1、本施工方案編制依據：1 、?建筑工程手冊 ?一九七四年2 、?地基處理設計規 ?（GBJ-93 ）3 、?新白云國際機場飛行區詳細勘察工程物探報告 ?地質勘察基礎工程公司4 、?白云國際機場遷建工程場道項目地基工程設計 ? 第二部分 民航中南機場設計研究院5 、?粉煤灰利用手冊 ?中國電力 1997.07第一章 工程概況白云國際機場遷建工程為市重點工程， 已于 2000 年 3 月全面開 工，經由地質勘察基礎工程公司作的飛行區詳細勘察工程物探報告中 獲知：場區上覆為第四系地層主要為粘性土， 廣泛分布中上碳統壺天 群和下石炭石蹬子段灰巖，土洞、溶洞頗為發育，屬極強溶巖區。1 、經鉆孔揭露的溶洞

2、14 個，其中最大溶洞洞高 7.2m 。2 、經鉆孔揭露的土洞 53 個，其中洞高大于 5.0m 的 22 個，最 大土洞洞高 23.5m ，頂板埋深僅 9.6m 。場區發現的土洞、 溶洞的密 集區共 67 個，土洞溶洞密集區土洞、溶洞極為發育，其中的土洞、 溶洞個體的頂底橫寬各不一致。經民航中南機場設計研究院對此土洞、 溶洞進行綜合評估： 飛行 區土洞發育較多， 且穩定性較差， 在場道工程建設中是一個不可忽視 的不良地質現象。 因此，應在進行機場地基設計施工時針對不同情況 采取必要的技術措施。針對此情況， 我公司專業技術人員匯同建設單位現場負責人， 于 2000 年 6 月上旬對飛行區進行了

3、詳盡的現場勘察， 同時對提出的土 洞、溶洞地基處理方案進行了充分研究， 并結合我公司多年的地基處 理施工經驗， 擬對新建白云機場飛行區地下的土洞、 溶洞采取鉆孔壓 注水泥砂漿工藝進行處理，充填土洞、溶洞空隙，并達到一定密實度 和承載力，同時對洞不良土質進行加固以保證飛行區地基基礎承載力 和穩定性。第二章地質狀況一、場區工程地質狀況場道區地處廣花盆地的北部邊緣，地面平坦，高程一般在1013m 之間，主要為水稻田、果園或旱地，有少量魚塘分布于西 跑道的中部。場地土源區為低矮的小丘，植被較發育，場地覆蓋層主 要為耕植土、粉質粘土、礫砂，總厚度一般在25m以，覆蓋層一般飽和含水，場區土層自上而下，劃分

4、 6層，見下表：各土層主要物理力學性質指標詳見設計說明層序土層代號土層名稱厚度土層特征Q4表土層主要有耕植土、填土、淤泥和淤泥質土-1Q4pd耕植土0.21.8m一般0.30.5m灰黃、暗灰色，主要由粘性土組成，廣泛分布于水田、 菜地及果園中，富含有機質及植物根系。-2Q4md填土0.53.8m一般1.02.0m黃灰、紅褐、灰黑等雜色，主要由粘性土及砂土或碎石土組成，局部混磚瓦碎塊及少量生活垃圾，松散狀，土質不均勻，多為素填土，局部為雜填土。-3Q4al淤泥、淤泥質土0.03.2m一般0.51.8m灰黑、灰色，富含有機質，流塑狀，易觸變，分布于 池塘、水渠。Q4al粘土、粉質粘土0.013.8

5、 m一般3.05.0m棕黃、黃灰、褐紅間灰白色，常成不規則的花斑狀構 造，一般為硬塑狀或可塑狀。局部夾有砂層和淤泥質 土透鏡體。粘土土質均勻，細膩，塑性強，粉質粘土 有砂感，局部含鐵錳質結核。粘土、粉質粘土大多具 有脹縮性。該層分布廣，層位穩定，僅個別地段有缺 失。Q4al礫砂、粗砂0.014.3 m一般常夾有圓礫、中砂、細砂、粉砂，局部夾有粘性土、 粉土透鏡體。黃灰、灰白、黃棕等色，飽和，以稍密 中密為主，少數松散，分選性及磨圓度較差，常含3.06.0m粉粒及粘粒。該層分布廣，層位穩定，厚度變化大。-1礫砂、圓礫稍密至中密-2粗、中砂稍密至中密-3細、粉砂稍密至中密層序土層代號土層名稱厚度土

