第一篇：巖溶地區(qū)鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)總結(jié)

摘要:本文以武廣客運(yùn)專線XXTIV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋鉆孔樁施工為實(shí)例，主要闡述巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁的溶洞處理的工藝原理、方案的選擇、針對(duì)不同孔徑大小的溶洞所采用的各種不同的處理方法等，通過本工程試驗(yàn)及實(shí)踐，使得巖溶發(fā)育地區(qū)橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)的施工工藝及技術(shù)得到了成功驗(yàn)證和發(fā)展，取得了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:武廣客專 巖溶地區(qū) 鉆孔樁基礎(chǔ) 施工技術(shù) 1 工程簡(jiǎn)介

武廣鐵路客運(yùn)專線XXTJV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋（DK1932+974.51-DK1937+010.89）位于廣東省樂昌市北鄉(xiāng)鎮(zhèn)，北接大瑤山3#隧道，南接?xùn)|塘隧道，距樂昌市約8km，橫跨省道S248線。橋跨布置為124-32m簡(jiǎn)支箱梁，全長(zhǎng)4071.27米，鉆孔樁1113根，直徑分別為φ1.0m和φ1.25m，其中50米以上的樁有139根，70米以上的有17根，最長(zhǎng)樁孔深達(dá)92米。橋位處巖溶極其發(fā)育，大部分溶洞呈串珠狀發(fā)育，樁基礎(chǔ)最多的穿越23層溶洞。地表卵石覆蓋層厚，最厚達(dá)65米。溶洞處理的成敗關(guān)系到樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量、工期和成本。2 溶洞的分類

根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和溶洞的情況及發(fā)育情況，溶洞可分為以下幾種類型：

2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞：溶洞高度＞3m；②小溶洞：溶洞高度＜3m。

2.2 按溶洞填充狀態(tài)分 ①全填充溶洞：洞內(nèi)完全充填亞粘土、亞砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、軟塑、流塑狀；②半填充溶洞：洞內(nèi)約一半有填充物，頂部為空腔；③無填充溶洞：洞內(nèi)無填充物即空洞。

2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞：嚴(yán)重漏水并與其它溶洞或地下河連通；②半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有滲漏水現(xiàn)象；③不漏水溶洞：溶洞完整，無滲漏水現(xiàn)象。

2.4 按溶洞垂向個(gè)數(shù)分 ①單個(gè)溶洞：樁基范圍內(nèi)僅有一層溶洞；②多層溶洞：樁基范圍內(nèi)有多層溶洞。3 方案選定

根據(jù)溶洞大小及填充情況等，選定經(jīng)濟(jì)可行的處理方案 4 溶洞處理方法

4.1 壓注雙液漿法 注雙液漿一般適用于10m以下半填充或全填充溶洞的處理。

①目的：溶洞內(nèi)注雙液漿預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間，并達(dá)到一定的強(qiáng)度（20MPa以上），防止鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等施工工序的順利完成。②加固原理：注雙液漿加固的特點(diǎn)是注漿材料可在十幾秒或幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100%，即1m3體積的漿材可得1m3的結(jié)石體。對(duì)溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的；對(duì)于溶洞中的稀泥等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對(duì)于無填充物和半填充的溶洞，漿液是通過充填填滿溶洞的。③工藝 壓漿材料采用普硅32.5R水泥與化學(xué)劑（水玻璃）。a布孔 根據(jù)橋墩臺(tái)樁基布置和溶洞分布，每個(gè)墩臺(tái)布置6～8個(gè)壓漿孔。b鉆孔 用地質(zhì)鉆機(jī)鉆80mm～110mm的注漿孔，孔深達(dá)到最深溶洞的底部。注漿管插入 溶洞下部。c壓漿 采用雙液壓漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔壓漿，要少量多次、反復(fù)壓漿。雙液漿配制時(shí)，控制漿液比例，反復(fù)試驗(yàn)，掌握漿液的最佳凝固時(shí)間，凝固時(shí)間太快，不利于注漿施工，凝固時(shí)間太慢，漿液流動(dòng)性大，用量大，不經(jīng)濟(jì)。

4.2 灌砂、壓漿法 灌砂壓漿是溶洞預(yù)處理方案之一，一般適用于6～10m無填充溶洞的處理。主要通過灌砂填塞溶洞空間，采用壓漿將洞內(nèi)砂礫板結(jié)、凝固成堅(jiān)實(shí)的混和體，防止在鉆孔過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。灌砂壓漿孔和注雙液漿鉆孔施工方法相同。灌砂采用干燥、潔凈的中粗砂，并進(jìn)行清篩，防止雜物堵管。一個(gè)橋墩內(nèi)各注漿管內(nèi)灌砂、注漿輪流進(jìn)行。灌砂時(shí)分幾次進(jìn)行，第一次灌砂高度約4～5m，然后將注漿管插入灌入的砂中一定深度，向砂中壓入一定量的水泥漿。壓漿后采用清水沖洗注漿管，防止水泥漿粘附在管壁上，影響下一次灌砂、注漿。注入水泥漿初凝后，進(jìn)行下一次灌砂、壓漿，反復(fù)進(jìn)行，直至灌滿，使溶洞內(nèi)充滿砂漿。

4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，其方便、快捷，節(jié)省費(fèi)用。

當(dāng)鉆孔至溶洞層時(shí)，一般護(hù)筒內(nèi)泥漿會(huì)全部或部分流失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塌孔，這時(shí)可采用片石加粘土（按1：1體積比）回填，溶洞較大時(shí)可加入部分水泥，回填一層、采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實(shí)，直至回填至溶洞頂部1～2m。溶洞回填完成后，向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿，使其自然浸入片石縫隙內(nèi)，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內(nèi)，形成泥石護(hù)壁。若溶洞內(nèi)泥石護(hù)壁出現(xiàn)漏漿時(shí)，應(yīng)再次回填，反復(fù)回填、反復(fù)沖擊，直至不再漏漿為止。

采用回填片石、粘土處理溶洞時(shí)，鋼護(hù)筒須穿透砂礫等透水層、坐在不透水層上，尤其是多層溶洞，以防止出現(xiàn)溶洞后孔內(nèi)水頭急劇下降而造成坍孔。

4.4 灌低標(biāo)號(hào)混凝土法 對(duì)于較大的溶洞，尤其是半填充或無填充溶洞，有時(shí)采用填粘土和片石的方法難以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土?xí)r孔壁被擠垮，這時(shí)用灌低標(biāo)號(hào)混凝土的方法處理。

施工準(zhǔn)備和開孔方法同填粘土塊和片石方法，當(dāng)擊穿溶洞頂板時(shí)，為節(jié)約混凝土灌注量，可先填粘土塊和片石，反復(fù)沖擠，待溶洞填注基本飽滿時(shí)，再灌低標(biāo)號(hào)混凝土至溶洞頂1m 以上，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后再繼續(xù)鉆孔。4.5 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法 在溶洞較大，洞內(nèi)無填充或有流塑充填物，漏水嚴(yán)重或與暗河連通時(shí)，采取上述方法無效時(shí)，可采取鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工。就是一面沖孔、一面接高護(hù)筒，并將其振動(dòng)下沉至已鉆成的孔內(nèi)或溶洞內(nèi)，用以阻斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動(dòng)，便于鉆孔施工。①內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定 現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)樁孔穿過大溶洞的數(shù)量，確定內(nèi)護(hù)筒級(jí)數(shù)，每增加一級(jí)，內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑增加0.2m，最小一級(jí)內(nèi)護(hù)筒直徑大于樁徑0.2m。為保證內(nèi)護(hù)筒的剛度，防止受壓變形，鋼護(hù)筒采用10mm 鋼板卷制。下沉內(nèi)護(hù)筒時(shí)，由大到小，分級(jí)逐次下沉進(jìn)行。先鉆大孔，下沉大護(hù)筒，再鉆小孔、下沉小護(hù)筒。如果穿過1層溶洞，就采用1級(jí)內(nèi)護(hù)筒，每增加1層溶洞，就增加1級(jí)內(nèi)護(hù)筒。護(hù)筒跟進(jìn)法施工順序見下圖1。②內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定，護(hù)筒長(zhǎng)度L＝h＋3（m）（h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞高度），如果內(nèi)護(hù)筒太長(zhǎng)可分節(jié)下沉，在孔口焊接連接。5 巖溶地區(qū)鉆孔樁施工方法

①巖溶地區(qū)鉆孔樁施工工藝流程圖見圖2。②由于鉆孔樁施工是個(gè)比較成熟的施工工藝，本文就不再敘述。

;在巖溶地區(qū)鉆孔樁施工中特別應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：①施工準(zhǔn)備 根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問題，制定施工方案，并向鉆機(jī)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。樁孔附近要備足回填材料和挖掘機(jī)、鏟車、水泵等機(jī)械。②鉆孔 鉆機(jī)時(shí)泥漿要稍稠，現(xiàn)場(chǎng)泥漿池內(nèi)盡量多備些泥漿，在溶洞穿孔后及時(shí)補(bǔ)漿。施工中要加強(qiáng)鉆孔地質(zhì)檢查、復(fù)核，并密切注意觀察鉆機(jī)工作情況、周圍地表沉降和護(hù)筒內(nèi)水位變化，防止不正常情況發(fā)生。根據(jù)地質(zhì)柱狀圖，在接近溶洞時(shí)勤觀察、勤檢查，鉆頭沖擊巖層的響聲、抽取的巖樣判斷是否接近巖溶地層。接近巖溶時(shí)主繩放長(zhǎng)量控制為1～2cm，防止擊穿溶洞頂板時(shí)造成掉鉆、卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。鉆穿溶洞頂板時(shí)一旦漏漿，及時(shí)投放粘土塊、片石并補(bǔ)水補(bǔ)漿，保持孔內(nèi)水位高度。漏水嚴(yán)重時(shí)，可填充稻草和水泥等混合物，每次填滿后補(bǔ)漿補(bǔ)水，再重新沖擊鉆進(jìn)，擠壓填充物填充溶洞或堵塞溶洞，最終至不漏漿為止。通過溶洞層后，繼續(xù)鉆孔，直至設(shè)計(jì)深度。③灌注混凝土 灌注中導(dǎo)管提升時(shí)，要根據(jù)溶洞情況確定導(dǎo)管埋深，避免灌注過程中擠破溶洞混凝土面突然下降，造成斷樁事故發(fā)生。樁頂灌注標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高超灌1m以上，灌注完成后觀察30分鐘左右，如果混凝土面沒有變化才拔出導(dǎo)管。參考文獻(xiàn)：

[1]鐵建設(shè)[2005]160號(hào)客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn).[2]TZ213-2005客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《巖溶地基處理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《巖溶地區(qū)地基處理及樁基施工技術(shù)》 樁基大溶洞處理施工總結(jié) 2008-6-5 17:57

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一、樁基概況

廣清高速連接線主線高架橋97#-A樁樁基設(shè)計(jì)直徑200cm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)43.7m，嵌巖樁基礎(chǔ)，混凝土標(biāo)號(hào)為C25.二、地質(zhì)情況

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告資料，該樁地層由上而下為素填土、耕植土、淤泥、粘土、全風(fēng)化粉砂質(zhì)頁(yè)巖、全風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r。該樁有四層溶洞呈串珠型分布，上面三個(gè)溶洞較小，分別為0.8m、1.2m和1.2m，最下一層溶洞高度為9.1m，四層溶洞總高度為12.3m，溶洞內(nèi)均為軟塑狀粘土全充填。

