巖溶地質(zhì)鉆孔樁施工技術(shù)(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鉆孔樁施工中的巖溶處理本文將以銅陵東站無站臺柱雨棚工程中樁基礎(chǔ)施工為例，詳細(xì)論述鉆孔樁施工中遇到溶洞時，如何應(yīng)對巖溶處理。一、施工概述。銅陵東站基礎(chǔ)采用沖擊鉆孔灌注樁，鉆孔樁直徑1.5m。根據(jù)巖土工程勘察報告發(fā)現(xiàn)有巖溶現(xiàn)象，但巖溶為淺層溶洞為主，水填充，建筑荷載較大，樁基應(yīng)打入石灰?guī)r層中，樁基打入巖層深度應(yīng)2m。三疊系中統(tǒng)石灰?guī)r，節(jié)理裂隙較發(fā)育，溶溝、溶槽、溶洞普遍分布于場地內(nèi)，溶洞最大揭示高度達(dá)23.3m，除少量充填流塑狀粘土外，其余均為空洞，溶洞發(fā)育以垂向發(fā)育為主，屬埋藏型巖溶，勘察鉆孔見洞率77%，巖溶發(fā)育程度強(qiáng)烈發(fā)育，地下水埋深淺，活動強(qiáng)烈，大量抽取地下水易引

2、起地面塌陷。場地屬可能產(chǎn)生巖溶塌陷的危險區(qū)。二、樁基鉆進(jìn)施工方法1、樁位放樣先實地測放定出樁中心平面位置，在實地樁位處打入1根木樁，然后在樁頂釘入小釘子，用釘帽標(biāo)定樁中心平面位置，之后用細(xì)線采用“十”字交會法將樁位引出護(hù)筒外不小于100cm處的4根護(hù)樁上。樁位護(hù)樁采用木樁，要求打入地面不小于40cm，木樁頂釘入小釘子，木樁用混凝土包裹加固，護(hù)樁連線后要求細(xì)線相交于1點，該點即為樁位中心，護(hù)樁連線盡量正交，且護(hù)樁頂應(yīng)高出護(hù)筒10cm左右。2、護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒采用8mm的鋼板卷制加工，內(nèi)徑1.8m，上部開設(shè)1個溢漿口。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況護(hù)筒的埋設(shè)深度不宜小于1.5m。埋設(shè)護(hù)筒前，先標(biāo)出護(hù)筒的位置和開挖范

3、圍，然后由人工開挖至確定的標(biāo)高，埋入護(hù)筒，四周用粘土夯實。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，除設(shè)計另有規(guī)定外，平面允許誤差不大于50mm。平整場地碾壓樁位放樣護(hù)筒埋設(shè)鉆機(jī)就位鉆孔泥漿池清孔成孔檢孔鋼筋籠安裝及定位導(dǎo)管安裝檢測孔底沉渣厚度鋼筋籠制作吊裝沉渣厚度符合要求沉渣厚度不符合要求二次清孔樁身混凝土灌注商品混凝土拌合運輸樁身混凝土檢測圖1 鉆孔灌注樁施工工藝3、泥漿的調(diào)制和使用要求鉆孔泥漿采用含粘性成分高的黃土、膨潤土配制而成，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足下表。表1 泥漿性能指標(biāo)選擇表鉆孔方法地層情況泥漿性能指標(biāo)相對密度粘度(s)含砂率()沖擊易坍地層1.201.40192844、鉆孔對位鉆孔機(jī)對位時應(yīng)將

4、鉆頭拉起，使其在自重作用下懸垂，然后徐徐下落，不能觸地，保證鉆頭垂直，使其重心軸線在平面上的投影位置與單樁中心偏差不能超過50mm，否則，應(yīng)重新對位，直至滿足要求為準(zhǔn)，鉆機(jī)對位后，鉆機(jī)的頂端和底座應(yīng)平穩(wěn)，保證在鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)不發(fā)生位移和沉降。5、對勘探證實無溶洞的鉆孔施工此處施工范圍內(nèi)，地質(zhì)復(fù)雜，勘探證實不存在溶洞但是并不能確保鉆孔進(jìn)行中不會遇見溶洞，所以鉆孔施工時也要嚴(yán)加小心，隨時關(guān)注漿面動態(tài)。（1）鉆孔施工前，應(yīng)對各項準(zhǔn)備工作進(jìn)行全面細(xì)致地檢查，同時復(fù)核鉆機(jī)及鉆頭位置是否正確，開孔位置是否準(zhǔn)確，確認(rèn)合格并經(jīng)監(jiān)理工程師審批后方可展開施工。（2）剛開始時應(yīng)采用小沖程緩慢鉆進(jìn)，待導(dǎo)向部位或鉆頭全

