本發(fā)明涉及土木工程技術領域，特別涉及一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構及加固方法。

背景技術：

巖溶強烈發(fā)育地區(qū)基底巖溶注漿施工處理工程中，常常會遇到一些無法進行揭蓋處理的埋藏式大型充填溶洞，埋藏式溶洞的分布范圍廣且溶洞埋藏深度不等，這些埋藏式溶洞的存在將嚴重影響路基工程基底的穩(wěn)定，必須進行相應處理。目前對于這種埋深較深無法進行揭蓋處理的溶洞基本采用注漿加固、或者采用樁板結構跨越處理。但注漿加固施工方法由于其注漿壓力所限，僅能對溶洞空腔部分進行填充處理，基本無法保證漿液與溶洞充填物充分膠結并形成均勻固結體，達不到整治效果。而樁板結構跨越方法需要單獨設計，且施工周期長，費用高。為此，急迫需要一種新的加固結構及方法來解決此類問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構，以有效對埋藏式大型充填溶洞進行加固處理，增加頂板厚度和承受上部荷載的能力。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

本發(fā)明的一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構，包括溶洞和堆積于其下部的溶洞充填物，其特征是它還包括：溶洞邊界探孔，在原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆孔四周逐步向外布設，由地面鉆入溶洞底板以下一定深度，探明溶洞的邊界線、溶洞充填物和上部溶洞空腔的情況，邊界線以內的為界內探孔；旋噴固結體，分布于溶洞充填物內，由以各界內探孔為引孔的旋噴噴漿管伸入至溶洞充填物內旋噴水泥漿液與溶洞充填物充分拌合凝固形成；注漿加固體，填充溶洞充填物以上至溶洞頂板的所有空腔，由界內探孔伸入溶洞空腔內壓力注漿凝固形成。

本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供采用上述一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構的加固方法，該加固方法包括如下步驟：

①溶洞邊界探孔，在原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆孔四周逐步向外布設，由地面鉆入溶洞底板以下一定深度，探明溶洞的邊界線、溶洞充填物和上部溶洞空腔的情況，邊界線以內為界內探孔；

②施工旋噴固結體，以各界內探孔為引孔，旋噴噴漿管伸入溶洞充填物內進行旋噴作業(yè)，使水泥漿液與溶洞充填物充分拌合凝固形成旋噴固結體；

③施工注漿加固體，將注漿管由界內探孔伸入溶洞空腔進行壓力注漿，凝固后填充溶洞充填物以上至溶洞頂板的所有空腔。

發(fā)明有益的效果是，在探明溶洞的發(fā)育情況的基礎上，首先采用高壓旋噴措施對溶洞充填物進行固結處理，形成圓樁狀旋噴固結體，增加溶洞充填物承載力，然后采用注漿措施對充填物上部溶洞空腔部分進行填充加固處理，形成注漿加固體，達到封閉溶洞，增加頂板厚度并承受上部荷載的能力，有效解決了傳統(tǒng)方法對于充填溶洞處理的局限性以及不經濟性，具有加固效果好，施工方便，經濟等特點，具有廣闊推廣應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構及加固方法中溶洞發(fā)育平面判定圖；

圖2為本發(fā)明一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構及加固方法中溶洞發(fā)育斷面圖

圖3為本發(fā)明一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構及加固方法中旋噴固結體施工示意圖；

圖4為本發(fā)明一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構及加固方法中注漿加固體施工示意圖

圖中示出結構及所對應的標記：溶洞10、溶洞充填物11、溶洞空腔12、旋噴固結體13、注漿加固體14、界外探孔20、界內探孔21、旋噴機30、旋噴噴漿管31、注漿機40、注漿管41。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明具體實施步驟說明如下：