三、施工方案的確定

針對(duì)該樁溶洞較大且呈串珠型分布，施工技術(shù)難度較大，該工程又為市重點(diǎn)工程，我公司從嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保工程進(jìn)度，確保施工安全考慮，把該樁做列為重中之重并按設(shè)計(jì)要求作相關(guān)施工監(jiān)控。專門組織所有技術(shù)人員討論、研究方案并學(xué)習(xí)有關(guān)溶洞處理方面的知識(shí)。根據(jù)該樁溶洞情況，溶洞內(nèi)全為流塑狀粘土全充填，溶洞位置較深，最后確定先采用沖擊鉆成孔，投放拋填物的方法處理溶洞，后考慮采用下放鋼護(hù)筒的方案。

四、施工前的準(zhǔn)備

1、人員組織

項(xiàng)目部專門組織有關(guān)技術(shù)人員研究學(xué)習(xí)有關(guān)溶洞處理的措施，并且成立了溶洞處理應(yīng)急小組。施工現(xiàn)場(chǎng)派4名技術(shù)人員分兩班在工地24小時(shí)輪流值班，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)處理。項(xiàng)目部還組織樁基隊(duì)鉆機(jī)機(jī)長(zhǎng)學(xué)習(xí)溶洞處理的知識(shí)，使他們對(duì)溶洞處理心中有數(shù)?？傊?，在人員組織方面，明確分工，各負(fù)其責(zé)。

2、材料準(zhǔn)備

片石100m3，粘土20m3，水泥10T，編織袋200條，鋼護(hù)筒30m.3、機(jī)械配備

裝載機(jī)40型一臺(tái)，16T吊車一臺(tái)，小斗車10輛。

五、施工過程控制

該樁護(hù)筒頂標(biāo)高為11.005m，設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高-35.5m，應(yīng)鉆深度46.505m.采用沖擊鉆成孔，鉆頭直徑2.10m（加大鉆頭直徑，使成孔直徑不小于2.1m，為下放鋼護(hù)筒做準(zhǔn)備，鋼護(hù)筒直徑2.09m），鉆頭質(zhì)量4000Kg，后換為7000Kg原裝鉆頭。本樁1月1日開鉆，1月16日穿過最后一層溶洞，鉆孔深度40.1m.上部松軟地層厚度9.29m，鉆進(jìn)速度較快。泥漿顏色灰黑色，且有臭味。上面兩個(gè)溶洞較小，分別為0.8m和1.2m，中間間隔只有10cm，兩溶洞已基本聯(lián)為一體。鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.6m時(shí)，向孔內(nèi)拋投片石高度0.5m，以平衡鉆頭，防止穿破溶洞時(shí)出現(xiàn)孔斜。沖程控制在0.8m，平穩(wěn)沖砸。經(jīng)仔細(xì)觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無擺動(dòng)，孔位無偏斜。鉆進(jìn)溶洞后，無漏漿，鉆頭進(jìn)尺稍微加大。為保證固壁良好，向孔內(nèi)投放片石1.5m，以0.6m的小沖程鉆進(jìn)，鉆進(jìn)1m后，再次投放片石1.5m，其中夾雜投入粘土，鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺較小，遂加大沖程至1m，鉆進(jìn)過程中無異?，F(xiàn)象發(fā)生。溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)，泥漿比重為1.6.第二層溶洞與第三層溶洞之間為5.4m的微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r，巖質(zhì)較硬，進(jìn)尺慢，鉆頭損壞嚴(yán)重。我部及時(shí)進(jìn)行調(diào)整改裝鉆頭（質(zhì)量4000Kg）換為7000Kg的原裝鉆頭。第三層溶洞穿破后，未見漏漿現(xiàn)象，由于該層溶洞較小高度只有1.2m，鉆頭穿破溶頂后隨即向孔內(nèi)投放片石1.5m，并用0.6m左右的小沖程反復(fù)沖砸以固壁。鉆進(jìn)過程中無異常。

第四層溶洞最大，溶洞高度為9.1m，溶洞位置在孔深31m至40.1m之間。鉆頭進(jìn)入溶洞后進(jìn)尺加大。泥漿有輕微漏漿現(xiàn)象，隨即提出鉆頭，向孔內(nèi)投入片石及粘土，厚度1.5m，然后以0.6m的沖程沖砸。進(jìn)尺1m后泥漿由灰黑色漸變?yōu)辄S褐色。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告溶洞內(nèi)全為黃褐色粘土充填，實(shí)際地層與設(shè)計(jì)相符。由于該層溶洞大，拋投的片石大部分取用大直徑片石，尺寸25～40cm.溶洞內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象，粘土未裝袋拋投，只是夾雜于片石內(nèi)投入。該溶洞處理時(shí)，均采用每鉆進(jìn)1m投放片石及粘土1.5m重復(fù)鉆進(jìn)的方法。溶洞內(nèi)泥漿比重始終控制在1.6以上。施工過程中由于鉆頭質(zhì)量較大，鉆機(jī)主機(jī)出現(xiàn)一點(diǎn)故障，中間間隔了一段時(shí)間。9.1m溶洞處理歷時(shí)5天。

四層溶洞處理時(shí)，泥漿比重均在1.6以上，泥漿未加水稀釋，只保持循環(huán)，濃度較大。

六、處理效果

該樁從開鉆到穿過最后一層溶洞，歷時(shí)16天，鉆孔深度40.1m.其中溶洞處理共耗時(shí)7天，溶洞總高度12.3m.溶洞處理拋投片石共計(jì)75m3，粘土18m3.我部采用拋填片石及粘土的方法，成孔質(zhì)量良好。鉆進(jìn)過程中無塌孔、吸鉆、埋鉆及卡鉆現(xiàn)象。鉆頭上下自如，無孔斜、縮孔現(xiàn)象。

七、混凝土灌注

混凝土采用垂直導(dǎo)管法進(jìn)行灌注，采用商品混凝土并派實(shí)驗(yàn)人員前往混凝土廠家進(jìn)行質(zhì)量控制，根據(jù)灌注情況隨時(shí)調(diào)節(jié)混凝土性能，較好的滿足了施工需要。現(xiàn)場(chǎng)由專業(yè)工程師控制灌注進(jìn)度并根據(jù)地質(zhì)情況控制埋管深度，保證成樁質(zhì)量。當(dāng)灌注到溶洞位置時(shí)保持較大的埋管深度，防止混凝土由于擠破護(hù)壁后突然下沉，造成斷樁。施工過程中保持埋管深度不小于5m，沒發(fā)現(xiàn)混凝土面下降現(xiàn)象。但當(dāng)灌注到溶洞位置時(shí)，混凝土面上升緩慢，尤其是孔深35m～33m位置時(shí)，平均每上升1m需要混凝土8m3左右，混凝土浪費(fèi)嚴(yán)重。但翻漿正常，下料順利。灌注完畢后，混凝土方量比設(shè)計(jì)多出60m3.八、體會(huì)和心得

1、鉆頭鉆至溶頂時(shí)，為防止由于溶洞頂板巖層厚度、硬度不均而出現(xiàn)斜孔，除采用拋填片石平衡鉆頭外，也可采用質(zhì)量較大的鉆頭處理。

2、溶洞處理時(shí)，速度稍微放慢一些或稍停一段時(shí)間，可促使片石和粘土的固結(jié)利于固壁。

3、充填物的溶洞采用拋填物的方法處理是可行的，但為了避免發(fā)生縮孔，可采用大塊片石。

4、溶洞內(nèi)泥漿濃度要大，比重不小于1.6.5、如孔內(nèi)泥漿不是大量流失，粘土可不裝袋投入。

6、因溶洞內(nèi)為流塑狀粘土，即使孔內(nèi)不漏漿，為加大泥漿濃度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土3:1的比例加入。

7、當(dāng)處理住漏漿時(shí)或到達(dá)溶洞位置但不漏漿，要向孔內(nèi)拋填片石及粘土進(jìn)行固壁，小沖程反復(fù)沖砸，使拋填片石充分?jǐn)D入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量過大，保證成樁質(zhì)量。

第二篇：巖溶地區(qū)鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)總結(jié)

巖溶地區(qū)鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)總結(jié)

摘要:本文以武廣客運(yùn)專線XXTIV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋鉆孔樁施工為實(shí)例，主要闡述巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁的溶洞處理的工藝原理、方案的選擇、針對(duì)不同孔徑大小的溶洞所采用的各種不同的處理方法等，通過本工程試驗(yàn)及實(shí)踐，使得巖溶發(fā)育地區(qū)橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)的施工工藝及技術(shù)得到了成功驗(yàn)證和發(fā)展，取得了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:武廣客專 巖溶地區(qū) 鉆孔樁基礎(chǔ) 施工技術(shù)

工程簡(jiǎn)介

武廣鐵路客運(yùn)專線

XXTJV

標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋（DK1932+974.51-DK1937+010.89）位于廣東省樂昌市北鄉(xiāng)鎮(zhèn)，北接大瑤山3#隧道，南接?xùn)|塘隧道，距樂昌市約8km，橫跨省道S248線。橋跨布置為124-32m簡(jiǎn)支箱梁，全長(zhǎng)4071.27米，鉆孔樁1113根，直徑分別為φ1.0m和φ1.25m，其中50米以上的樁有139根，70米以上的有17根，最長(zhǎng)樁孔深達(dá)92米。橋位處巖溶極其發(fā)育，大部分溶洞呈串珠狀發(fā)育，樁基礎(chǔ)最多的穿越23層溶洞。地表卵石覆蓋層厚，最厚達(dá)65米。溶洞處理的成敗關(guān)系到樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量、工期和成本。

溶洞的分類

根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和溶洞的情況及發(fā)育情況，溶洞可分為以下幾種類型：

2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞：溶洞高度＞3m；②小溶洞：溶洞高度＜3m。

2.2 按溶洞填充狀態(tài)分 ①全填充溶洞：洞內(nèi)完全充填亞粘土、亞砂土、粘性土等，充填物呈硬塑、軟塑、流塑狀；②半填充溶洞：洞內(nèi)約一半有填充物，頂部為空腔；③無填充溶洞：洞內(nèi)無填充物即空洞。

2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞：嚴(yán)重漏水并與其它溶洞或地下河連通；②半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有滲漏水現(xiàn)象；③不漏水溶洞：溶洞完整，無滲漏水現(xiàn)象。

2.4 按溶洞垂向個(gè)數(shù)分 ①單個(gè)溶洞：樁基范圍內(nèi)僅有一層溶洞；②多層溶洞：樁基范圍內(nèi)有多層溶洞。

方案選定

根據(jù)溶洞大小及填充情況等，選定經(jīng)濟(jì)可行的處理方案

溶洞處理方法

4.1 壓注雙液漿法 注雙液漿一般適用于10m以下半填充或全填充溶洞的處理。

①目的：溶洞內(nèi)注雙液漿預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間，并達(dá)到一定的強(qiáng)度（20MPa以上），防止鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等施工工序的順利完成。②加固原理：注雙液漿加固的特點(diǎn)是注漿材料可在十幾秒或幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100%，即1m3體積的漿材可得1m3的結(jié)石體。對(duì)溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的；對(duì)于溶洞中的稀泥等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對(duì)于無填充物和半填充的溶洞，漿液是通過充填填滿溶洞的。③工藝 壓漿材料采用普硅32.5R水泥與化學(xué)劑（水玻璃）。a布孔 根據(jù)橋墩臺(tái)樁基布置和溶洞分布，每個(gè)墩臺(tái)布置6～8個(gè)壓漿孔。b鉆孔 用地質(zhì)鉆機(jī)鉆80mm～110mm的注漿孔，孔深達(dá)到最深溶洞的底部。注漿管插入溶洞下部。c壓漿 采用雙液壓漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔壓漿，要少量多次、反復(fù)壓漿。雙液漿配制時(shí)，控制漿液比例，反復(fù)試驗(yàn)，掌握漿液的最佳凝固時(shí)間，凝固時(shí)間太快，不利于注漿施工，凝固時(shí)間太慢，漿液流動(dòng)性大，用量大，不經(jīng)濟(jì)。