6、層特征-4粉土稍密至中密Q4al粘土、粉質粘土08.4m褐黃、灰白、灰藍、褐紅間黃灰色，常構成不規則的 花斑狀，可塑硬塑狀，局部為堅硬狀，下部常有軟 塑。粉質粘土有砂感，塑性中等，局部含鐵錳質結核。 粘土均勻細膩，塑性強。該層土大都具有脹縮性，常 夾有砂層及淤泥質土透鏡體， 該層分布廣，但不穩定。Q4al砂土夾粘性土023.0m一般6.010.0m以礫砂、粗砂為主，橫向變化常有或夾有圓礫、中砂、 細砂、粉砂、粘土及粘性土等，常混卵石，砂土：黃 灰、灰白、棕黃色，飽和，以稍密至中密為主，分選 很差，粒徑從粉砂至卵石?；祀s在一起，部分細砂， 粉砂及粉土分選性好，圓礫及卵石磨圓度較好，多呈 亞圓形，

7、該層大部分沉積在坑洼不平的基巖面上，縱 橫向變化大。-1礫砂、圓礫稍密至中密-2粗、中砂稍密至中密-3細、粉砂稍密至中密-4粉土稍密至中密-5粘質粘土、粘土褐黃、灰白、褐紅、藍灰等雜色，以可塑為主，亦見 硬塑及軟塑土質較均勻。Q4cdl粉土、粉質粘土褐紅色為主，次有黃灰色，偶見灰黑色，由粘性土， 粉、細砂及角礫，碎石均為棱角狀，大小混雜，最大 粒徑5060mm ，含量545%，土質極不均勻，角 礫、碎石成分為石英細砂巖、粉砂巖、泥巖及少量炭 灰質巖等，該層分布局限，僅見于山腳一帶，厚度變 化較大，頂面高程變化很大。-1粉土飽和、中密、密實、塑性很差。-2粉質粘土呈可塑、硬塑狀態、塑性中等、粉質

8、粘土具有脹縮性。-3碎石土黃褐、紅褐色，主要由粉土或粉質粘土與角礫混雜而 成，角礫主要為石英磚巖，褐鐵礦石，多呈松散狀，分布在殘丘的山坡上。、土洞、溶洞剖面物探解析:洞體編號代表鉆孔號頂板埋深(m)洞高h(m)洞體最大寬度D(m)洞體短軸(m)洞體面積(m2)充填情況T1RK425.11.13911371T2RK2824.33.72821382無T3RK518.59.54828920軟塑流塑狀粘性土 ，夾松散狀砂土K2419.63.9深黃色流塑狀粉質粘土T4TK2127.510.22418296軟塑流塑狀粘性土及砂層T5TK2023.810.32720458砂及粘性土T6TK4830.55.5

9、121110032.1m 以上空，以下軟流塑狀粘性土T7TK1831.82.73024462粘性土及砂T8TK1532.32.72216286流塑狀粘性土T9RK4626.94.52218277軟塑流塑狀粘性土及松散砂土，含少量小卵石T10TK1428.17.1231734628.132.5m半充填有軟塑狀粘性土，32.5m 以下空T11K2734.97.93828936松散狀泥砂，鉆具人工可壓下T12TK9229.52218360軟塑流塑狀粘性土，夾砂，含小卵石T13TK1023.23.847351171松散砂及粘性土T14TK722.29.1341950724.8m 以上為松散砂土，以下為

10、軟流塑狀粘性土T15TK620.22.23017373軟塑流塑狀粘性土，夾薄層砂土T16TK6121.27.33021414軟塑流塑狀粘性土，夾砂及小卵石T17TK5202.72119279軟塑流塑狀粘性土，夾有薄層砂土T18TK319.32.363522428松散砂土及軟流塑狀粘性土TK119.70.4無TK425.12.8松散砂土及粘性土TK230.52.54砂混粘土，頂部含碎石塊T19K5925.613.41816211流塑狀粘性土，含卵石、礫砂K59-130.411.7鉆具可自由下落K59-231.52.4流塑狀粘性土，含砂礫T20RK4128.615.23422657軟塑粘性土，夾薄

