巖溶地區(qū)樁基施工探討

1、巖溶地區(qū)樁基施工探討一、工程概況廣樂(lè)高速第T30合同段位于廣州花都區(qū)，本工程共計(jì)有橋梁樁基998根，橋梁基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁，大部分橋址所處地區(qū)巖溶較發(fā)育，有溶洞、土洞分布，局部以溶蝕溝槽為主，為不良地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)橋梁施工有較大影響。考慮所處地區(qū)為巖溶地區(qū)，在舉行樁基施工前逐樁舉行地質(zhì)勘探?？碧浇Y(jié)果顯示本工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)以砂層為主，溶洞見(jiàn)洞率達(dá)到40%，地下溶洞高度在0.2米15.5米之間，并且多處多孔位消失串洞。二、溶洞處理原則1、在巖溶地區(qū)務(wù)必逐樁鉆探，具體記錄地質(zhì)情況、溶洞深度、高度、填充物類型。2、對(duì)填充物舉行土工實(shí)驗(yàn)，分析其物理力學(xué)特性，檢測(cè)容重、含水量、孔隙率等。3、按照地質(zhì)鉆探資料和填

2、充物狀況，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。4、碰到特大（超過(guò)8m）溶洞時(shí)，務(wù)必請(qǐng)監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位核查，明確處理方案，指導(dǎo)施工。三、溶洞處理方法按照溶洞的大小、充填狀態(tài)、是否漏水及溶洞垂直個(gè)數(shù)實(shí)行相應(yīng)的處理方法。（一）施工打算1、對(duì)地質(zhì)資料中消失溶洞的樁基礎(chǔ)，應(yīng)加大泥漿制備量，以對(duì)付隨時(shí)消失的失漿現(xiàn)象，同時(shí)按照需要加大泥漿稠度。2、鉆空口附近作管線探測(cè)，對(duì)重要管線以及接近建造物提前做好庇護(hù)措施。3、在鉆孔口位置儲(chǔ)備一定數(shù)量的粘土，并用纖維袋裝好。同時(shí)儲(chǔ)備一定數(shù)量片石，儲(chǔ)備量大小依據(jù)溶洞大小而定并確保準(zhǔn)時(shí)調(diào)運(yùn)。4、鉆機(jī)安裝時(shí)，盡量加大觸地面積，安放足夠枕木，在樁基后側(cè)用纜

3、繩拉住穩(wěn)定。5、在鉆孔附近，儲(chǔ)備一定數(shù)量鋼護(hù)筒，以應(yīng)突發(fā)事故。（二）施工方法概述1、常規(guī)成孔法當(dāng)溶洞有充填物，是全充填可塑或軟塑的粘性土，且溶洞不漏水，則基本上可以不考慮溶洞的存在，而按正常地質(zhì)狀況施工。只是在成孔施工時(shí)應(yīng)留意提高泥漿的性能，加強(qiáng)泥漿護(hù)壁的作用，并保持孔內(nèi)泥漿水頭高度。適用于小溶洞（溶洞高度小于3米）或大溶洞（溶洞高度38m），溶洞內(nèi)全充填粘性土，且在成孔過(guò)程中溶洞基本不漏水，不漏漿。2、片石粘土回填法采用正常成孔方法施工，當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時(shí)，反復(fù)投入黃土和片石，利用鉆頭沖擊將黃土和片石擠入溶洞和巖溶裂隙中，還可摻入水泥、燒堿和鋸末，以增大孔壁的自穩(wěn)能力。施工方法：為有效利用片石

4、，片石與粘土的比例約為1:1；摻加水泥時(shí)，摻加比例為每米2包；摻加鋸末時(shí)，摻加比例為粘土的10%。其中片石采用強(qiáng)度3060MPa花崗巖或石灰?guī)r，石塊粒徑以1550cm為宜。摻加粘土是采用水泥袋包裝后投放效果更佳。水泥投放方法為以整袋投放為佳。摻加方法為：片石、粘土袋（可抉擇添加水泥、鋸末，也可不添加）分層間隔摻加，回填高度為溶洞頂板以上12米處。主要適用范圍：（1）本方法適用范圍很廣，除可單獨(dú)適用外，還可以與其它溶洞處理方法結(jié)合使用。（2）特殊適用于小溶洞（溶洞高度小于3m），溶洞內(nèi)全充填中粗砂，鉆頭穿過(guò)溶洞時(shí)發(fā)生漏漿。（2）適用于小溶洞，無(wú)充填物或半充填。對(duì)于溶洞高度1.5m3m的無(wú)充填物的