4.2 灌砂、壓漿法 灌砂壓漿是溶洞預(yù)處理方案之一，一般適用于6～10m無填充溶洞的處理。主要通過灌砂填塞溶洞空間，采用壓漿將洞內(nèi)砂礫板結(jié)、凝固成堅(jiān)實(shí)的混和體，防止在鉆孔過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。灌砂壓漿孔和注雙液漿鉆孔施工方法相同。

灌砂采用干燥、潔凈的中粗砂，并進(jìn)行清篩，防止雜物堵管。一個(gè)橋墩內(nèi)各注漿管內(nèi)灌砂、注漿輪流進(jìn)行。灌砂時(shí)分幾次進(jìn)行，第一次灌砂高度約4～5m，然后將注漿管插入灌入的砂中一定深度，向砂中壓入一定量的水泥漿。壓漿后采用清水沖洗注漿管，防止水泥漿粘附在管壁上，影響下一次灌砂、注漿。注入水泥漿初凝后，進(jìn)行下一次灌砂、壓漿，反復(fù)進(jìn)行，直至灌滿，使溶洞內(nèi)充滿砂漿。

4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，其方便、快捷，節(jié)省費(fèi)用。

當(dāng)鉆孔至溶洞層時(shí)，一般護(hù)筒內(nèi)泥漿會(huì)全部或部分流失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塌孔，這時(shí)可采用片石加粘土（按1：1體積比）回填，溶洞較大時(shí)可加入部分水泥，回填一層、采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實(shí)，直至回填至溶洞頂部1～2m。溶洞回填完成后，向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿，使其自然浸入片石縫隙內(nèi)，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內(nèi)，形成泥石護(hù)壁。若溶洞內(nèi)泥石護(hù)壁出現(xiàn)漏漿時(shí)，應(yīng)再次回填，反復(fù)回填、反復(fù)沖擊，直至不再漏漿為止。

采用回填片石、粘土處理溶洞時(shí)，鋼護(hù)筒須穿透砂礫等透水層、坐在不透水層上，尤其是多層溶洞，以防止出現(xiàn)溶洞后孔內(nèi)水頭急劇下降而造成坍孔。

4.4 灌低標(biāo)號(hào)混凝土法 對(duì)于較大的溶洞，尤其是半填充或無填充溶洞，有時(shí)采用填粘土和片石的方法難以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土?xí)r孔壁被擠垮，這時(shí)用灌低標(biāo)號(hào)混凝土的方法處理。

施工準(zhǔn)備和開孔方法同填粘土塊和片石方法，當(dāng)擊穿溶洞頂板時(shí)，為節(jié)約混凝土灌注量，可先填粘土塊和片石，反復(fù)沖擠，待溶洞填注基本飽滿時(shí)，再灌低標(biāo)號(hào)混凝土至溶洞頂1m 以上，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后再繼續(xù)鉆孔。

4.5 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法 在溶洞較大，洞內(nèi)無填充或有流塑充填物，漏水嚴(yán)重或與暗河連通時(shí)，采取上述方法無效時(shí)，可采取鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工。就是一面沖孔、一面接高護(hù)筒，并將其振動(dòng)下沉至已鉆成的孔內(nèi)或溶洞內(nèi)，用以阻斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動(dòng)，便于鉆孔施工。①內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定 現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)樁孔穿過大溶洞的數(shù)量，確定內(nèi)護(hù)筒級(jí)數(shù)，每增加一級(jí)，內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑增加0.2m，最小一級(jí)內(nèi)護(hù)筒直徑大于樁徑0.2m。為保證內(nèi)護(hù)筒的剛度，防止受壓變形，鋼護(hù)筒采用10mm 鋼板卷制。下沉內(nèi)護(hù)筒時(shí)，由大到小，分級(jí)逐次下沉進(jìn)行。先鉆大孔，下沉大護(hù)筒，再鉆小孔、下沉小護(hù)筒。如果穿過1層溶洞，就采用1級(jí)內(nèi)護(hù)筒，每增加1層溶洞，就增加1級(jí)內(nèi)護(hù)筒。護(hù)筒跟進(jìn)法施工順序見下圖1。②內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定，護(hù)筒長(zhǎng)度L＝h＋3（m）（h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞高度），如果內(nèi)護(hù)筒太長(zhǎng)可分節(jié)下沉，在孔口焊接連接。

巖溶地區(qū)鉆孔樁施工方法

①巖溶地區(qū)鉆孔樁施工工藝流程圖見圖2。②由于鉆孔樁施工是個(gè)比較成熟的施工工藝，本文就不再敘述。

在巖溶地區(qū)鉆孔樁施工中特別應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：①施工準(zhǔn)備 根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問題，制定施工方案，并向鉆機(jī)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。樁孔附近要備足回填材料和挖掘機(jī)、鏟車、水泵等機(jī)械。②鉆孔 鉆機(jī)時(shí)泥漿要稍稠，現(xiàn)場(chǎng)泥漿池內(nèi)盡量多備些泥漿，在溶洞穿孔后及時(shí)補(bǔ)漿。施工中要加強(qiáng)鉆孔地質(zhì)檢查、復(fù)核，并密切注意觀察鉆機(jī)工作情況、周圍地表沉降和護(hù)筒內(nèi)水位變化，防止不正常情況發(fā)生。根據(jù)地質(zhì)柱狀圖，在接近溶洞時(shí)勤觀察、勤檢查，鉆頭沖擊巖層的響聲、抽取的巖樣判斷是否接近巖溶地層。接近巖溶時(shí)主繩放長(zhǎng)量控制為1～2cm，防止擊穿溶洞頂板時(shí)造成掉鉆、卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。鉆穿溶洞頂板時(shí)一旦漏漿，及時(shí)投放粘土塊、片石并補(bǔ)水補(bǔ)漿，保持孔內(nèi)水位高度。漏水嚴(yán)重時(shí)，可填充稻草和水泥等混合物，每次填滿后補(bǔ)漿補(bǔ)水，再重新沖擊鉆進(jìn)，擠壓填充物填充溶洞或堵塞溶洞，最終至不漏漿為止。通過溶洞層后，繼續(xù)鉆孔，直至設(shè)計(jì)深度。③灌注混凝土 灌注中導(dǎo)管提升時(shí)，要根據(jù)溶洞情況確定導(dǎo)管埋深，避免灌注過程中擠破溶洞混凝土面突然下降，造成斷樁事故發(fā)生。樁頂灌注標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高超灌1m以上，灌注完成后觀察30分鐘左右，如果混凝土面沒有變化才拔出導(dǎo)管。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵建設(shè)[2005]160號(hào)客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn).[2]TZ213-2005客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南.[3]TB10002.5-2005.J464-2005.鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.[4]湖南交通科技.2002年第1期《巖溶地基處理方法》.[5]交通世界.2004年第5期《巖溶地區(qū)地基處理及樁基施工技術(shù)》.

第三篇：淺談巖溶地區(qū)鉆孔樁施工總結(jié)

巖溶地區(qū)鉆孔樁施工的問題預(yù)防與處理

摘 要：鑒于**客專***特大橋巖溶地區(qū)的鉆孔樁施工過程中遇到的一系列問題，采取了一些有效的預(yù)防措施及技術(shù)處理，并通過工程實(shí)踐總結(jié)出了一些可行的具有借鑒作用的預(yù)防措施和出現(xiàn)問題后的處理經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：溶洞

裂隙

預(yù)防

處理

1.工程地質(zhì)概況 1.1工程概況

***大橋位于貴州省安順市境內(nèi)，屬云貴高原剝蝕—溶蝕低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，總體地勢(shì)東低西高，地形起伏較大。***特大橋，全橋布置22*32m簡(jiǎn)支箱梁，起訖里程D1K744+514.920～DK745+247.596，中心里程DK744+897.5，全長(zhǎng)732.676m，本橋處于線路圓曲線和緩和曲線上，曲線半徑9505m,縱坡坡度-3.2‰與8.9‰，豎曲線半徑30000m。橋梁下部均為鉆孔樁樁基礎(chǔ)，共計(jì)23個(gè)墩臺(tái)；樁基直徑為100cm、150cm，鉆孔樁最大樁長(zhǎng)86.5m，最小樁長(zhǎng)8m；墩均為實(shí)心墩，墩柱最高為8米。0#臺(tái)與關(guān)口寨隧道橋隧相連，在地質(zhì)鉆探過程中發(fā)現(xiàn)0#臺(tái)-2#墩，地質(zhì)復(fù)雜，地下巖溶發(fā)育，溶洞深度深，范圍廣，經(jīng)設(shè)計(jì)變更取消0#臺(tái)，調(diào)整為1#臺(tái),調(diào)整2#墩中心位置，由原來2*24m變更為1*32m簡(jiǎn)支梁,同時(shí)延長(zhǎng)關(guān)口寨隧道明洞長(zhǎng)度。1.2地質(zhì)情況

本橋主要不良地質(zhì)為巖溶；特殊巖土為軟土及膨脹土。1）巖溶

橋址位于白云巖、灰?guī)r地層，地質(zhì)鉆孔揭示多有溶洞，地表巖溶主要為溶溝溶槽及溶蝕小孔。在1#臺(tái)、2墩、4#墩、9#墩、10#墩、1 / 10

12#墩鉆孔中均發(fā)現(xiàn)有較大地下溶洞，一般呈串珠狀發(fā)育，溶洞內(nèi)多為充填，充填物為軟塑～流塑狀軟土，一般洞徑為0.5-6米。橋址巖溶發(fā)育深度在一般高程1205-1230m垂直帶，局部并伴有溶蝕破碎帶發(fā)育。其中1#臺(tái)、2#墩鉆孔中巖溶發(fā)育范圍廣，洞徑較大，最大洞徑約22m深，為流塑狀軟土填充。因此本橋地表及地下隱伏巖溶發(fā)育。

2）軟土

棕黃～褐灰色，軟塑～流塑狀，主要分布在D1K744+510～D1K744+700段溶槽中，厚度達(dá)到20～70m，D1K744+700～D1K745+200段軟土厚度為2～12m，軟土呈層狀分布，分布于地表至基巖表層。軟土孔隙比大，含水量高，力學(xué)性質(zhì)差，極易變形沉降。

2）膨脹土

棕紅～棕褐色，硬塑，黏性強(qiáng)，厚度為2～20m由黏、粉粒組成，含植物根系，手捻有砂感，根據(jù)分析，該段紅黏土具有中等膨脹性，自由膨脹率為34-76%，該層具有天然密度小，空隙比大，液限高的特點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。1.3 水文地質(zhì)

根據(jù)地表水、地下水水質(zhì)的化驗(yàn)結(jié)果，地表水、地下水水質(zhì)均對(duì)混凝土無侵蝕性。1.4氣象

屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣溫及降雨等各地雖有差異，但變幅不大?？偟奶攸c(diǎn)是：冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，氣候溫和，雨量充沛，陰雨天多，四季不甚分明。年平均氣溫14～16℃，極端最高氣溫一般為34～37℃。年平均降雨量1200～1500mm，5～10 月份為雨季，占年