5、部進(jìn)入地層后，才能加大沖程加速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時，為保證鉆頭的豎直，采用減壓鉆進(jìn)即鉆機(jī)的主吊鉤始終要承受部分鉆具的重力。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)勤松強(qiáng)和適量松強(qiáng)，不得打空錘；勤抽碴，使鉆頭經(jīng)常沖擊新鮮地層。每次松強(qiáng)量應(yīng)按地質(zhì)情況、鉆頭形式、鉆頭重量決定。（3）作業(yè)必須分班連續(xù)進(jìn)行，不能中斷，同時必須詳細(xì)填寫鉆孔施工記錄，每班交接時應(yīng)向下一班人員交接鉆進(jìn)情況及應(yīng)注意的事項。（4）現(xiàn)場技術(shù)員應(yīng)經(jīng)常對鉆孔的泥漿進(jìn)行檢測和試驗，并做好詳細(xì)記錄，若發(fā)現(xiàn)泥漿質(zhì)量不符合要求時，應(yīng)隨時改正。（5）在鉆孔施工中，應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，每鉆2小時和地層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對。（6）在鉆孔排渣、提取

6、鉆頭除土或因故停鉆時，應(yīng)保證孔內(nèi)具有規(guī)定的水頭，泥漿相對密度和粘稠度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。（7）鉆孔工地應(yīng)有備用鉆頭，檢查發(fā)現(xiàn)鉆孔鉆頭直徑磨耗超過15mm時應(yīng)及時更換修補。（8）鋼絲繩必須選用同向捻制、柔軟優(yōu)質(zhì)、無死彎和無斷絲者，安全系數(shù)不應(yīng)小于12。鋼絲繩與鉆頭間須設(shè)轉(zhuǎn)向裝置并連續(xù)牢固，鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查其狀態(tài)及轉(zhuǎn)動是否正常、靈活。（9）在鉆孔過程中，必須及時補給足夠的泥漿，并保持漿面穩(wěn)定。6、對勘探證實存在溶洞的鉆孔施工根據(jù)勘探結(jié)果，本場地石灰?guī)r發(fā)育強(qiáng)烈，溶洞基本為空洞，混凝土灌注樁坐落在巖層上，熔巖對混凝土灌注樁基礎(chǔ)影響較大。鉆孔施工的主要難點為如何在具有多層

7、溶洞的巖溶區(qū)成孔，如何堵住泥漿滲漏及混凝土流失，如何讓保證沖孔進(jìn)尺及清除孔底沉渣。針對以上情況，采用如下的解決方法。（1）采用優(yōu)質(zhì)泥漿，保證有效護(hù)壁在施工過程中采用優(yōu)質(zhì)泥漿，或在泥漿中參入適量的水泥、燒堿和鋸末，提高泥漿膠體率和懸浮能力，使其滲透于孔壁內(nèi)凝固，加強(qiáng)孔壁的防護(hù)。（2）對有填充溶洞的處理1）對有充填的溶洞，充填物較好時，一般不需要特殊處理，可直接鉆進(jìn)，填充物為流塑性粘土?xí)r，采用拋片石、粘土等擠密填充。2）對有填充的側(cè)壁溶洞，鉆進(jìn)時鉆頭容易跑偏，成孔困難，可先向孔內(nèi)拋填片石、粘土等，穩(wěn)定后再向下鉆進(jìn)，如此循環(huán)，直至成孔。如果反復(fù)拋填片石無效或效果不大時，為保證樁基垂直度滿足規(guī)范要求，

8、在溶洞處增加超前注漿措施，即對樁底軟弱部分用水泥漿摻加水玻璃溶液等進(jìn)行注漿加固，提高其強(qiáng)度，使孔底土層間強(qiáng)度差距減小，便于沖擊成孔。3）對于地質(zhì)鉆探以標(biāo)明的小型溶洞及溶槽、溶溝、小裂隙等，或者鉆孔過程中泥漿泄露，及時向孔內(nèi)投加粘土、碎石夾粘土、片石、甚至整袋水泥，以加大泥漿質(zhì)量和密度，并依靠沖劑在樁側(cè)形成片的石夾粘土維護(hù)墻，保證泥漿不流失，保持孔內(nèi)泥漿高度，使得沖鉆順利進(jìn)行。（3）對無填充或半填充空溶洞的處理1）對較小的溶洞，鑿穿溶洞頂板前，用低沖程、輕錘鉆進(jìn)，鉆頭選用前端突出的鉆頭，鑿穿溶洞后，泥漿下降較慢時用粘土回填，泥漿下降緩慢后繼續(xù)補漿、鉆進(jìn)，同時，采取41的比例投入片石和硬粘土，必要