11、層砂，偶夾小卵石T21RK4018.98.53432784粘性土，含少量砂，偶夾小卵石T22TK5418.97.92015240軟塑粘性土及松散砂土TT2TK5335.40.42518307無T24RK1316.31.21411105軟塑狀粘性土，夾大量砂T25RK3822.01.63022474松散砂土，含少量粘性土及小卵石T26RK2119.412.85617687松散砂土及軟塑流塑狀粘性土RK1829.50.5無34.916.647.1m 以上空，47.1m 以下礫砂，含小卵石、小碎石T27RK2219.621.4631668027.1m 以上為軟塑粘性土，27.138.6m為空洞，38

12、.6m 以下粉質黏土，夾小卵石、小碎石728RK239.623.54420677其中 9.614.5m、16.622.5m為空洞，其余為軟塑流塑狀粘性土或松散砂土T29RK1619.75.21712190松散砂土，含較多小卵石及夾少量粘性土T30RK4529.81.41816235軟塑粘性土，含少量砂洞體編號代表鉆孔號頂板埋深(m)洞高h(m)洞體最大寬度D(m)洞體短軸(m)洞體面積(m2)充填情況T31TK5926.51.1181419827.2m 以上鉆具自由下落，以下軟塑流塑狀粘性土T32TK6023.53.93318450軟塑流塑狀粘性土，含砂及小卵石T33RK4416.39.822

13、15236軟塑狀粘性土，含砂及小卵石T34TK5220.24.53723550松散砂土，含粘性土T35TK5019.31.12910256軟塑流塑狀粘性土及砂T36RK3719.41.32820478無T37RK3016.91.61713166無T38K10717.82.72116218流軟塑狀粉質粘土，含有機質T39TK4119.81.71612163流塑狀土T40K6912.01.71514166流軟塑狀粉質粘土，含礫、砂、漏水嚴重T41K10815.07.31311101灰黑色流塑狀淤泥，漏水嚴重第三章 場區存在的主要不良地質現象根據初步勘察和詳細勘察資料，場區存在主要不良地質現象如：

14、土洞、溶洞；膨脹土和淤泥、淤泥質土透鏡體。本方案主要考慮對土 洞、溶洞的處理措施。如地下灰巖遭受強烈溶蝕作用， 即發育溶洞， 當溶洞與基巖面以 上土層之間連通時，地下水的作用將部份溶洞的上方覆蓋砂土帶走， 發育成土洞。一、土洞、溶洞的分布 飛行區的巖溶（土洞、溶洞）主要發育于東、西滑行道的中部、 南部和站坪區， 飛行區其發現土洞 53 個，溶洞 14 個。（詳見飛行區 土洞、溶洞平面分布圖）洞體頂板埋深 9.6m34.5m 不等。二、土洞、溶洞的規模詳見土洞、溶洞物探解析。三、土洞、溶洞可能造成的危害巖溶地面塌陷是穩定的主要問題， 其危害到今后飛行區地坪的安 全，若有閃失，將對機場運行帶來重大

15、影響。 飛行區地處巖溶發育區， 為消除隱患，預防巖溶地面塌陷的形成，保持場道地基的穩定，必須 對地下土洞、溶洞進行地基處理。第四章地基處理施工方案一、對土洞、溶洞的評估和預測根據鉆探和物探查明土洞、溶洞的成因、埋藏深度、洞體規模等 詳細資料，在巖溶塌陷的處理上應首先進行穩定性分析， 然后再根據 具體情況采回回填、堵塞及鉆孔灌漿等方法加以處理。由以下三種方 式對巖溶地面塌陷進行預測：1、根據土洞、溶洞頂板的埋藏深度（即覆蓋層厚度H）進行預測;2、根據土洞、溶洞的洞體高度進行預測；3、根據洞體頂板的完整性和密實性，洞體頂板厚度與洞體最大 寬度的比值關系進行預測?？偨Y土洞、溶洞處理判別原則，得出綜合