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降雨量的80%。1.5地震

地震動(dòng)峰值加速度0.05 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜周特征周期0.35s，為六度地震區(qū)。2.鉆孔樁施工 2.1施工方案

2.1.1鉆具及鉆進(jìn)方式的選擇

經(jīng)對(duì)在場(chǎng)鉆機(jī)進(jìn)行比選，采用沖擊鉆施工的孔壁比回旋鉆施工孔壁穩(wěn)定，處理溶洞和裂隙漏漿時(shí)，更能防止塌孔，且移位、安裝均比較快，在施工過程中一旦出現(xiàn)漏漿，可以迅速將錘提出孔外，防止塌孔埋錘；考慮到鋼絲繩沖擊鉆具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)力消耗小、機(jī)械故障少等特點(diǎn)，確定采用正循環(huán)沖擊鉆成孔，配合鋼護(hù)筒跟進(jìn)的施工方法。為保證鉆機(jī)就位后穩(wěn)定性，采取增加鉆機(jī)剛性平臺(tái)的輔助方案。該方案的主要使用材料為18#工字鋼，采取平臥井字型的布置，其平臺(tái)的面積一般要比樁機(jī)加寬2-4米。

2.1.2先易后難的原則

就1#臺(tái)為例，根據(jù)該墩樁基展示分析圖溶洞分布，采取對(duì)角跳開鉆孔原則，采用2臺(tái)鉆機(jī)先從溶洞較小的1#-

2、1#-6，然后1#-

3、1#-9開鉆，依次再鉆溶洞比較大的1#-

1、1#-8，1#-

5、1#-7；最后1#-4，溶洞高度長(zhǎng)達(dá)9m，采取鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。

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1#-1樁1#-2樁1#-3樁1#-4樁1#-5樁1#-6樁1#-7樁1#-8樁1#-9樁圖例：昆明弱風(fēng)化白云巖、溶洞說明：本圖尺寸以米計(jì)。4 / 10

2.2.施工要點(diǎn)及施工中問題的處理 2.2.1施工要點(diǎn)

（1）精確定位：開工前，由測(cè)量人員對(duì)每個(gè)樁孔精確定位，放出護(hù)樁，預(yù)埋比樁徑大50cm的鋼護(hù)筒，長(zhǎng)度4～6m，鉆機(jī)就位后進(jìn)行復(fù)測(cè)。確保鉆機(jī)垂直中心線與樁孔中心偏差在規(guī)范，保證了樁孔允許偏差在合格范圍。

（2）每孔開鉆前，將地質(zhì)柱狀圖掛在鉆機(jī)上，讓施工人員都充分掌握待鉆孔巖層地質(zhì)、溶洞的位置、大小和充填情況等資料；在鉆進(jìn)過程中，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員進(jìn)行跟班技術(shù)作業(yè)，對(duì)每循環(huán)進(jìn)尺進(jìn)行詳細(xì)記錄，針對(duì)不同地質(zhì)變化采取的沖程不同的處理方法；對(duì)地質(zhì)復(fù)雜，巖溶發(fā)育范圍廣的1#臺(tái)樁基，則根據(jù)每根樁的不同特點(diǎn)，制定專門的工藝措施。鉆至離溶洞頂部1m左右時(shí)，準(zhǔn)備足夠的小片石或狗頭石10-20cm，變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆。

（2）溶洞施工以做好預(yù)防為主。鉆孔前先儲(chǔ)備大量黏土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥。鉆孔施工過程中，配置泵流量大的水泵，同時(shí)準(zhǔn)備好充足水源，保證一旦漏漿?？梢约皶r(shí)補(bǔ)水。當(dāng)沖孔到離溶洞的頂板還有1米左右的時(shí)候，應(yīng)加大泥漿所占的比重，并采用低沖程（高度在1m內(nèi)）慢速?zèng)_進(jìn)逐漸擊穿頂蓋，以防止卡鉆。

（3）每遇到一層溶洞，不論是否漏漿，不論有無填充物，均先按1：1比例向孔投入一定數(shù)量的片石、黏土，用小沖程沖擊投入的混合物，使其擠入裂縫、溶洞內(nèi)，在沖進(jìn)過程保持孔內(nèi)水位不變。如此反復(fù)操作，多次充填擠壓溶洞以加固孔壁。

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大多數(shù)溶洞都是漏水、漏漿的,為了防止漏漿引起坍塌,將護(hù)筒擠扁而把鉆頭裹在里面,施工時(shí)采取以下措施來克服:(1)始終將護(hù)筒內(nèi)液面控制在高出地下水位2.0m左右;(2)采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn);(3)反復(fù)回填粘土球、片石沖進(jìn),使過渡段(主要指強(qiáng)風(fēng)化巖層)或護(hù)筒腳得到固壁的作用;(4)打超前鉆,先鉆兩個(gè)小孔讓水填滿洞體,防止液面突然下降;(5)準(zhǔn)備好足夠的水源,一旦發(fā)生漏水、漏漿就往孔內(nèi)補(bǔ)水。

為了防止沖擊鉆鉆頭卡鉆或因鋼絲繩斷裂使鉆頭掉進(jìn)洞里,在接近溶洞頂大約1m左右時(shí),指揮操作人員采用沖錘低程緩慢沖進(jìn)。如出現(xiàn)漏水、漏漿,通過反復(fù)回填片石、粘土球反復(fù)慢速?zèng)_進(jìn),直至破除整個(gè)頂板。溶洞的規(guī)模大小、底板的形狀及樁位處溶洞的特征,決定了多種不同的穿越洞體施工技術(shù)。由于本工程的溶洞規(guī)模相對(duì)比較小,因而在穿越洞體施工時(shí),均采用拋填大量的片石、粘土球或水泥包等物進(jìn)行反復(fù)沖擊,最后所有的樁位都得到順利成孔。

（4）保持平穩(wěn)進(jìn)尺，若溶洞內(nèi)進(jìn)尺過快，則在孔底穿過溶洞后，再次提起鉆頭，投入片石、黏土，重新進(jìn)行沖砸。目的是使塊石與黏土在溶洞內(nèi)形成一道環(huán)壁，保證成孔質(zhì)量。

（5）對(duì)于空洞或半充填的溶洞，特別是地質(zhì)柱狀圖上顯示的溶洞，在擊穿溶頂之前，要有專人密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化。一旦泥漿面下降，首先先迅速補(bǔ)水，然后用鏟車或者挖機(jī)及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石黏土、水泥按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻耄敝量字械哪酀{面停止下降，并慢慢上升。然后用沖錘進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄D壓，直至把樁基周圍的溶洞都填滿或

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者堵死為止，只有當(dāng)水泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。

（6）遇到較大的溶洞，特別是溶洞底部根本存在漏漿口的半充填溶洞，在溶洞形成過程中充填的粉土、片石已將把漏漿口堵住。但是在沖孔時(shí)，由于充填物滑落或者被重新揭開，從而造成重新漏漿。為了堵住漏漿口，發(fā)現(xiàn)漏漿后，向孔中補(bǔ)水的同時(shí)，應(yīng)立即向孔中拋填袋裝水泥，然后向孔中投入黏土、片石混合物，待漏漿停止后重新沖孔，沖擊到漏漿部位的時(shí)間宜控制在水泥終凝時(shí)間之前，然后停止6-10h。如此反復(fù)操作，直到凝固后的水泥黏土漿把漏漿口堵死為止。2.2.2施工中問題的處理

由于橋址主要出露白云巖、灰?guī)r地層，地表巖溶主要為溶溝溶槽及溶蝕小孔；地下巖溶主要為巖溶洞穴。該巖溶地區(qū)的特殊性決定施工過程中出現(xiàn)各種事故的現(xiàn)象不可避免。

卡鉆 遇到卡鉆不能強(qiáng)行提拉，應(yīng)分析原因，找出卡鉆的原因，對(duì)癥下藥。一般先清孔至鉆頭以下，然后在提鉆頭。若無效，在用鋼絲繩將小鉆頭放入輕輕沖擊大鉆頭，松動(dòng)后再將大鉆頭提出。若仍不能奏效，則可以水下放小炮松動(dòng)周圍巖層，待鉆頭活動(dòng)后提出。

掉鉆 造成掉鉆的原因有多種，最常見的是在卡鉆或粘錘后強(qiáng)提，使鋼絲繩在疲勞損壞位置斷開。掉鉆事故以預(yù)防為主，經(jīng)常檢查最易損壞部位，定期檢查，遇到損壞的部件立即修整或更換，消除隱患。每次拋黏土后一定要用小沖程沖擊或在其上面拋一層片石防止粘錘，遇到停電等異常情況，應(yīng)立即用吊機(jī)將錘提離孔底。

漏漿 漏漿主要是鉆頭進(jìn)入溶洞或者遇見裂隙時(shí)，泥漿向外流

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出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塌孔。處理措施是在鉆孔過程中回填黏土片石等，反復(fù)沖擊增加護(hù)壁的密實(shí)度和強(qiáng)度。反復(fù)漏漿或者漏漿嚴(yán)重時(shí)，在拋黏土、片石的同時(shí)加入適量的水泥堵漏。

斜孔 斜孔是巖溶地質(zhì)鉆孔樁施工時(shí)常遇到的問題。主要原因是孔內(nèi)底巖層軟硬不均，或者半洞半巖，或者“斜坡巖”而導(dǎo)致的鉆頭無法水平就位。施工時(shí)，當(dāng)鉆頭穿越溶洞時(shí)要密切注意鋼絲繩的情況，以便判斷是否偏孔。一旦發(fā)生偏孔，應(yīng)按1:1的比例回填黏土片石至彎孔處1m以上，再重新沖砸。

對(duì)于多次校正均不能達(dá)到理想效果的半軟半硬質(zhì)巖層，采用放小炮法糾偏。對(duì)于這種巖層很容易產(chǎn)生斜孔，并且難以糾正。我們采用潛孔鉆定位鉆孔，然后PVC套管精準(zhǔn)對(duì)接孔眼，小藥卷配好導(dǎo)爆索通過PVC落入樁底眼孔內(nèi)，嚴(yán)格控制裝藥量和鉆孔深度，建議采用小炮層層剝離方式逐步達(dá)到校偏目的。通過實(shí)踐該方法簡(jiǎn)單有效，成本低效率高，值得推廣。

（5）塌孔 塌孔主要是漏漿補(bǔ)水（或補(bǔ)漿）不及時(shí)，孔內(nèi)形成負(fù)壓而造成的。解決塌孔的方法是：①當(dāng)溶洞體積比較小的時(shí)候，可以通過直接加泥漿來保持孔內(nèi)水位的壓力，來防止塌孔的出現(xiàn)，然后拋片石，繼續(xù)施工；②如果溶洞比較大，當(dāng)其空間的垂直高度超過1.5米的時(shí)候給，因?yàn)楦采w層比較厚，達(dá)到10米以上，且地面沒有產(chǎn)生塌崩，這時(shí)可以在溶洞層加入鋼護(hù)筒，來隔絕溶洞，防止灌注混凝土?xí)r大量流失③；如果孔口地面崩塌，應(yīng)當(dāng)清理崩塌范圍內(nèi)的雜物，然后用土進(jìn)行回填，準(zhǔn)確測(cè)出其樁位，然后埋置鋼護(hù)筒，重新進(jìn)行鉆