5、溶洞，實(shí)行本方法時(shí)要謹(jǐn)慎，要綜合考慮溶洞的體積、溶洞頂部巖層和掩蓋層的厚度、掩蓋層的土質(zhì)、周邊構(gòu)筑物環(huán)境及管線狀況。對(duì)于存在鉆孔沖破溶洞頂板時(shí)，泥漿瞬間流失或急劇水位降低而可能造成地面塌陷及影響周邊構(gòu)筑物或管線平安，最好能提前實(shí)行一些預(yù)防措施。（3）適用于大溶洞（溶洞高度38m），溶洞全充填物，溶洞漏漿狀況不嚴(yán)峻，上部掩蓋層土質(zhì)較好，一般不會(huì)因短時(shí)漏漿而造成大的塌孔的狀況。（4）對(duì)于大溶洞，半充填或無(wú)充填物的狀況，要針對(duì)每個(gè)樁孔仔細(xì)研究對(duì)比，預(yù)估溶洞的大小，預(yù)估溶洞漏漿對(duì)樁孔的破壞程度，需謹(jǐn)慎采用此方法，宜做一些輔助和預(yù)防措施。3、素混凝土灌入法這種方法是實(shí)行正常成孔方法施工，當(dāng)鉆穿溶洞漏漿時(shí)

6、或碰到傾斜巖面時(shí)往孔內(nèi)灌入低標(biāo)號(hào)混凝土（也按水下砼灌注方法），間隔一定時(shí)光后采用沖擊鉆成孔。施工方法：混凝土可采用C20（C15、C10也可）素混凝土，為盡快提高混凝土強(qiáng)度，節(jié)省施工時(shí)光，應(yīng)在混凝土中摻加一定早強(qiáng)劑，提高素混凝土的早期強(qiáng)度。對(duì)于傾斜巖面，為校正孔位，回填素混凝土應(yīng)與斜巖面頂面平齊；對(duì)于溶洞處，回填頂面高于溶洞頂板50cm。灌入48h后，灌入混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%，且應(yīng)在樁基范圍取芯檢驗(yàn)充填效果，待溶洞徹低充填后，方可舉行樁基施工。主要適用范圍：（1）適用于無(wú)充填或半充填的大、小溶洞。（2）因造價(jià)等緣由，實(shí)際上直接采用此方法的較少，一般是在采用方案B失敗后，才不得于改用此方法?；蛘?/p>

7、是巖層嚴(yán)峻傾斜，為調(diào)節(jié)偏孔而采用此方法。4、洞內(nèi)填充預(yù)處理法溶洞預(yù)處理的目的是加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定的強(qiáng)度(10MPa以上)，防止鉆孔樁施工時(shí)發(fā)生泥漿流失、流砂及坍孔等，保障成孔及水下混凝土澆筑等一系列施工工序順當(dāng)完成。且應(yīng)在樁基范圍取芯檢驗(yàn)填充效果，待溶洞徹低填充且強(qiáng)度達(dá)到后方可舉行樁基施工。洞內(nèi)填充加固預(yù)處理法又可分為灌漿法、灌砂注漿法等等。以灌漿法居多。對(duì)于無(wú)填充物的較大溶洞，可考慮采用灌砂注漿法(或灌砂漿法)。施工方法：按照溶洞大小及充填狀況，在有溶洞的樁位中間和周圍均布14個(gè)灌漿孔。其中孔徑80mm，孔深要求達(dá)到最深溶洞的底部。采用單液或雙液灌漿系統(tǒng)舉行溶洞指定位置的

8、全孔灌漿，要求少量多次，反復(fù)灌漿。為防止?jié){液流失太遠(yuǎn)造成奢侈，采用間歇注漿方式，使得先注入漿液與沙子（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)定的注漿量和注漿壓力控制值為止。注完一個(gè)孔后，連續(xù)對(duì)其余孔舉行注漿，后注漿壓力務(wù)必調(diào)高，最后封孔。主要適用范圍：多適用于無(wú)充填物的小溶洞或多層溶洞（多層串珠狀小溶洞），也可用于各種有充填物的溶洞擠密加固。5、鋼護(hù)筒庇護(hù)法鋼護(hù)筒庇護(hù)法分為：鋼護(hù)筒預(yù)先庇護(hù)法和鋼護(hù)筒跟進(jìn)庇護(hù)法。對(duì)于鋼護(hù)筒跟進(jìn)庇護(hù)法，又可分為單層鋼護(hù)筒跟進(jìn)庇護(hù)、雙層或多層鋼護(hù)筒跟進(jìn)庇護(hù)。施工方法：鋼護(hù)筒分為開(kāi)孔護(hù)筒（或叫平凡護(hù)筒）和跟進(jìn)護(hù)筒，有時(shí)開(kāi)孔護(hù)筒就作為第1級(jí)的跟進(jìn)護(hù)筒。開(kāi)