16、判別結果如下:洞體編號代表鉆孔號頂板埋深 h（m）洞高h(m)洞體最大寬度D（m）判別標準1 是否H20m判別標準2判別標準3頂板情況(H-5)/h是否10H/D是否2R1K427.83.826X6.01.1微風化灰巖（厚0.5m）R2*SK21613.21.910V4.3V1.3V中風化灰巖（厚0.2m）R3K9419.00.71420.0X1.4微風化灰巖（厚0.3m）20.50.814X19.41.5微風化灰巖（厚0.8m）24.80.714X28.31.8微風化灰巖（厚）R4TK3129.37.232X3.40.9微風化灰巖（厚0.3m）R5K7522.70.620X29.51.1微風

17、化灰巖（厚0.4m）24.10.420X47.81.2微風化灰巖（厚0.8m）R6TK2824.71.148X17.9微風化灰巖（厚0.5m）R7K7717.80.814V16.0X1.3微風化灰巖（厚0.5m）19.00.714V20.0X1.4微風化灰巖（厚0.4m）R8K1624.21.161X17.50.4微風化灰巖（厚0.1m）R9RK221.42.720X6.11.1微風化灰巖（厚）R10K8525.40.314X68.01.8微風化灰巖（厚）R11TK4219.40.925V16.0X0.8微風化灰巖（厚）R12K11720.60.215X4.91.4微風化灰巖（厚）注：帶*者為

18、判別需處理的土洞土洞處理是否判別一覽表洞體編號代表鉆孔號頂板埋深 h（m）洞高h(m)洞體最大寬度D（m）判別標準1判別標準2判別標準3頂板情況是否H<20m(H-5)/h是否10H/D是否2T1RK425.11.139X18.30.6粉質粘土（厚2.3m）T2*RK282433.728520.9礫砂（厚1.5m）T3*RK518.59.548V'1.4V0.4V粗砂（厚1.0m）K2419.63.9483.70.4粉質粘土（厚2.6m）T4TK2127.510.224X2.21.1礫砂（厚9.7m）T5*TK2023.810.327V1.8V0.9V粉質粘土（厚7.4m）T6R

19、K4830.55.512X4.62.5粉質粘土 （厚 1.0m）T7TK1831.82.730X9.91.1粉質粘土（厚3.6m）T8TK1532.32.722X10.11.5粉質粘土 （厚 10.1m）T9RK4626.94.522X4.91.2粉質粘土（厚6.6m）T10TK1428.17.123X3.31.2粗砂（厚5.6m）T11K2737.97.938X3.80.9中砂（厚2.3m）T12*TK922.09.5221.81.0粗砂（厚1.1m）T13*TK1023.23.8474.80.5粗砂（厚4.5m）T14*TK722.29.134V1.9V0.7V粉質粘土 （厚 7.3m）T

20、15*TK620.22.230V6.9V0.7V礫砂（厚3.5m）T16*TK6121.27.330V2.2V0.7V粉質粘土 （厚 8.8m）T17*TK520.02.721V5.6V1.0V粉土（厚 2.9m）T18*TK319.32.363V6.2V0.3V粉砂（厚0.90m）TK119.70.463V36.8X0.3粘土（厚 2.30m）TK425.12.863X7.20.4粘土（厚 2.70m）TK230.52.5463X10.00.5粘性土 （厚2.5m）T19*K5925.613.418（臨界狀態）1.5V1.4V礫砂（厚1.2m）K59-130.411.618X2.21.7粉土

21、（厚 2.4m）K59-231.52.418X11.01.8礫砂（厚3.6m）T20RK4128.615.234X1.60.8粘性土 （厚2.6m）T21*RK4018.98.534V1.6V0.6V礫砂（厚2.7m）T22*TK5418.97.920V1.8V0.9V粘性土 （厚2.9m）T23TK5335.40.425X76.01.4粗砂(厚 30.6m)T24*RK1316.31.214V9.4V1.2V粗砂（厚 3.7m）T25RK3822.01.630V10.60.7礫砂（厚8.0m）T26*RK2119.412.856V1.1V0.3V礫砂（厚3.4m）RK1829.50.556X

22、49.00.5礫砂（厚2.7m）34.916.656X1.80.6礫砂（厚4.9m）T27*RK2219.621.463V0.7V0.3V粗砂（厚 4.3m）T28*RK239.623.544V0.2V0.2V粉質粘土 （厚 1.0m）T29*RK1619.75.217V2.8V1.2V粉質粘土 （厚 1.8m）T30RK4529.81.418X17.71.7礫砂（厚1.5m）T31TK5926.51.118X19.51.5粉土 (厚 3.4m)T32*TK6023.53.933V4.7V0.7V礫砂（厚2.7m）T33*RK4416.39.822V1.2V0.7V圓礫（厚 3.5m）T34*