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進(jìn)。

2.2.3水下砼的灌注

砼采用導(dǎo)管法灌注，為了防止孔壁存在沒有完全充填的溶洞，而使在灌注過程中砼的流失，進(jìn)而造成導(dǎo)管埋深深度不夠，形成斷樁。要求導(dǎo)管的埋入砼的深度保持在5-9m，每次拆導(dǎo)管前要再不同的位置測(cè)量2-3個(gè)點(diǎn)，確認(rèn)無誤后才能進(jìn)行，為保證成樁質(zhì)量，采取樁頂超灌80-100m，灌注結(jié)束后需等待3-5分鐘，經(jīng)再次測(cè)量砼面無變化后才拔起導(dǎo)管。4.結(jié)束語(yǔ)

在***大橋的施工過程中，我們通過回填片石、黏土或者鋼護(hù)筒跟進(jìn)法等多項(xiàng)有針對(duì)性的施工措施，順利解決了巖溶地區(qū)鉆孔樁施工的技術(shù)難題，但是在施工過程中要密切關(guān)注施工細(xì)節(jié)，嚴(yán)格控制回填片石、黏土、水泥量，避免造成不必要的重復(fù)性浪費(fèi)；樁基施工完畢后，經(jīng)聲波透射法檢測(cè)，全部為全部為Ⅰ類樁，達(dá)到預(yù)期目的。最后我們?nèi)詴?huì)進(jìn)一步探索在巖溶地區(qū)鉆孔樁施工的最佳施工工藝和措施。

參考文獻(xiàn)：

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第四篇：鉆孔樁遇溶洞處理

橋梁樁基礎(chǔ)施工中,遇到溶洞的情況并不少見，作為地下隱蔽工程,給施工帶來很大困難, 如處理方法不當(dāng),往往會(huì)造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生,甚至威脅橋梁運(yùn)營(yíng)安全。因而充分了解橋區(qū)樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內(nèi)充填物形狀等,采取穩(wěn)妥的措施,保證施工的順利進(jìn)行,十分重要。京珠高速公路粵境南段大鎮(zhèn)至廣州太和段全長(zhǎng)122.34km ,路基寬3315m ,許多橋梁均通過巖溶區(qū)。其中第19 標(biāo)段處于南嶺中南段,地質(zhì)構(gòu)造上屬于華南褶皺帶的一部分,區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造輪廓主要有NE 向及EW向構(gòu)造帶。3 座立交橋樁基設(shè)計(jì)為嵌巖樁,均處于石灰?guī)r地區(qū)。設(shè)計(jì)地質(zhì)資料顯示有少量小溶洞,但在施工中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)資料不準(zhǔn)確。通過地質(zhì)補(bǔ)鉆揭示溶洞發(fā)育,洞內(nèi)漏水,分布復(fù)雜,最大洞高約5m ,溶洞層數(shù)多達(dá)5 層。鉆孔施工過程中發(fā)生過漏漿、地面塌陷等事故,增加難度且影響進(jìn)度。工程勘察對(duì)溶洞區(qū)樁基施工前一般采用物探或其它如電磁波層析CT 探測(cè)等方法探明溶洞的具體情況。因此,在施工首根樁時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)資料出入較大后,選擇逐樁超前鉆探,并按設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高在完整基巖內(nèi)加深5m ,確保橋梁的安全可靠性。

下面簡(jiǎn)要介紹和總結(jié)下國(guó)內(nèi)其它大型橋梁樁基施工中溶洞的處理方法：

（一）廣和大橋主橋基礎(chǔ)溶洞處理

廣和大橋位于廣州市白云區(qū)石井鎮(zhèn)鴉崗村的白坭河水道上，大橋全長(zhǎng)791m，橋?qū)?6m，最大跨徑120m。其基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，其中：φ150cm64根，φ200cm44根，共108根。施工總工期22個(gè)月。本橋位地質(zhì)屬于第四紀(jì)沉積層覆蓋之下，基巖主要為石灰統(tǒng)壺天灰?guī)r。這些石灰紀(jì)地層沉積成巖以后，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代和多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成北東向褶皺，并有大致平行于褶皺軸向的縱斷層和大致與之垂直的橫斷面層。后來經(jīng)歷了侵蝕和剝蝕作用，并在地下水的化學(xué)和機(jī)械作用下形成一系列巖溶地貌，最后在第四紀(jì)全新世珠江三角洲最后一次海侵中，形成以沖積相為主的第四紀(jì)松軟沉積層。從地質(zhì)資料分析，溶洞分布較廣。主橋位溶洞分布廣而多。在橋位方案論證中，第一方案，28個(gè)鉆孔，有12個(gè)發(fā)現(xiàn)了溶洞；第二方案，28個(gè)鉆孔，有17個(gè)發(fā)現(xiàn)溶洞；第三方案，28個(gè)鉆孔，有11個(gè)發(fā)現(xiàn)溶洞，最大的溶洞約16m。溶洞按其填充狀態(tài)可分為空的、半填充的和完全填充的三類：按其填充物的性質(zhì)可分為粘性土、砂礫和稀土三類；按其漏水情況可分為漏水和不漏水兩類。溶洞的走向與河流的流向相同。根據(jù)上述地質(zhì)條件，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面經(jīng)過比較，選擇了靜壓化學(xué)灌漿法、套內(nèi)護(hù)筒法等施工技術(shù)配合使用處理溶洞，取得預(yù)期的效果，推介如下。1主橋樁基對(duì)溶洞的處理：主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺(tái)上用地質(zhì)鉆于樁中心進(jìn)行超前鉆，必要時(shí)增加鉆位。根據(jù)超前鉆的結(jié)果，確定護(hù)筒的打入深度。有溶洞的樁位，護(hù)筒沉至風(fēng)化巖層，置于強(qiáng)風(fēng)化巖面上，這樣可穿過土洞。護(hù)筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護(hù)筒沉放要穿過淤泥質(zhì)亞粘土、砂礫層，置于砂礫質(zhì)亞粘土層至少2m深。根據(jù)溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。圖1布孔平面及剖面示意方案a當(dāng)溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當(dāng)溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在3m以內(nèi)的，在鉆孔樁施工前先進(jìn)行預(yù)處理，采用靜壓化學(xué)灌漿法固填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結(jié)體達(dá)到一定強(qiáng)度以后再鉆孔施工。方案b當(dāng)溶洞為空洞，且深度在3m以上的，擬用套內(nèi)護(hù)筒法施工，即用內(nèi)護(hù)筒穿過溶洞的施工方案。2方案：a方案，b施工方法

2．1方案a（靜壓化學(xué)灌漿法）施工方法 2．1．1技術(shù)要求

溶洞預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定的強(qiáng)度（20mpa以上），防止鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預(yù)處理施工，在鉆孔樁施工之前進(jìn)行，相當(dāng)于在樁基礎(chǔ)施工過程中，于鉆孔樁施工工序之前加入一道預(yù)處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。圖2用鉆機(jī)鉆頭鉆桿壓沉內(nèi)護(hù)筒示意單位：cm 2．1．2施工方案

（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經(jīng)濟(jì)的方法是靜壓化學(xué)灌漿法。因此，采用靜壓化學(xué)灌漿法，同時(shí)也可兼用噴射灌漿法，促進(jìn)填充物強(qiáng)度的加強(qiáng)。

（2）靜壓化學(xué)灌漿的加固特點(diǎn)漿材可在幾秒或在幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結(jié)石體。對(duì)溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的；對(duì)于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對(duì)于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴(kuò)散方向是往小主應(yīng)力面方向，漿液固化后，小主應(yīng)力面得到加固，而原次小主應(yīng)力面變成小主應(yīng)力面。這樣，通過對(duì)小主應(yīng)力面反復(fù)不斷的加固，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護(hù)壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔。靜壓化學(xué)灌漿的關(guān)鍵在于漿材的配方和工藝。

圖3內(nèi)護(hù)筒底部及頂部灌漿封縫示意單位：cm（3）工藝設(shè)計(jì) 布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個(gè)灌漿孔（見圖1）。鉆孔：孔徑80mm，孔深要求達(dá)到最深溶洞的底部。

材料：普硅425＃水泥（新標(biāo)準(zhǔn)為普硅32．5mpa水泥）與化學(xué)漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔灌漿，要求少量多次、反復(fù)灌漿。2．1．3主要施工機(jī)械設(shè)備

主要機(jī)械設(shè)備有：bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鉆機(jī)，泥漿攪拌機(jī)和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。

2．2方案b（套內(nèi)護(hù)筒）施工方法2．2．1內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定護(hù)筒長(zhǎng)度l＝h＋3（m）（h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞高度）

2．2．2內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于φ220cm，同時(shí)外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm左右，如果只下一次內(nèi)護(hù)筒（一層溶洞），內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護(hù)筒內(nèi)徑為240cm）。當(dāng)遇到第二層溶洞時(shí)，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒（即第三次護(hù)筒）選用220cm內(nèi)徑。2．2．3溶洞頂部沖孔

根據(jù)超前鉆的資料，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機(jī)（gps－30），采用沖擊鉆機(jī)ykc－30沖孔，沖孔鉆頭外徑235cm。用沖擊鉆沖孔時(shí)，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，提升高度一般不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測(cè)試檢查，其它施工工藝及注意事項(xiàng)與常規(guī)相同。2．2．4內(nèi)護(hù)筒的沉放方法

（1）當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時(shí)要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時(shí)用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)管，用吊機(jī)（或沖機(jī)自吊）把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會(huì)靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時(shí)，gps－30鉆機(jī)重新就位。

（2）護(hù)筒沉設(shè)利用gps－30鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉，直到溶洞的底部（如圖2）。2．2．5內(nèi)、外護(hù)筒間空隙及內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理

（1）在內(nèi)護(hù)筒底部及頂部100cm范圍內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂（見圖3）。（2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對(duì)回填體進(jìn)行灌漿處理。灌漿后，內(nèi)護(hù)筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結(jié)，固結(jié)強(qiáng)度要求達(dá)到30mpa，其抗?jié)B系數(shù)可達(dá)10－7m／s。灌漿處理后，即可重新沖孔。

（3）在內(nèi)護(hù)筒頂部及底部100cm范圍內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土，內(nèi)護(hù)筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。

（4）對(duì)于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結(jié)空隙進(jìn)行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時(shí)有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強(qiáng)度，并且增加內(nèi)、外護(hù)筒間的膠合力。

（5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當(dāng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同，并不贅述。3結(jié)語(yǔ)

3．1根據(jù)溶洞的不同類型，用方案a、方案b進(jìn)行分類處理，處理方法可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。

3．2化學(xué)灌漿法對(duì)溶洞的預(yù)處理達(dá)到預(yù)期目的，有效防止了鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔現(xiàn)象，可保證成孔及水下水泥混凝土澆注等工序順利完成。套內(nèi)護(hù)筒法要求對(duì)施工過程的每個(gè)環(huán)節(jié)（從確定內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度、內(nèi)徑到沉放方法乃至內(nèi)外護(hù)筒間空隙、內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理）都必須落實(shí)到位，便可順利成孔。

3．3只要對(duì)其施工過程嚴(yán)格把好技術(shù)關(guān)，可有效縮短工期，保證了工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

（二）廣州花都新雅橋

廣州花都新雅橋位于新華鎮(zhèn)建設(shè)南路與雅瑤鎮(zhèn)交界處，是連接城區(qū)重要交通紐帶。由于地質(zhì)情況復(fù)雜，地下溶洞有3種情況：①覆蓋層中的土洞內(nèi)一般有充填物，但不密實(shí)，空洞范圍一般不大；②基巖中的小溶洞，洞內(nèi)無充填物，或有充填物，但不密實(shí)，即小空洞；③基巖中的大溶洞，洞內(nèi)無充填物，或有充填物，但不密實(shí)即大空洞。溶洞樁基施工方案：