9、孔護(hù)筒在最外層（內(nèi)徑最大），僅跟著是第1級(jí)跟進(jìn)護(hù)筒（第2層），依次類推，最后一級(jí)護(hù)筒在最內(nèi)層（內(nèi)徑最小，比設(shè)計(jì)樁徑D大10cm）。鋼護(hù)筒采用優(yōu)質(zhì)鋼板制成，厚度為1214mm，鉆進(jìn)時(shí)每鉆進(jìn)2m焊接一節(jié)外護(hù)筒，至溶洞后再焊接4m長(zhǎng)護(hù)洞，鋼護(hù)筒頂固定槽鋼，用振動(dòng)錘打人，打入時(shí)嚴(yán)格控制中心位置及垂直度。內(nèi)護(hù)筒分節(jié)焊接，自由下落至孔底。兩層護(hù)筒之間填砂狀物使兩層護(hù)筒同時(shí)受力。主要適用范圍：（1）適用于特大溶洞(溶洞高度大于8米)（2）適用于大溶洞(溶洞高度38米)的無(wú)充填（或半充填）溶洞，并且溶洞上方的掩蓋層為易塌孔的中粗砂層。（3）采用其它方案處理溶洞不勝利，常常漏漿塌孔，成孔異樣困難時(shí)，可改采用本方

10、法。四、鉆孔施工留意事項(xiàng)1按照工程地質(zhì)勘察報(bào)告資料隨時(shí)檢查孔內(nèi)水頭高度和泥漿稠度、鉆頭負(fù)荷是否正常，排碴時(shí)準(zhǔn)時(shí)往孔內(nèi)補(bǔ)水并仔細(xì)分析渣樣，看渣樣是否與地質(zhì)資料相符，昕鉆頭沖擊巖層的響聲，推斷是否臨近巖溶地層。精確測(cè)量數(shù)據(jù)，做好具體的鉆孔記錄，發(fā)覺(jué)問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)處理。2在柔軟地層采用中小沖程鉆進(jìn)；在較硬巖層部分采用大沖程鉆進(jìn)，但要留意巖縫裂隙的存在防止卡鉆。當(dāng)鉆到溶洞頂板上lm時(shí)減小沖程，采用小沖程鉆進(jìn)，因?yàn)轫敯宓貙榆浻膊痪?，防止消失斜孔，或因?yàn)槟酀{流失塌孔埋鉆；在溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)小沖程造漿固壁，加大泥漿稠度，確保固壁良好。3基巖面的裂隙、溶槽往往與溶洞串通，地下水通過(guò)溶洞內(nèi)的透水充填物形成暗流。在鉆孔過(guò)程中，孔內(nèi)泥漿比重較大，當(dāng)其壓力大于暗流水壓時(shí)就會(huì)發(fā)生漏漿。當(dāng)鉆頭穿透溶洞頂板時(shí)，孔內(nèi)泥漿就會(huì)下瀉造成孔內(nèi)壓力突然下降，孔內(nèi)外壓力差突然加大，或溶洞頂層地層薄弱，因?yàn)榭變?nèi)泥漿突然下降，壓力差加大均會(huì)引起護(hù)壁坍塌。4要求施鉆人員隨時(shí)量測(cè)鉆孔深度，一旦到達(dá)溶洞位置，立刻向孔洞內(nèi)加入黃泥、片石或水泥，并采用小沖程鉆進(jìn)。通過(guò)溶洞，同時(shí)留意孔內(nèi)水位的變化，一旦發(fā)覺(jué)漏水或有坍陷的前兆，應(yīng)立刻實(shí)行措施向孔內(nèi)加黃泥、水泥和片石，須要時(shí)提前向商品砼站預(yù)訂水泥砂漿灌入溶洞內(nèi)。5若回填粘土、片石無(wú)法糾