23、TK5220.24.537V3.4V0.5V礫砂（厚4.1m）T35TK5019.31.129V13.0X1.0礫砂（厚8.1m）T36RK3719.41.328V11.1X0.7礫砂（厚4.8m）T37*RK3016.91.617V7.4V1.0V礫砂（厚4.1m）T38*K10717.82.721V4.7V0.8V礫砂（厚3.8m）T39*TK4119.81.716V8.7V1.2V礫砂（厚7.0m）T40*K6912.01.715V4.1V0.8V中砂（厚1.8m）T41*K10815.07.3131.1V1.2V中砂（厚1.8m）注：帶*者為判別需處理的土洞二、土洞充填加固機理、效果分

24、析1、根據土洞勘察結果統計表可以看出，在地下存在的大量土洞 中絕大部分部存有軟塑、流塑狀粘性土，伴有卵石、礫砂，多為均質 體。其屬于不良土質，必須加以處理，故若采取灌砂充填，應及時鉆 孔注漿，使水泥漿充分加固洞原有不良土質， 避免土洞在灌砂后可能 產生的進一步發育。2 、根據灌砂資料顯示：砂體相對密度大于 0.7 ，其輕便 N 值可 達到 30 左右，且有灌砂過程中單沖水，而無外壓，難于達到理想效 果。鑒于本次工程的現場情況， (土洞在地下埋深 20m 左右，且土洞 有雜質 )宜采用有一定強度的水泥砂漿壓注，對洞體進行加固，使洞 體被充填后，土洞整體強度和承載力得到提高。3 、針對土洞處理的三

25、個要求：即 (1)、充填土洞空隙； (2)、充填 后達到或大于相鄰土層承載力； (3) 、對土洞原有雜質中心加固。我 們在采用鉆孔壓注水泥砂漿的措施時，好考慮用粉煤灰來替代細砂， 同樣可以達到加固效果。粉煤灰材料盡量選擇粗灰、 高鈣，并應作現場土工試驗來指導施 工。三、成孔灌砂、補漿與鉆孔壓注水泥砂漿方案介紹1、成孔壓砂、補漿處理土洞方案簡述 在需處理的土洞地面圍， 第一次序：均勻布置“振動沉管注砂孔” © 500，呈梅花形，孔距4m，孔深至洞底，分段灌注砂，充填、提 管并振實擠密，直至洞體頂面標高。第二次序：鉆注漿孔©50,孔距 4m ，與灌砂孔相間布置，分段進行袖管分層

26、注漿，直至洞體頂面 標高。2、鉆孔壓注水泥砂漿處理土洞方案A、工程特點：(1) 、本工程在郊區廣花平原地區，方圓近 9.4 平方公里，擬處 理的土洞、溶洞分散在各處，給集中鉆孔、注砂帶來困難。(2) 、遷建機場工程處于開工初期，現場無水、電設施。土洞、 溶洞處理施工必須由現場水塘、 溝河中取水， 用電必須由大功率柴油 發電機組供電。(3) 、暫定工期六個月，施工期正值夏季，氣候條件十分惡劣， 應充分重視炎熱的氣候給施工帶來不利影響。(4) 、由于場區土洞、溶洞分散各處，現場施工便道，材料堆場 不夠齊全?？傆?9.6 萬 m3 的空洞，所需細砂近 10 萬噸，則每天進 砂 550 噸。本工程應特

27、別重視材料進場的合理安排。B 、擬定技術方案的原則(1) 、工藝應滿足質量要求，達到設計標準。 水泥砂漿配合比如下：細砂:水泥:水:土粉=1000:100:660:10( 重量比：kg)漿液水灰比 0.6 ，保證其可灌性，漿液試塊無側限抗壓強度達到 0.50.1Mpa，洞體加固承載力達到18T以上。(2) 、方案實施應充分考慮到現場可操作性© 71灌注孔可用多臺小型鉆機成孔(G -2A型);水泥砂漿采用砂漿泵或液壓注漿泵(SYB -1型)進行壓注；拌漿系統擬在現場砌筑 泥漿池攪拌。(3) 、經濟性在質量保證，工藝適當的前提下，應充分降低工程造價，減少建 設投資。土洞、溶洞處理造價主要