1、對(duì)①、②兩種情況，要求施工采用常規(guī)的溶洞處理方法，即洞頂打穿后拋填粘土、碎石、整包水泥后沖擠壓密實(shí)，凝固后復(fù)沖。

2、對(duì)③種情況，則要求施工先進(jìn)行溶洞內(nèi)的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰漿填滿，7天后再進(jìn)行成孔。對(duì)少量上面覆蓋層地質(zhì)較差的、砂礫層很厚的、一旦漏漿會(huì)塌孔情況，則采用加打鋼護(hù)筒護(hù)壁措施。溶洞樁基處理方案：

1、對(duì)于封閉的比較小的溶洞，采取注漿措施，提供成孔條件穿過溶洞。若洞內(nèi)無填充物，則采取先填充碎石或干砂，然后注漿；若充填物呈軟塑狀態(tài)時(shí)，直接注漿固結(jié)。

2、溶洞內(nèi)無填充物需向洞內(nèi)填充砂子的，選擇一個(gè)合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。用壓風(fēng)機(jī)將干砂壓入，為防止洞內(nèi)高壓阻止灌砂，利用其它孔作為減壓孔。待達(dá)到計(jì)算的填充體積，壓力穩(wěn)定，即可停止。

3、對(duì)于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時(shí)可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。樁基套管鋼護(hù)筒要求

φ1200mm樁的套管鋼護(hù)筒的內(nèi)徑為1350mm，采用10～12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護(hù)筒長(zhǎng)度為24～32m，分節(jié)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。有大溶洞需要打鋼護(hù)筒的樁基，先用φ1350mm的樁機(jī)錘成孔至溶洞頂，采用60kW以上的振動(dòng)錘和25t以上的吊機(jī)配合打設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒采用分節(jié)吊裝焊接，分節(jié)高度為8．0～10．0m，孔口對(duì)焊，振打入樁孔內(nèi)，一般每節(jié)振打只需5～20分鐘。實(shí)施情況：

施工過程中，曾發(fā)生過以下幾方面的情況，按相應(yīng)要求采取了巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術(shù)處理，取得很好的施工效果：

1、原設(shè)計(jì)樁底巖層不好。多次遇到?jīng)_孔快到終孔標(biāo)高時(shí)，但巖樣不是微風(fēng)化巖，不能終孔，需超前鉆取樣重新確定樁底標(biāo)高。

2、意外跑漿。地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計(jì)是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

3、遇到巖面是斜面，發(fā)生了偏孔，應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊，要多次拋塊石糾斜，因?yàn)榇蛐睅r應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊。

4、遇到較大的土洞、空溶洞時(shí)，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，在快到溶洞項(xiàng)板2m距離位置時(shí)應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌錘現(xiàn)象。

5、遇到混凝土卡管及混凝土不合計(jì)量的現(xiàn)象，測(cè)試分析混凝土由于坍落度為12cm及施工人員未用水沖洗濕潤(rùn)管，混凝土和易流動(dòng)性差是造成塞管的原因，混凝土坍落度以18～22cm為宜；澆筑導(dǎo)管必須密閉良好，澆筑時(shí)先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注與計(jì)算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應(yīng)增加，備料應(yīng)不少于十立方米。施工驗(yàn)樁結(jié)果：

整座橋樁基的質(zhì)量是符合設(shè)計(jì)要求的，達(dá)到優(yōu)良級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（超聲波檢測(cè)結(jié)果一類樁占98％以上，其余也均為合格樁）。盡管巖溶地區(qū)地下情況千變?nèi)f化，但通過我們的認(rèn)真分析，采取有效的巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術(shù)對(duì)策、措施來處理施工，做好超前鉆孔，重點(diǎn)注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，巖溶地區(qū)樁基沖樁施工質(zhì)量安全也是容易控制的。

通過本工程的實(shí)踐，我們認(rèn)為：巖溶地區(qū)樁基沖樁施工的施工技術(shù)措施，應(yīng)做好超前鉆孔，重點(diǎn)注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，一定能達(dá)到我們施工的期望。

（三）京珠高速公路靠椅山至大鎮(zhèn)段

京珠高速國(guó)道主干線粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段54座橋梁中，有17座處于溶洞地區(qū)。其中練屋中橋、壩子中橋和橫石水大橋巖溶極為發(fā)育，樁的垂向溶洞個(gè)數(shù)為1 ~ 13個(gè)，其中最大的達(dá)22.1m。溶洞內(nèi)有的有充填物，多為亞粘土或亞砂土；有的為半充填或無充填(空洞)；有的溶洞不漏水，有的為半漏水。在這橋梁施工中，遇到許多問題，經(jīng)采用相應(yīng)措施，比較圓滿地完成了樁基的施工任務(wù)。2 溶洞地質(zhì)樁基的施工方法

2.1 常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質(zhì)考慮)當(dāng)溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時(shí)不官溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質(zhì)情況施工?？梢圆捎萌斯ね诳谆驔_擊鉆成孔。練屋中橋大多數(shù)溶洞內(nèi)充填物為亞粘土，物理力學(xué)性質(zhì)較好，濕密度1.88g/cm3，天然孔隙比為0.899，塑性指數(shù)為12.3%，容許承載力為190kPa，洞內(nèi)的土質(zhì)和溶洞外的土質(zhì)沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。練屋中橋和橫石水大橋在樁的上部采用人工挖孔，自地表挖至11 ~ 17m時(shí)，已經(jīng)穿透了透水層和一些溶洞，施工沒有受到溶洞的影響。再往下改為沖擊鉆成孔，也不骨出現(xiàn)漏漿和坍孔現(xiàn)象，按照正常的地質(zhì)情況施工。2.2 片石粘土筑壁法

溶洞內(nèi)無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內(nèi)，但存在嚴(yán)重漏水,護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時(shí)，可采有片石加粘土(按1:1體積比)回填沖擊，使其形成泥石護(hù)壁。反復(fù)多次回填片石粘土，反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁不再漏漿為止。練層中橋和橫石水大橋大部分樁基是采取這種方法成孔的，這也是個(gè)比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時(shí)，鋼護(hù)簡(jiǎn)必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。在地下水容易控制的地質(zhì)情況下，也可以采取人工挖孔砼護(hù)壁的方法施工，并且 要穿 透透水層，座落在亞粘土層上。練屋中橋、橫石水大橋均采取這種方法施工。有些樁在施工中幾次嚴(yán)重漏水，護(hù)筒內(nèi)水頭高度急劇下降，均未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。練屋中橋第一次進(jìn)場(chǎng)的施工隊(duì)，就是因?yàn)殇撟o(hù)筒很短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導(dǎo)致鉆頭被 埋在孔內(nèi)。打油林小橋4#樁、壩子中橋14#樁也都由于這個(gè)原因造成坍孔。壩子中橋9#樁坍孔時(shí)還將鉆頭埋在孔中。2.3 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法

溶洞較大，洞內(nèi)無充填物或流塑充填物，漏水很嚴(yán)重，采取片石加粘土反復(fù)打密，仍然無法形成泥石護(hù)壁的，可采取鋼護(hù)筒跳進(jìn)法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護(hù)筒，并且將其震動(dòng)下沉至已鉆成的孔內(nèi)，有以隔斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的活動(dòng)。鋼護(hù)筒跟進(jìn)有兩種施工方法。一是沖擊鉆成孔鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。還有一種情況就是樁孔穿過多個(gè)溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時(shí)，上面已形成的泥石護(hù)壁坍塌漏水并且無法解決時(shí)，可以鋼護(hù)筒跟進(jìn)到這個(gè)溶洞位置堵漏，漏幾個(gè)溶洞鋼護(hù)筒跟到幾個(gè)溶洞。

當(dāng)?shù)叵滤苄〔⑶胰菀卓刂茣r(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用人工挖孔、砼護(hù)壁的方法施工。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是速度快、質(zhì)量好、成本低。

人工挖孔樁所有樁孔可以同時(shí)開工，進(jìn)展快。砼護(hù)壁的中心、垂直度及孔徑大小易于控制，使鋼護(hù)筒和井壁有較小的間隙，利于鋼護(hù)筒下沉，給一層護(hù)筒到底創(chuàng)造了條件。人工挖樁設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低。但人工開挖法受一定深度限制，并要注意工人的安全。

在地下水非常豐富、樁孔內(nèi)的水不易抽干、人工無法挖孔作業(yè)時(shí)，可采用沖擊鉆成孔鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工。施工中應(yīng)充分利用沖擊鉆的擴(kuò)孔性能，使鋼護(hù)筒能順利下沉。一般鉆頭外徑和鋼護(hù)筒內(nèi)徑空隙控制在3 ~ 5cm，保證沖擊店在護(hù)筒內(nèi)順利提升或下沖為度。在護(hù)筒跟進(jìn)很困難時(shí)，可以先下在大護(hù)筒后下小護(hù)筒，然后割掉在大護(hù)筒下緣以上的內(nèi)護(hù)筒，以保證樁砼與外護(hù)筒的連接。

如果沖擊鉆在堅(jiān)硬的巖石中的擴(kuò)孔系數(shù)較小，不能使鋼護(hù)筒下沉?xí)r，可采用小藥量電雷管焊破，保證 鋼護(hù)筒順利下沉，可在井口上部估一個(gè)簡(jiǎn)易導(dǎo)向裝置進(jìn)行控制。

在井口用20槽鋼焊一個(gè)井字架，兩槽鋼間的距離大于鋼護(hù)筒外徑10mm左右。在距孔口4 ~ 5m的位置 設(shè)一個(gè)導(dǎo)向用的環(huán)形鋼筋，內(nèi)徑也是大于鋼護(hù)筒外徑10mm左右，錨固在砼護(hù)壁上，鋼護(hù)筒沿這兩個(gè)定向裝置下滑。上下鋼護(hù)筒拼接時(shí)，用2臺(tái)經(jīng)緯儀(或2人持垂球)在兩個(gè)垂直方向看護(hù)筒邊緣均在豎直線上，護(hù)筒是豎直的。拼好的鋼護(hù)筒沿導(dǎo)向裝置下滑。

為保證鋼護(hù)筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。鋼護(hù)筒孔徑要準(zhǔn)確，連接要順直，用卷板機(jī)成型。鋼護(hù)筒要有一定的剛度，鋼板厚為8 ~ 10mm為宜。由于鋼護(hù)筒外緣與人工挖樁砼護(hù)壁或沖擊鉆的孔壁還有一定的問隙，樁頂在水平力作用下可能產(chǎn)生一定的水平位移，在施工中可采取一些措施予以解決。

(1)將鋼護(hù)筒上端4 ~ 5m左右高度割掉(在人工挖樁有砼護(hù)壁的情況下可以這樣做，否則易坍孔)，澆注樁身砼并與砼護(hù)壁連在一起，5m以下的部分也可滲入一些砂漿，使鋼板和孔壁也能連接在一起。這樣做既保證了樁的質(zhì)量，還可節(jié)約一部份的鋼板。(2)在孔口澆注厚30cm的砼封蓋。在封蓋上鋼護(hù)筒和井壁間預(yù)留2個(gè)孔，一個(gè)孔用作注漿，一個(gè)孔留作排氣。用灰漿泵將水泥漿壓入護(hù)筒與護(hù)壁間的孔隙中，將灌注樁與井壁連在一起。3 坍孔

鋼護(hù)筒只有1 ~ 2m高，座落在砂礫和卵石層上。當(dāng)沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，砂礫和卵石層失去穩(wěn)定，形成漏斗狀的坍孔。壩子中橋9#孔、打油林小橋4#孔均由于鋼護(hù)筒埋得太淺，沒有座落在亞粘土不透水層上，造成坍孔。3.1.1 預(yù)防坍孔的方法

