利用螺纹连接；在注砼泵接驳安装准备工作完成后，进行c20商品细石混凝土灌注施工。包括以下步骤：
57.(1)布孔，在物探有溶洞的位置布设2至3个混凝土灌注孔；混凝土灌注孔距溶洞边距离不小于100厘米，如发现混凝土灌注孔不在溶洞位置、另行补孔；
58.(2)工程钻机进行成孔至溶洞，将钢套管放入溶洞底部填筑c20混凝土。
59.二、土洞处理方法；
60.注浆施工工艺流程为：场地平整、定桩孔位和钻孔编号放样、钻机就位、钻孔至设计标高、提升钻头、注浆、检验；
61.(1)布孔：在物探有土洞的位置布设3个注浆孔；注浆孔距洞边距离不小于50厘米；因物探准确性问题，如发现钻孔不在土洞位置、另行补孔；
62.(2)钻孔：孔径80mm，孔深要求达到最深土洞的底部；
63.(3)材料：水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.8:1；
64.(4)工艺：采用注浆系统进行全孔注浆，要求少量多次、反复注浆，如土洞空间容积大、透水性强，则在水泥浆添加一定量水玻璃，形成水泥水玻璃双液浆；水玻璃双液浆为水泥浆中加入水玻璃，水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.6～1∶0.8。
65.(5)钻孔放样：每个有土洞存在的位置均匀分布3个注浆孔，按物探资料提供的土洞边界及大小用石灰现场标明；
66.(6)钻孔：采用钻机钻孔，钻孔至土洞底部；钻孔时，边钻孔，边压入钢管套管，直至套管进入土洞层；钢套管用作支护孔壁、防止塌孔、确保注浆花管顺利进入。套管已进入土洞层的判断依据是：钻机钻孔速度突然加快，此时说明钻头已突破土洞上部土层，进入土洞层。在钻头提升至地面以上后，固定钢套管，钻机移至下一个孔位；注浆孔钻孔完成、套管安装完成后，即可插入注浆花管依次进行注浆；
67.(7)注浆：注浆材料为水和p.o42.5普通硅酸盐水泥；水灰比0.8:1；注浆速度：30～70l/min。
68.(8)注浆压力：控制浆液的注入率，并且记录浆液压力的变化；当压力发生突变时，应及时检查是否发生异常情况或者停止注浆；
69.(9)注浆花管：注浆花管采用内径38mm，壁厚不小于5mm的钢管制成；管尖是呈圆锥体，上部带有丝扣与花管连接；花管底端1m长度范围内应有 60～80个孔眼，沿管中心线方向分四排呈梅花形布置，孔眼直径10mm～ 30mm；
70.(10)注浆范围：注浆时浆液扩散半径一般为0.6m。
71.(11)注浆设备及配套设施：注浆泵、泥浆搅拌机、泥浆泵、贮浆槽等；
72.正式注浆前，先注入清水，以疏通注浆花管孔眼，保证注浆顺利进行；采用高压注浆泵，通过注浆管将水泥浆注入土洞；注浆要求少量多次、反复、分层注浆，分层高度以1m为宜，每层注浆完成后提升注浆花管，进入下一循环，直至土洞全部被注浆液填充后，注浆结束；当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：
73.a.注浆孔口压力维持在0.3mpa～0.5mpa，吸浆量不大于40l/min，维持30min。
74.b.或多次注浆，注浆压力超过2pma时。
75.c.冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
76.d.单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。当达不到上述结束标准时，应清孔再次注浆。
77.注浆时采用自下而上，分段进行灌注；将钻具与注浆泵连接好，先向孔内通清水15分钟或看见孔口返出清水后则进行注浆；水灰比0.8:1；在实际操作过程中，若注浆比较困难，调整水灰比为1:1后进行注浆；若地层漏水严重，则可适当减少水灰比；根据施工控制及试验情况，当注浆量明显变小、压力维持在2mpa以上时停止注浆，5min后进行补注；如补注时注浆压力大于2mpa则将钢管提升50cm后再进行上一层注浆。
78.土洞洞顶距基础底标高深度小于等于2米的土洞，采用反铲挖掘机将该位置进行开挖，土洞用素土进行填充，若根据物探在需处理的土洞位置钻孔，未发现土洞情况，该处钻孔采用灌砂回填。
79.对于一些大型土洞，采用片石、粘土和整包水泥回填钻进，按1m3：3m3： 0.75t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土和片石；用0.5～0.8m小钻程，不循环泥浆干钻几分钟，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小钻程继续钻进，形成人工泥石护壁；如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥，反复钻进直至形成泥石护壁并不再漏浆为止；对于一些溶槽、溶沟和小裂隙，钻孔时采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。
80.溶土洞处理施工方法还包括质量检验，具体包括以下步骤；
81.1、注浆完成2～3天后，对注浆部位进行检测，对不合格的部位进行补注浆，直至全部合格；
82.2、采用钻芯法检测，检测数量不得少于总注浆孔数的5％且不少于5个，随机在注浆孔相间中心或注浆孔1.5m范围内布置检测点，检查土洞充填物胶结情况或裂隙填充情况、钻孔泥浆是否漏失；
83.3、采用标贯钻孔检查土洞的充盈程度；
84.4、检测要求：无充填、半充填土洞应全充填，抽芯检测采芯率应达到 90％；检测钻孔泥浆不漏失；
85.5、采用高压注浆泵，通过注浆管将水泥浆注入土洞；注浆要求少量多次、反复、分层注浆，现场监理、业主方质量检验，以分层高度为1m为宜，每个桩位三或四个注浆孔循环注浆；每层注浆完成后提升注浆花管，进入下一循环，直至土洞全部被注浆液填充后，注浆结束；当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：
86.1)注浆孔口压力维持在0.3mpa～0.5mpa，吸浆量不大于40l/min，维持30min。
87.2)冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
88.3)单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。当达不到上述结束标准时，应清孔再次注浆。
89.溶土洞处理施工方法还包括应急措施，
90.在施工中可能遇到未知的溶土洞，当旋挖钻穿破溶、土洞顶板，孔内的泥浆快速流失，造成孔壁内外压力失稳而溜坍时，应急使用。
91.(1)应急用c20混凝土和早强剂，早强剂采用氯化钙或氯化钠或水玻璃或铝酸钠；
如桩孔出现反复漏浆，现场条件不允许采取钢护筒跟进法和注浆法或溶洞小于4m时，采用回灌混凝土法，施工方法是用c20混凝土采取灌注桩的方式浇筑桩孔，混凝土的成型上标高为漏浆处加5m；待5天后混凝土强度达到60％时，再按正常的打桩程序施工；此种方法一般用在桩孔漏浆屡堵屡漏很难成孔的地方。
92.(2)在现场应准备足够的小片石或狗头石(直径10-20cm)和粘土，粘土做成泥球(φ15-20cm)，同时组织足够的水源；在施工过程中配备一台zl50c型装载机，司机随时候命。根据冲孔进尺和冲绳拌动的情况，结合孔桩所处的地质描述图、判断出孔底位置是否是进入灰岩，在1-1.5m范围内变换为低速，以防止卡钻；
93.在入岩后要有专人观测护筒内泥浆面的变化，根据冲孔的进尺情况，如果进尺由慢突然变快，或泥浆面突然下降，这时说明击穿了未知溶洞，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石和粘土填孔，同时集中水泵往孔内大量补水；应迅速补水和改变冲程以防止斜孔和卡钻；如果此时出现斜孔，则采用块石和粘土对斜孔部位全部回填，重新旋挖成孔。
94.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
95.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。