28、由成孔、水泥砂漿材料和現場水電、 設備、人工及管理費組成，小型鉆機成孔費相對較低，細砂或粉煤灰 皆為價格低廉的建筑材料，將注砂、灌漿并為一道工序可大大降低施 工和管理成本。C、工藝措施描述在需處理的土洞地面圍，均勻布置© 71灌注孔，孔深至洞體底 部，呈梅花形，孔距3m，插入2寸芯管至孔底，壓注水泥砂漿并逐 節上拔至洞體頂面標高，壓注順序：先外圈，后圈。四、成孔灌砂、補漿方案與鉆孔壓注水泥砂漿方案比較方案 說明 比較容f 成孔灌砂、補漿鉆孔壓注水泥砂漿質量可靠性成孔© 500 ,灌砂壓實，且 拌有補充分層注漿，措施可 靠，可以保證質量嚴格漿液配合比，適當控 制壓注的壓力、流

29、量，質 量可以保證。工藝實施難易程度有第一次序和第二次序，設 備投入較多，且© 500灌砂 不易成孔，振搗、壓實。施 工難度大。僅有一道次序，鉆機成孔 和壓注設備移位較為靈 活，且工藝成熟?，F在安排難易程度施工場地大，施工點多，現 成管理較為復雜。管理程序較為固定，易于 現場管理。施工工期工序多，周期較長。工序簡單，工期相對較短工程造價較高，且難于控制。相對較低，僅鉆孔費同比 降低30 %。第五章 工藝措施為確保場區地基安全， 針對確認的 25 個土洞和 1 個溶洞的不安 全性，結合我公司多年地基處理施工經驗， 擬采用鉆孔壓注水泥砂漿 （或水泥粉煤灰漿 ）的工藝處理地下洞體。目的在于

30、充填洞體空隙，固 結松散洞體雜質、消除隱患，增強洞體頂板的抗塌陷能力。一、施工工序1 、在方圓 9.4 平方公里圍，將應處理的土洞、溶洞按機場坐標 施工放樣，位置確認。2、合理布置施工流程，落實施工水電配置。3、鉆機成孔均勻布設，©71灌注孔至洞體底板。4、插入時注漿芯管至孔底，孔距 3m ，呈梅花形布置。5 、拌制水泥砂漿或水泥灰漿。6 、經砂漿泵或液壓注漿泵壓注水泥砂漿，適當控制壓注泵的壓 力和流量，使其均勻、連貫。7、壓注過程中分節提板芯管 3050cm/節。8 、壓漿至洞體頂板標高，封孔。9 、鉆孔、壓漿掌握先外圈，后圈，隔孔跳注的原則。二、施工參數1 、漿液配比： （重量比

31、： kg）細砂（或粉煤灰）：水泥:水:土粉=1000:100:660:102 、水灰比： 0.63 、漿液粘度： 40"4、注漿壓力：0.30.5Mpa5、注漿流量：4025L/min注：以上施工參數可視現場條件適當調整。三、壓力釋放孔特別應指出的是， 考慮到本工程土洞、 溶洞與地下埋深近 20m ， 且洞體存有淤泥雜質、飽和水。在鉆孔壓注水泥漿施工外圈時，位于 地面土洞圍中心處，布置少量壓力釋放孔，孔徑©71，孔深放至洞體，以利在外圈注漿時，洞體水份和空氣得以釋放，保證洞體的充填 率。第六章施工質量保證措施詳盡分解工藝步驟并結合現場施工條件，我們擬設兩個施工質量 管理點。一、現場水泥砂漿或水泥灰漿配比質量管理點。嚴格掌握現場砂漿配比，這是保證質量的關鍵點，應由專職質量 員作好每盤漿的現場配合比和壓注記錄，并作好現場技術交底、抽檢、 漿液試塊抗壓試驗等基礎工作。二、洞體充填率質量管理點根據詳細勘察資料，作好每個土洞的洞體體積充填量預測， 在漿 液壓注過程中，嚴格