(1)在地下水可以控制的情況下，可優(yōu)先考慮人工挖樁砼護(hù)壁，穿過透水層座落在不透水的土層上，這種方法預(yù)防坍孔比較有效。練屋中橋和橫石水大橋都采用了人工挖孔砼護(hù)壁，并且都座落在亞粘土層，即使溶洞漏水很厲害，在回填片石粘土反復(fù)沖擊反復(fù)漏水的情況下，仍未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。

(2)采用沖擊鉆沖孔施工時(shí)，可將鋼護(hù)筒座落在亞粘土層上，再繼續(xù)沖擊成孔，也可避免坍孔。

(3)發(fā)現(xiàn)漏漿及時(shí)補(bǔ)水。3.1.2 坍孔的處理方法

(1)當(dāng)成孔深度不大時(shí)，可全孔回填粘土，并暫停一段時(shí)間后，再深埋鋼護(hù)筒不透水層方可重新鉆孔。

(2)當(dāng)成孔深度較大時(shí)，可將鋼護(hù)筒一直座落在坍孔的嗽叭口下緣的亞粘土層上，護(hù)筒周圍回填粘土，擠實(shí)，再重新鉆孔。3.2 卡鉆

卡鉆的原因和處理方法：

(1)沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小，造成卡鉆。應(yīng)經(jīng)常對(duì)沖擊鉆進(jìn)行補(bǔ)刃。(2)孔不圓，形成梅花孔。最好用6刃和4刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆。

(3)鉆頭在沖擊填充的片石時(shí)，進(jìn)起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住，鉆頭不能上下?？煞判∨谡鸹钽@頭，也可用小沖擊鉆沖動(dòng)，或用沖吸的方法將卡在鉆頭的石碴松動(dòng)再提出。(4)鉆頭沖破溶洞頂板，掉入溶洞，鉆頭傾斜，提不出來，應(yīng)放小炮炸頂板巖。一般用藥量為300 ~ 500g即可，一次不行可反復(fù)幾次。

(5)卡鉆時(shí)不宜強(qiáng)提，免得拉壞機(jī)械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。練屋中橋在刃腳焊2圈鋼筋擴(kuò)孔，卡住了，用卷?yè)P(yáng)機(jī)強(qiáng)拉，結(jié)果卷?yè)P(yáng)機(jī)拉壞了。3.3 斜孔

斜孔是由于巖石表面傾斜或出現(xiàn)探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成的。解決的方法是回填片石，也可以灌注水下砼，待強(qiáng)度形成后用小沖程打緊繩反復(fù)沖擊，直至調(diào)正過來為止。過大的沖程會(huì)成孔不圓，造成斜孔，一般應(yīng)采用1 ~ 4m為宜。3.4 漏漿

在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿。在溶洞樁基施工中，要在孔邊備足一定數(shù)量的片石和粘土，一旦出現(xiàn)漏漿，要及時(shí)回填片石粘土沖擊造壁，并且馬上補(bǔ)水，防止水頭高度繼續(xù)下降。3.5 坍孔埋鉆

埋鉆的原因是坍孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應(yīng)立即將鉆頭提到孔外，如果未及時(shí)提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。

(1)人工挖土鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。樁孔進(jìn)尺較短，地下水易于控制，沒有大的承壓力，人可以下到樁孔中去挖坍落的泥石，邊護(hù)筒跟進(jìn)。要注意工人的安全，一直挖到鉆頭的位置，護(hù)筒也跟進(jìn)到鉆頭位置。

(2)真空吸渣法。將導(dǎo)管置于坍孔的底部，用9m3空壓機(jī)通過鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔的石子粒徑小于25cm(導(dǎo)管的內(nèi)徑)。

在溶洞地區(qū)進(jìn)行橋梁樁基施工是比較困難的，如何在施工中實(shí)施對(duì)樁基質(zhì)量的有效控制顯得爓為重要。本方結(jié)合京珠高速公路粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)如何根據(jù)工程特性選擇合適的施工方法，保證樁基的質(zhì)量作了初步探討，希望在同類的工程施工中提供參考 巖溶處理方案的原則

每根樁必須用地質(zhì)鉆機(jī)鉆探,詳細(xì)記錄地質(zhì)狀況、溶洞深度、高度、填充物類型,畫圖列表,為制定相應(yīng)施工方案提供詳實(shí)依據(jù)。

對(duì)填充物進(jìn)行土工試驗(yàn),分析其物理力學(xué)特性,檢測(cè)容重、含水量、孔隙率等,為注漿參數(shù)計(jì)算提供依據(jù)。

根據(jù)地質(zhì)鉆探資料和填充物情況,對(duì)每根樁設(shè)計(jì)出相應(yīng)的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。

對(duì)每種處理方案,都要進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算,施工前在橋位外進(jìn)行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗(yàn),取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),完善施工方案,指導(dǎo)施工。

遇到大溶洞時(shí),必須請(qǐng)監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位核查,明確處理方案,并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施。溶洞處理方案

對(duì)于封閉的比較小的溶洞,采取注漿措施,提供成孔條件穿過溶洞。若洞內(nèi)無填充物或填充物不滿,則采取先填充碎石或干砂,然后注漿;若充填物呈松散或軟塑狀態(tài)時(shí),直接注漿固結(jié)即可;若充填物已固結(jié)呈硬塑狀態(tài)時(shí),則可以直接沖孔,但需加強(qiáng)泥漿護(hù)壁。

溶洞內(nèi)無填充物或填充物較少需向洞內(nèi)填充砂子的,選擇一個(gè)合適的孔位,放入并固定鋼套管,將注砂管與鋼套管相連接,在注漿前灌砂。根據(jù)成樁直徑、圍護(hù)體積的最小直徑及堆積體成形規(guī)律,計(jì)算填砂量。用壓風(fēng)機(jī)將干砂壓入,為防止洞內(nèi)高壓阻止灌砂,利用其它孔作為減壓孔。待達(dá)到計(jì)算的填充體積,壓力穩(wěn)定時(shí),即可停止。

若設(shè)計(jì)要求灌入碎石則必須鉆一個(gè)大孔(直徑不小于30cm)放入鋼管并固定,鋼管上置碎石料斗,碎石粒徑不大于2cm,投料時(shí)振動(dòng)鋼管,以防止堵塞,填充量控制與填砂控制方法相同。

對(duì)于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時(shí)可采取投放片石、碎石夾粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。注漿方法

鉆孔樁通過溶洞時(shí)鉆孔施工難度大,采取注漿法是十分有效的措施。

根據(jù)地質(zhì)情況在每一根樁的中心位置或橋墩承臺(tái)的四角鉆注漿孔,鉆注漿孔也是對(duì)地質(zhì)情況的進(jìn)一步勘探,通過取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細(xì)情況。

用注漿泵注漿,注漿壓力不宜太大,控制在0.5~1.0MPa范圍,具體壓力值由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。速度為15~20L/min,其目的是使?jié){液滲透到填充物內(nèi)(包含灌入的砂或碎石),然后固結(jié),滲透最小直徑定為3.0m,以保證沖鉆成孔時(shí)有足夠的固結(jié)體。注漿時(shí)注漿管必須插入填充物的底部,然后邊注漿邊緩慢上提,提管速度不宜太快,根據(jù)注漿速度確定,應(yīng)使?jié)B透半徑控制在允許范圍內(nèi)。漿液選用水泥漿,用32.5級(jí)水泥,水泥漿配合比為水∶水泥=0.8∶1.0.若需用水泥砂漿,則配合比采用水∶水泥∶砂=1∶1∶0.8,需要用雙液漿時(shí),水玻璃的含量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

單花管注漿,管頭花管段長(zhǎng)度為100cm,孔眼直徑和間距根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試孔后確定,注漿管外徑為70mm,比鋼套管內(nèi)徑要小。注漿時(shí),通過注漿泵上的PQ儀分析確定注漿的速度和結(jié)束時(shí)間,壓入量根據(jù)滲透半徑、固結(jié)體積來計(jì)算,公式為Q=πR2Hβμα(1-γ)λ。式中,R為滲透半徑;H為溶洞高度;μ為填充物的孔隙率;α為超灌系數(shù);λ為地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)系數(shù);γ、β為充填率與充填系數(shù)。這些參數(shù)和系數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定

為防止?jié){液流失太遠(yuǎn)造成浪費(fèi),采用間歇注漿方式,使得先注入的漿液與砂子(或碎石)初步達(dá)到膠結(jié)后再注漿,循環(huán)注漿多次,直至達(dá)到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。

注完一個(gè)孔后,繼續(xù)對(duì)其余孔進(jìn)行注漿,后注漿的壓力必須調(diào)高,最后封孔。注漿順序由現(xiàn)場(chǎng)自行掌握。4 巖溶處成孔

經(jīng)過處理后的巖溶處,成孔方法基本上與普通石質(zhì)地層成孔方法相同,采取用CZ31型沖擊鉆沖擊的方式成孔。成孔時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

沖擊成孔必須待注漿凝固后才能進(jìn)行,一般等待時(shí)間為10d左右。

為防止意外,沖孔前應(yīng)有備用措施,備好材料,一旦泥漿泄露,及時(shí)向孔內(nèi)投放粘土、水泥和片石,依靠沖擠在溶洞內(nèi)形成片石夾粘土的圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻,保持孔內(nèi)泥漿高度,使得沖鉆順利進(jìn)行。

加大泥漿質(zhì)量和密度。采用優(yōu)質(zhì)泥漿,當(dāng)缺少優(yōu)質(zhì)粘土?xí)r,可在泥漿中摻入適量的水泥、燒堿和鋸末,以提高泥漿膠體率和懸浮能力,其質(zhì)量配合比為黃土∶水泥∶燒堿=1∶0.2∶0.4,鋸末按黃土體積的10%摻入。

當(dāng)巖面的傾斜較大時(shí),鉆頭擺動(dòng)撞擊護(hù)筒或孔壁,這時(shí),回填片石,使孔底出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)后再轉(zhuǎn)入正常沖孔。

接近巖溶地段,采取輕錘沖擊、加大泥漿密度的方法成孔,以防卡鉆和掉鉆。巖面檢驗(yàn)要點(diǎn)

樁端須進(jìn)入完整微風(fēng)化灰?guī)r0.80~3m,工序中增加了一般地質(zhì)條件下灌注樁施工所沒有的全巖面檢驗(yàn)。勘察資料及實(shí)際施工表明,本地區(qū)屬巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū),巖面起伏、傾角陡,溝槽、裂隙縱橫,因此,全巖面的正確判斷成為本工程成孔施工的關(guān)鍵。影響全巖面判定的因素較多,而現(xiàn)有的樁基技術(shù)規(guī)范、規(guī)程等均未列出統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn),受地質(zhì)條件復(fù)雜的影響,全巖面的判斷往往意見不一,成為質(zhì)量控制的一大難題。實(shí)際施工中,根據(jù)巖溶地區(qū)地質(zhì)條件的特殊性、復(fù)雜性及工程特點(diǎn),經(jīng)過試樁檢驗(yàn),主要從4個(gè)方面來進(jìn)行全巖面的綜合判斷。

以樁孔實(shí)際見巖高程始,至少進(jìn)尺50cm后,可申報(bào)全巖面檢驗(yàn),超前鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只作為參考。