9、時加入部分水泥，待其凝固到一定強(qiáng)度后再依次往下鉆孔壓漿。2）對較大的溶洞，鑿穿溶洞頂板前，先跟進(jìn)護(hù)筒至溶洞頂部，采用低沖程、輕錘鉆進(jìn)，泥漿損失很快，必要時可采用摻加速凝劑或水玻璃的水泥砂漿、混凝土等進(jìn)行封堵，并及時補漿，待漿面穩(wěn)定，填充物達(dá)到一定強(qiáng)度后在進(jìn)行鉆進(jìn)。3）對串珠狀溶洞、連續(xù)溶洞群，鑿穿溶洞頂板前，先跟進(jìn)護(hù)筒至溶洞頂板，用低沖程、輕錘鉆進(jìn)，泥漿下降緩慢后繼續(xù)補漿、鉆進(jìn)，如果泥漿面持續(xù)下降，泥漿比重降低，采用拋填片石、粘土、石灰、水泥等充填，必要時可摻加速凝劑或水玻璃水泥砂漿、混凝土等進(jìn)行封堵，基本穩(wěn)定后再進(jìn)行下道工序。當(dāng)再次打穿下一層溶洞發(fā)生漏漿時，重復(fù)上述工作，直到完成一個樁孔為止

10、。4）對特別困難地段，可考慮多層鋼護(hù)筒遞進(jìn)，護(hù)筒間隙間用水泥漿注滿，防止出現(xiàn)隔離層，溶洞處拋填片石、粘土、摻加水玻璃的水泥砂漿、混凝土等進(jìn)行填充處理。7、清孔（1）達(dá)到設(shè)計深度后，必須核實地質(zhì)情況，當(dāng)與設(shè)計不符時，必須及時上報監(jiān)理或設(shè)計方，等待處理方案。（2）經(jīng)檢查確認(rèn)鉆孔合格（孔的中心位置偏差小于50mm，樁徑不小于設(shè)計樁徑，孔深比設(shè)計深度超深不大于50mm，樁孔傾斜度小于1%）并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后開始清孔，清孔采用掏渣法清孔。當(dāng)孔內(nèi)無2mm以上的鉆渣且沉淀厚度不大于設(shè)計，泥漿相對密度1.031.10和粘度1720s、含砂率2時即可安裝鋼筋籠和導(dǎo)管。導(dǎo)管安裝完后應(yīng)對孔底沉渣厚度進(jìn)行檢查，如果

11、孔底沉渣厚度符合設(shè)計要求即可準(zhǔn)備開始灌注水下混凝土，否則應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后再進(jìn)行混凝土灌注。（3）在清孔過程中，必須及時補給足夠的泥漿，并保持漿面穩(wěn)定。8、鋼筋籠制作及安裝此處將不對鋼筋籠的制作及安裝進(jìn)行論述。三、樁基水下灌注施工方法1、導(dǎo)管安裝（1）導(dǎo)管安裝前應(yīng)做水密承壓試驗，壓力不應(yīng)小于孔內(nèi)水壓的1.5倍。（2）導(dǎo)管密試驗合格后對各節(jié)段進(jìn)行編號，標(biāo)明長度，安放時逐節(jié)擰緊吊放，做好記錄。（3）應(yīng)根據(jù)孔深配置導(dǎo)管長度，安裝導(dǎo)管不得放到孔底，導(dǎo)管下口距孔底距離應(yīng)控制在2030cm內(nèi)。（4）導(dǎo)管各節(jié)間管箍絲扣連接連接，并加密封圈，防止每節(jié)導(dǎo)管的接頭部分漏水漏漿。2、水下混凝土灌注（1）灌

12、樁混凝土采用水下C35商品混凝土，混凝土運輸車運輸，導(dǎo)管水下灌注。（2）灌注水下混凝土?xí)r，在導(dǎo)管和漏斗之間設(shè)置活動閥門。先將閥門關(guān)好，并將導(dǎo)管提離孔底2030cm左右，然后將漏斗和儲料斗內(nèi)裝滿混凝土，打開閥門灌注首批混凝土。（3）對于混凝土灌注樁，施工前要做好充分的準(zhǔn)備，采取切實可行的措施，保證水下混凝土灌注順利進(jìn)行。應(yīng)注意以下幾點：1）所有機(jī)械設(shè)備要認(rèn)真檢查，使其處于良好狀態(tài)，關(guān)鍵設(shè)備還要有備用數(shù)量。2）技術(shù)人員工作必須認(rèn)真細(xì)致，記錄好混凝土灌注數(shù)量復(fù)核混凝土深度，經(jīng)常測量混凝土頂面標(biāo)高，每次測量時沿樁周均勻測三點，最低點處的埋管深度必須滿足要求。3）導(dǎo)管埋深控制：灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋入混凝

13、土的深度一般宜控制在24m范圍之內(nèi)。撥管前需仔細(xì)探測混凝土面深度。用測深錘測深時，需由2人用2個測錘深并相互校對，防止誤測。A、將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)混凝土面高度，計算出導(dǎo)管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。B、灌注開始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。在灌注過程中，要防止混凝土拌和料從漏斗外掉入孔底，使清水內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測深不準(zhǔn)確。灌注過程中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高層，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管提升時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管卡掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，逐步移到鉆孔中心。C、拆除導(dǎo)管動作要快，時間一般不宜超過混凝土的初凝時間（一般初凝時間為45分鐘，具體時間以商品混凝土發(fā)貨單為準(zhǔn)）。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，已拆下的管節(jié)要立即清洗干凈，堆放整齊。在灌注過程中，防止導(dǎo)管內(nèi)形成的