巖溶防護(hù)孔施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析1.1工程范圍與防護(hù)目標(biāo)本工程位于典型巖溶發(fā)育區(qū)域，防護(hù)孔設(shè)計(jì)深度范圍為20-60m，孔徑Φ150-300mm，主要用于橋梁樁基、隧道超前支護(hù)及路基穩(wěn)定性加固。工程區(qū)域巖土層分布為：①素填土（厚0.5-2.0m）→②粉質(zhì)黏土（厚2-5m，含碎石）→③石灰?guī)r（中風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育）→④溶洞發(fā)育帶（充填率30%-80%）。防護(hù)孔施工需達(dá)到以下目標(biāo)：孔斜偏差≤1%，單孔止水效果持續(xù)12個(gè)月以上，混凝土超灌率控制在15%以內(nèi)。1.2巖溶地質(zhì)分類及處理策略根據(jù)《2025年公路巖溶隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》劃分標(biāo)準(zhǔn)，本區(qū)域巖溶發(fā)育程度為中等-強(qiáng)烈，按溶洞特征分為三類：A型（小型空洞）：高度＜2m，無充填或少量松散堆積物，采用片石黏土分級填充+注漿加固B型（中型溶洞）：高度2-5m，半充填狀態(tài)，采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)+M7.5漿砌片石回填C型（大型溶洞）：高度＞5m，全充填流塑狀黏土，采用Φ1200mm鋼護(hù)筒+C20混凝土置換填充二、施工準(zhǔn)備與資源配置2.1技術(shù)準(zhǔn)備地質(zhì)勘察復(fù)核采用管波探測技術(shù)進(jìn)行先導(dǎo)孔施工，孔距按5m×5m網(wǎng)格布置，每孔深度超設(shè)計(jì)孔深5m。通過聲波CT成像確定溶洞空間分布特征，建立三維地質(zhì)模型。對探測發(fā)現(xiàn)的C型溶洞，需補(bǔ)充地質(zhì)雷達(dá)掃描，圈定溶洞邊界范圍。專項(xiàng)方案編制針對不同巖溶類型制定差異化施工流程，重點(diǎn)明確：A型溶洞：片石粒徑控制在10-30cm，黏土含水率35%-45%，分層夯實(shí)厚度≤50cmB型溶洞：鋼護(hù)筒采用Q355B材質(zhì)，分節(jié)長度3m，焊接接縫進(jìn)行100%超聲探傷C型溶洞：混凝土置換采用導(dǎo)管法澆筑，首灌量不低于2m3，上升速度控制在0.5-1m/h2.2設(shè)備配置設(shè)備類型規(guī)格型號數(shù)量主要參數(shù)要求地質(zhì)鉆機(jī)XY-44型液壓鉆機(jī)3臺最大扭矩3200N·m，鉆速0-100r/min鋼護(hù)筒加工設(shè)備卷板機(jī)+自動(dòng)焊機(jī)1套卷制精度±2mm，焊接強(qiáng)度≥345MPa注漿系統(tǒng)ZJB-6注漿泵2套工作壓力10MPa，排量0-80L/min混凝土設(shè)備HBT60輸送泵1臺水平輸送距離300m，出口壓力12MPa監(jiān)測儀器JTM-3測斜儀2臺測量精度±0.1°，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)≥10萬組三、核心施工工藝3.1鉆孔施工鉆進(jìn)控制采用“三級變速”鉆進(jìn)工藝：覆蓋層段：轉(zhuǎn)速50r/min，鉆壓8-10kN，泥漿密度1.2-1.3g/cm3基巖完整段：轉(zhuǎn)速80r/min，鉆壓15-20kN，泥漿密度1.1-1.2g/cm3溶洞段：轉(zhuǎn)速30r/min，鉆壓5-8kN，實(shí)時(shí)監(jiān)測返漿量變化特殊情況處理漏漿處理：當(dāng)泥漿漏失量＞5m3/h時(shí)，立即停止鉆進(jìn)，投入速凝型堵漏劑（水灰比1:0.8），靜止2小時(shí)后復(fù)鉆塌孔處理：采用Φ146mm跟管鉆進(jìn)，管靴嵌入基巖深度≥1.5m，管內(nèi)填充級配碎石（5-20mm）3.2溶洞處理3.2.1A型溶洞處理流程清孔：采用氣舉反循環(huán)法，風(fēng)壓0.6-0.8MPa，清孔時(shí)間≥30min，沉渣厚度≤10cm填充：片石與黏土按體積比3:1混合，采用導(dǎo)管投料，每投放1m3進(jìn)行孔內(nèi)振搗（頻率200Hz，持續(xù)30s）注漿：采用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，凝膠時(shí)間控制在30-60s，注漿壓力終壓1.5倍靜水壓力3.2.2B型溶洞鋼護(hù)筒施工導(dǎo)向孔施工：采用Φ130mm鉆頭先導(dǎo)鉆進(jìn)，孔斜控制≤0.5°/100m護(hù)筒下沉：采用“振動(dòng)+靜壓”復(fù)合下沉工藝，振動(dòng)頻率20-30Hz，激振力1200kN，靜壓加載速率50kN/min間隙填充：護(hù)筒外壁與孔壁間隙采用M20水泥砂漿注漿，注漿管埋深至孔底以上1m，注漿壓力0.8-1.2MPa3.3注漿加固袖閥管注漿工藝管材規(guī)格：Φ50mmPVC管，梅花形布孔（孔徑8mm，孔距30cm）注漿分段：采用雙塞法分段注漿，段長1.0m，擴(kuò)散半徑按1.5m設(shè)計(jì)材料配比：水泥采用P.O42.5R，摻加3%膨脹劑，水灰比0.8:1-1:1（根據(jù)吸漿量動(dòng)態(tài)調(diào)整）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)單孔注漿量偏差≤10%設(shè)計(jì)值注漿后巖體波速≥3000m/s滲透系數(shù)≤1×10??cm/s四、質(zhì)量安全雙控體系4.1質(zhì)量控制要點(diǎn)過程