查閱機(jī)臺(tái)施工記錄,可將基巖進(jìn)尺速度0.1~0.2m/h作為進(jìn)入全巖面的控制速度。

可觀察井口鋼絲繩的擺動(dòng)情況,錘頭觸巖面時(shí)會(huì)出現(xiàn)輕微反彈。

使用細(xì)目篩網(wǎng)撈取巖渣,巖屑含量50%~70%,且含泥、含砂量小于4%時(shí),認(rèn)為入巖。如出現(xiàn)特殊情況或判斷標(biāo)志不明顯,意見分歧較大時(shí),則采用鉆探揭露的辦法來證實(shí),即在樁孔中心四周均勻布設(shè)4個(gè)~5個(gè)勘探孔,用工勘鉆機(jī)進(jìn)行鉆探,用觸探到的各點(diǎn)巖面高程進(jìn)行比較,判斷出全巖面。

第五篇：H12-巖溶地區(qū)橋梁樁基施工溶洞處理

巖溶地區(qū)橋梁樁基施工溶洞處理

作者：黃學(xué)超 陶磊

單位：中國(guó)十九冶渝湘高速公路

H12合同段項(xiàng)目經(jīng)理部

摘要：本文著重?cái)⑹隽嗽趲r溶地區(qū)橋梁挖孔樁樁基成孔施工中遇到溶洞時(shí)造成施工困難的實(shí)例分析以及所采取的沉鋼護(hù)筒護(hù)壁跟進(jìn)鉆孔成孔施工方法。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū) 橋梁樁基 溶洞處理

一、工程概況

渝湘高速公路H12標(biāo)位于武陵山區(qū)，共有大中橋5座，其中包括一處互通式立交。橋梁樁基樁30%處于巖溶發(fā)育區(qū),地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,表現(xiàn)在溶洞、裂隙比較普遍,巖面傾斜較大,根據(jù)地質(zhì)資料揭示,溶洞內(nèi)充填粘土,含碎石、砂且漏水,洞體高度一般在1m 以上,大者達(dá)5m ,溶洞分布深度、高度無規(guī)律，其中玉屏互通立交A匝道橋5#-7#樁基位于溶溪河岸，巖溶尤其發(fā)育。

二、施工方案的選定

根據(jù)地質(zhì)鉆探資料,結(jié)合附近路基挖方爆破段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)(泥石填充膠結(jié)性較好),對(duì)于一般的小溶洞，且溶洞內(nèi)無或者有很少滲水的樁基溶洞，采用同樁基砼標(biāo)號(hào)相同的混凝土進(jìn)行填充后方進(jìn)行人工挖孔施工。對(duì)于溶洞較大，且洞內(nèi)不斷涌出水和沙的溶洞，決定采用沖擊鉆孔灌注樁的樁基施工方法,并使用沉鋼護(hù)筒護(hù)壁跟進(jìn)鉆孔,將鋼護(hù)筒下沉2～3m 護(hù)壁,保持水頭回填粘土、片石(摻入水泥、鋸末)等孔壁自穩(wěn)能力,保證河床穩(wěn)定,杜絕孔口坍塌,防止灌注砼的大量流失,成孔把握性大,作業(yè)面廣。但其中玉屏互通立交A匝道橋5#-7#樁基用沖擊鉆孔灌注樁的樁基施工后出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，原因?yàn)槿芏催^大，且溶洞與溶溪河相通，鉆孔施工時(shí)填的黃土均流向河中，造成泥漿比重下降，導(dǎo)致塌孔。對(duì)于A匝道橋5#-7#樁基出現(xiàn)的現(xiàn)象，決定采用沉鋼護(hù)筒護(hù)壁跟進(jìn)鉆孔，鋼護(hù)筒跟進(jìn)深度與樁基深度相同，以保證鉆孔施工過程中填入黃土不流失及泥漿比重的穩(wěn)定性。

三、鉆孔施工中易出現(xiàn)的問題、原因分析及防治處理 1、裂隙漏漿

裂隙漏漿產(chǎn)生后,難以形成設(shè)計(jì)樁位的圓孔,表現(xiàn)為擴(kuò)徑或塌孔,嚴(yán)重時(shí)將鉆機(jī)傾倒。（1）原因分析

一般的鉆孔樁施工也會(huì)出現(xiàn)塌孔等問題。但在巖溶地段這種現(xiàn)象尤為明顯。因?yàn)閹r層表面的溶溝、槽與溶洞相互串通,又與地下水形成 暗流,通過透水性強(qiáng)的砂礫層、卵石層與地下水相連接,鉆孔中泥漿比重較大,孔內(nèi)水壓與暗流水壓造成漏漿,當(dāng)鉆頭擊穿無填充物或少量填充物溶洞頂板時(shí),孔壁失去孔內(nèi)壓力,孔內(nèi)水頭急劇下降,外部地下水滲透水壓過高而產(chǎn)生動(dòng)壓力,引起孔壁坍塌。塌孔的表現(xiàn)形式也多樣化。當(dāng)護(hù)筒下沉與巖面連接不密時(shí),坍塌多發(fā)生在護(hù)筒底:當(dāng)鉆機(jī)擊穿溶洞頂板時(shí),僅三四分鐘孔內(nèi)水頭下降3～5m深,造成孔四周鋼管、方木等落入孔中,護(hù)筒也下沉;有時(shí)兩樁基之間突然下陷深約3m ,直徑5m 左右的大坑;有時(shí)樁基在施工中,短短2 分鐘,孔內(nèi)漏漿量達(dá)16m3 ,補(bǔ)水一下難以完成,造成鉆機(jī)傾覆。（2）預(yù)防及處理措施 A、要求司鉆人員對(duì)照地質(zhì)鉆探資料檢查孔內(nèi)水頭高度,泥漿稠度和孔外水位變化,及時(shí)取碴分析,發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)處理。與普通的鉆孔樁所用的泥漿相比,巖溶地段處所需的泥漿質(zhì)量和比重要加強(qiáng),其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合: 比重: 1.2 ～ 1.4;粘度≮20s;膠體率≮95 %;PH 值> 6.5。優(yōu)質(zhì)的泥漿取決于優(yōu)質(zhì)的粘土,當(dāng)缺少優(yōu)質(zhì)粘土?xí)r,可在泥漿中摻入適量的水泥、鋸末,以提高泥漿的膠體率,懸浮能力。黃土水泥按1∶0.3配比,鋸末按10 %摻入。

B、進(jìn)行拋填,將片石、粘土及水泥作為混合物,視漏漿程度反復(fù)拋填,沖擊一次應(yīng)1～3m ,到不漏、穩(wěn)定為止。當(dāng)漏漿太快散填難以達(dá)到目的時(shí),應(yīng)采用集中拋填將粘土,水泥成袋回填,片石集中填入,要求短時(shí)、集中。具體地講,有可分為兩種情況①在溶洞洞體小,充填物多為不穩(wěn)定土層時(shí),應(yīng)回填片石以低沖程反復(fù)沖砸,使孔底出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái),再轉(zhuǎn)入正常沖擊,通過溶洞進(jìn)入充填地段時(shí),采用泥漿護(hù)壁,使用優(yōu)質(zhì)泥漿保持洞內(nèi)水頭高度,適時(shí)向孔內(nèi)投入泥塊和袋裝粘土及少量片石,采用低沖程將填充物擠入洞內(nèi)及裂隙以加固孔壁防止漏漿或塌孔。②對(duì)于洞體較大,填充物為流塑狀態(tài)時(shí),采用孔口下3～4m 的鋼護(hù)筒,四周加固,以穩(wěn)定孔口(對(duì)于土質(zhì)較差的孔口,在護(hù)筒下部澆筑35cm厚的砼),孔內(nèi)選用優(yōu)質(zhì)膠土造漿,保持孔內(nèi)水位高度,在快到溶洞地時(shí),投入片石、泥塊、粘土,鉆機(jī)低沖程沖擊,同時(shí)觀測(cè)孔內(nèi)泥漿的沉降,孔旁備料待填,必要時(shí)加入水泥(散或成袋)以加快固結(jié)填充,防止漏漿塌孔,有的樁孔需反復(fù)數(shù)次,才能控制住。

2、偏孔（1）原因分析 因溶溝、溶槽巖面傾斜,頂板厚度不均,加上有孤石等偏孔易出現(xiàn),糾偏是該種地段最頻繁的內(nèi)容,貫穿于整個(gè)過程。

（2）預(yù)防及處理措施鉆孔時(shí)每進(jìn)1～2m 便自檢一次,如發(fā)現(xiàn)偏 孔提出鉆頭,拋入片石1～2m 厚以低沖程沖擊,一般便可糾正。如反復(fù)拋填仍難以糾偏時(shí),需清孔后用C25 級(jí)水下砼(摻早強(qiáng)劑)灌注1～1.5m ,待強(qiáng)度達(dá)到70 %時(shí)再繼續(xù)鉆孔。

3、卡鉆、掉鉆（1）原因分析

一方面由于巖面傾斜,溶溝、溶槽擠鉆,而鉆頭轉(zhuǎn)向裝置不靈活產(chǎn)生梅花孔而卡鉆。另一方面因地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,判斷失誤也易造成卡鉆。在 處理卡鉆時(shí),鋼絲繩斷或鉆頭擠死無法打撈而形成掉鉆。（2）預(yù)防及處理措施

在鉆孔過程中要經(jīng)常檢查鉆具、鋼絲及鉆頭直徑磨損程度。在鉆頭上焊上角鋼穿鋼絲繩、引套等處理卡鉆效果較好。一旦發(fā)生卡鉆、掉鉆, 可以利用鋼絲繩或引套將鉆頭輕輕提出。若無法提出鉆頭,可視具體情況處理。如有一樁基,只差20cm 便可成孔時(shí),鉆頭掉入溶槽中,據(jù)地質(zhì)勘探,下部已達(dá)到完整巖層,所以采用回填1m厚片石大沖擊,并測(cè)其沉降量,直到達(dá)完整巖層且無沉降為止。

4、斷樁（1）原因分析

A、在巖溶地段由于溶洞相互連通,灌注時(shí)難以測(cè)出混凝土數(shù)量,使水下砼流失無法估量,如有一樁基,設(shè)計(jì)灌注為20.52m3 ,實(shí)際灌注為 60.23m3 此時(shí)容易造成斷樁。B、灌注時(shí)的混凝土配合比不合理或石子的 級(jí)配不合理造成離析、板結(jié)將導(dǎo)管阻塞而出現(xiàn)斷樁。C、灌注水下混凝土?xí)r往往由于機(jī)具、材料

準(zhǔn)備不完善從而造成斷樁。如砼拌和機(jī)輸送設(shè)備出現(xiàn)故障而無備用。又如導(dǎo)管接頭密封不禁等原因。D、拆卸導(dǎo)管不及時(shí)埋管較深。（2）預(yù)防及處理措施

A、每次施工前,必須備用一臺(tái)攪拌機(jī)及發(fā)電機(jī),并檢測(cè)導(dǎo)管的密封性,備足砂石料及水泥。

B、分工明確,記錄及時(shí),保證混凝土施工連續(xù)性。

C、測(cè)量混凝土面的上升速度,若上升緩慢必是流失,要保證埋管深度,減少對(duì)下部混凝土的擾動(dòng)。D、混凝土要有合理的級(jí)配。

四、結(jié)束語(yǔ)

在溶巖地段采用鉆孔灌注樁施工有應(yīng)用面較廣,材料就地取材,加快工程進(jìn)度,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)。通過這次實(shí)踐, 初步掌握了一些鉆孔樁溶洞處理施工方法,希望能為今后開展這方面的工作起到積極作用。參考文獻(xiàn)：無