參照圖1至圖4，本發(fā)明一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構，包括溶洞10和堆積于其下部的溶洞充填物11，還包括：溶洞邊界探孔，在原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆孔四周逐步向外布設，由地面鉆入溶洞底板以下一定深度，探明溶洞10的邊界線、溶洞充填物11和上部溶洞空腔12的情況，邊界線以內的為界內探孔21；旋噴固結體13，分布于溶洞充填物11內，由以各界內探孔21為引孔的旋噴噴漿管31伸入至溶洞充填物11內旋噴水泥漿液與溶洞充填物11充分拌合凝固形成；注漿加固體14，填充溶洞充填物11以上至溶洞頂板的所有空腔，由界內探孔21伸入溶洞空腔12內壓力注漿凝固形成。

即在探明溶洞10的發(fā)育情況的基礎上，首先采用高壓旋噴措施對溶洞充填物11進行固結處理，形成圓樁狀旋噴固結體13，增加溶洞充填物11承載力，然后采用注漿措施對溶洞充填物11上部溶洞空腔12部分進行填充加固處理，形成注漿加固體14，達到封閉溶洞10，增加頂板厚度并承受上部荷載的能力，有效解決了傳統(tǒng)方法對于充填溶洞處理的局限性以及不經濟性，具有加固效果好，施工方便，經濟等特點，具有廣闊推廣應用前景。

參照圖1，所述溶洞邊界探孔是在原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆孔外側四周每1.2m各增加一個加密孔，如仍發(fā)現(xiàn)溶洞，則根據溶洞發(fā)育大小及深度范圍繼續(xù)向外延伸布孔，最終圈定溶洞發(fā)育的大小及空間發(fā)育形態(tài)，確定相應的處理范圍。以最終探明的溶洞邊界線，將溶洞邊界探孔分為界內探孔21、和界外探孔20。為適應旋噴固結體13、注漿加固體14的施工，所述溶洞邊界探孔的直徑大于130mm，由地面鉆入溶洞底板以下的深度不小于2m。

參照圖1至圖4，采用上述一種基底埋藏式大型充填溶洞加固結構的加固方法，包括如下步驟：

①溶洞邊界探孔，在原發(fā)現(xiàn)溶洞的鉆孔四周逐步向外布設，由地面鉆入溶洞底板以下一定深度，探明溶洞10的邊界線、溶洞充填物11和上部溶洞空腔12的情況，邊界線以內為界內探孔21；

②施工旋噴固結體13，以各界內探孔21為引孔，旋噴噴漿管31伸入溶洞充填物11內進行旋噴作業(yè)，使水泥漿液與溶洞充填物11充分拌合凝固形成旋噴固結體13；

③施工注漿加固體14，將注漿管41由界內探孔21伸入溶洞空腔12進行壓力注漿，凝固后填充溶洞充填物11以上至溶洞頂板的所有空腔。

水泥漿液，水泥和粉煤灰的配合比為4：1，水泥漿水灰比為0.8～1.5。水泥漿通過攪拌設備充分攪拌均勻后通過篩網(孔徑為0.8mm)過濾，置入漿液池，并通過泥漿泵抽進第二道過濾網(孔徑為0.8mm)過濾后置入儲液桶中備用。

旋噴固結體13采用單管法施工，高壓水泥漿的壓力應大于20mpa。施工順序宜從溶洞中間向外圍進行，或由溶洞一邊推向另一邊的方式施工，加固深度置于溶洞底板上。通過引孔將旋噴噴漿管31下沉到達溶洞底板深度后，停止鉆進，旋轉不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設計值，原位旋轉噴漿30s。然后邊噴漿，邊旋轉，同時緩慢提升鉆桿。鉆桿提升速率為20cm/min；鉆桿旋轉速率為20r/min。當旋噴噴漿管31提升至接近溶洞充填物11頂面時，應從溶洞充填物11頂面以下1m開始，慢速提升旋噴，旋噴數秒，再向上慢速提升0.5m，直至充填物頂面，形成旋噴固結體13，固結體直徑要求不低于

旋噴固結體施工完成后，利用界內探孔21埋置充填注漿管41，對旋噴固結體13頂部凹穴及剩余空溶洞部分采用注漿壓力0.2～0.4mpa、水灰比為0.6～1:1的水泥漿對溶洞進行填充加固處理，形成注漿加固體14。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。