檢測鉆孔垂直度：每鉆進(jìn)5m測斜一次，發(fā)現(xiàn)偏差超0.5°立即進(jìn)行糾偏混凝土強(qiáng)度：每50m3留置3組試塊，28d抗壓強(qiáng)度≥30MPa注漿效果：采用壓水試驗(yàn)檢查，試驗(yàn)壓力1.0MPa，穩(wěn)壓30min漏水量≤5L/min驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)孔位偏差：平面位置≤100mm，孔深≥設(shè)計(jì)深度填充密實(shí)度：采用地質(zhì)雷達(dá)檢測，反射波振幅≤5%初始振幅耐久性要求：抗?jié)B等級≥P8，抗凍等級≥F2004.2安全防護(hù)措施溶洞突水防控設(shè)置三級排水系統(tǒng)：孔內(nèi)潛水泵（Φ100mm，揚(yáng)程50m）→集水井→沉淀池→市政管網(wǎng)配備應(yīng)急電源：200kW柴油發(fā)電機(jī)，確保停電時(shí)排水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行≥4h水位監(jiān)測：孔內(nèi)安裝投入式液位計(jì)，報(bào)警閾值設(shè)為地下水位以上2m高空作業(yè)防護(hù)鉆機(jī)操作平臺設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）鋼護(hù)筒焊接作業(yè)采用雙鉤安全帶，設(shè)置防墜器（墜落距離≤1.5m）夜間施工照明照度≥50lux，危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置紅色警示燈五、施工組織與管理5.1進(jìn)度計(jì)劃采用Project軟件編制四級進(jìn)度計(jì)劃體系：總進(jìn)度計(jì)劃：明確關(guān)鍵線路（先導(dǎo)孔施工→鋼護(hù)筒加工→C型溶洞處理）月計(jì)劃：分解至各巖溶類型孔數(shù)，A型溶洞完成率不低于85%周計(jì)劃：按鉆機(jī)臺班考核，單機(jī)日進(jìn)尺≥20m專項(xiàng)計(jì)劃：對C型溶洞處理單獨(dú)編制，包含72小時(shí)連續(xù)作業(yè)方案5.2成本控制材料節(jié)約措施混凝土超灌控制：采用預(yù)埋超聲波液位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測澆筑高度，預(yù)警值設(shè)為設(shè)計(jì)頂標(biāo)高以上0.5m鋼護(hù)筒回收：對B型溶洞施工后的鋼護(hù)筒，采用液壓拔管機(jī)回收，修復(fù)后重復(fù)利用率≥80%注漿材料優(yōu)化：根據(jù)地質(zhì)條件調(diào)整水灰比，吸漿量大時(shí)摻加5%-8%粉煤灰過程管控建立“三單”管理制度：材料領(lǐng)用單：按設(shè)計(jì)用量×1.05系數(shù)限額發(fā)放變更簽證單：巖溶類型變更需經(jīng)地質(zhì)監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)成本核算單：每日統(tǒng)計(jì)單機(jī)耗材量，超耗預(yù)警值設(shè)為10%六、應(yīng)急預(yù)案6.1突水突泥處置預(yù)警響應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)以下情況立即啟動(dòng)Ⅰ級響應(yīng)：鉆孔內(nèi)水位突然下降＞2m/min泥漿返出量驟增且含砂率＞30%孔口出現(xiàn)涌砂（涌砂量＞0.5m3/h）處置流程第一步：立即停止鉆進(jìn)，孔內(nèi)投入速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min），用量≥3m3第二步：在孔口周圍5m范圍堆筑黏土圍堰，高度≥1.2m第三步：啟動(dòng)備用排水系統(tǒng)，降低地下水位至孔底以下2m第四步：采用管棚支護(hù)（Φ108mm鋼管，間距30cm）超前加固后重新鉆進(jìn)6.2塌孔處理輕度塌孔（孔徑縮?。?0%）采用“小鉆頭擴(kuò)孔+泥漿置換”處理：換用小一級鉆頭（Φ110mm）鉆進(jìn)至塌孔段以下1m注入高黏度泥漿（黏度60-80s），采用正反循環(huán)交替清孔嚴(yán)重塌孔（孔徑縮小≥20%）實(shí)施“全套管跟進(jìn)”修復(fù)：采用Φ200mm套管跟進(jìn)至穩(wěn)定巖層管內(nèi)采用沖擊鉆清除塌渣，沖擊功控制在15-20kJ下置Φ146mm護(hù)壁管后，套管分段拔出（每次拔管長度≤2m）七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔7.1驗(yàn)收內(nèi)容實(shí)體檢測鉆孔質(zhì)量：按總孔數(shù)的10%進(jìn)行抽測，孔斜合格率≥95%加固效果：采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，錘擊數(shù)N≥15擊/30cm防水性能：進(jìn)行壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)段長度10m，壓力1.0MPa，恒壓30min資料要求歸檔文件包含：地質(zhì)勘察資料（含三維地質(zhì)模型電子版）施工日志（按臺班記錄，含溶洞處理影像資料）檢測報(bào)告（第三方檢測比例不低于30%）隱蔽工程驗(yàn)收記錄（需附影像資料）7.2移交資料清單資料類別份數(shù)主要內(nèi)容要求技術(shù)文件6套含設(shè)計(jì)變更、施工方案、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量記錄4