溶洞區(qū)樁基施工方案

荔塘河特大橋巖溶區(qū)樁基施工方案一、工程概況荔塘河特大橋DK251+911.28～DK253+723.32，全長1812.04m，全橋孔跨布置為55-32m簡支箱梁。簡支箱梁采用迎江梁場預制，架橋機架設。全橋墩臺基礎采用鉆孔灌注樁，均按柱樁設計，鉆孔樁直徑1.0m的368根、1.25m的88根，每根樁安裝超聲波檢測管。全橋橋墩采用圓端型實體橋墩，橋臺采用矩形空心橋臺。支撐墊石采用C50混凝土；22#～32#墩臺身采用C40混凝土，其余的墩臺身采用C35混凝土；6-34#墩承臺、樁基礎采用C35混凝土，1～5#、35～54#墩及橋臺的承臺、樁基礎采用C30混凝土。橋址區(qū)地貌單元較簡單，地形平坦開闊，橋址區(qū)無泥石流、崩塌、滑坡等不良地質作用。特殊巖土有軟土和巖溶地質。軟土為淤泥質土層，具有高壓縮性、強度低等特性，多位于基坑開挖范圍內(nèi)。橋址區(qū)下伏基巖為灰?guī)r、灰?guī)r角礫巖，巖體很破碎～較破碎，據(jù)鉆孔揭露，巖溶主要以溶隙、溶洞形態(tài)存在，溶洞內(nèi)多為半充填和無充填，地質勘探鉆孔見溶洞率39.29%。其中最大洞高達15.2米，溶洞多為空洞及半充填，部分為全充填，充填物主要為褐黃色、褐紅色粉質黏土，流塑狀，部分夾少量礫石及灰?guī)r溶蝕殘塊。據(jù)勘探資料揭示，橋址區(qū)巖溶發(fā)育，部分鉆孔中溶洞呈串珠狀分布，在一個鉆孔中可見多層溶洞。橋址區(qū)基巖面埋深起伏較大，同一墩臺內(nèi)巖面也有較大起伏。二、樁基可見溶洞情況經(jīng)統(tǒng)計，溶洞分布于全橋，共164根樁可見溶洞。溶洞累計高度1～2米的有35根樁，溶洞累計高度2～5米的有21根樁，溶洞累計高度5米以上的有9根樁，其中8-8#樁溶洞累計高度10米，12-3#樁溶洞累計高度12.3米，12-4#樁溶洞累計高度15.2米，13-2#樁溶洞累計高度6.2米，41-4#和48-4#樁溶洞累計高度達5.2米荔塘河特大橋樁基巖溶情況統(tǒng)計表樁號溶洞高程嵌巖最小深度（m）溶洞累計高度（m）溶蝕巖體累計高度（m）溶洞充填物施工工藝種類1-2-7.46到-11.451.53.993半填充（黏土）Ⅱ1-4-17.8到-18.41.50.60.6無填充Ⅰ1-5-15.51到-15.711.50.211.38無填充Ⅰ1-6-8.56到-8.761.50.21.92無填充Ⅰ2-2-7.39到-7.891.50.50.55無填充Ⅰ2-3-9.47到-11.051.51.582.1全填充（黏性土）Ⅰ2-4-8.65到-9.751.51.12.7半填充（粉質黏土）Ⅰ2-6-9.96到-10.161.50.23.41無填充Ⅰ2-8-8.30到-9.001.52.72.9半填充（黏土）Ⅱ3-4-8.94到-9.741.51.62.8半填充（黏土）Ⅰ3-5-8.52到-9.521.51.01.6無填充Ⅰ3-6-5.32到-5.621.50.50.3無填充Ⅰ3-8-6.72到-7.421.52.71.3半壁狀Ⅱ4-1-12.74到-15.041.52.36.3半填充（粉質黏土）Ⅱ4-3-9.75到-11.051.51.34.2半填充（粉質黏土）Ⅰ4-4-8.67到-13.971.55.33.2半填充（粉質黏土）Ⅲ4-8-13.09到-13.691.50.69.9無填充Ⅰ5-1-8.05到-8.851.50.83半填充（黏性土）Ⅰ5-2-5.34到-7.541.52.20.3半填充（灰?guī)r殘快）Ⅱ5-3-5.73到-11.531.55.61無填充Ⅲ5-4-7.61到-8.01-18.41到-21.311.53.311.3半填充（黏性土）Ⅱ5-8-7.0到-8.731.51.63.1無填充Ⅰ6-8-2.75到-3.45-9.65到-11.551.51.90半填充（粉質黏土）Ⅰ8-1-9.48到-9.6820.22.3巖心溶蝕嚴重Ⅰ8-2-11.95到-15.95245半填充（粉質黏土）Ⅱ8-4-8.1到-11.623.50巖心破碎Ⅱ8-5-7.86到-8.6620.80.4無填充Ⅰ8-6-11.69到-16.9925.35.5半填充（粉質黏土）Ⅲ8-7-13.3到-15.121.80半填充（半壁狀）Ⅰ8-8-11.27到-21.272100.3半填充（半壁狀）Ⅲ9-6-9.89到-17.8520.717.06無填充加半填充Ⅰ9-7-13.24到-14.24211.6無填充Ⅰ9-8-12.37到-14.2722.31半填充（粉質黏土）Ⅱ10-2-19.89到-21.4421.550.65半填充（粉質黏土）Ⅰ10-5-19.15到-19.3520.23.4半填充（粉質黏土）Ⅰ11-5-27.53到-28.0320.50.9半填充（黏土）Ⅰ12-1-38.52到-38.6220.60.1半填充（粉質黏土）Ⅰ12-3-40.89到-53.19212.30.6全填充（粉質粘土）Ⅲ12-4-39.89到-55.09215.20.8全填充（粉質粘土）Ⅲ12-8-41.25到-41.951.50.70.7半填充（粉質黏土）Ⅰ13-1-43.56到-44.761.51.21.8半填充（粉質黏土）Ⅰ13-2-42.83到-51.631.56.23.3無填充Ⅲ13-5-44.43到-46.731.52.31.1無填充Ⅱ13-6-44.85到-45.651.50.83.5無填充Ⅰ14-4-46.34到-46.9320.60.6無填充Ⅰ15-5-57.42到-58.1720.41.2全填充(黏性土)Ⅰ16-3-42.33到-45.333.500全填充(黏性土)Ⅰ16-8-42.59到-43.393.50.82.2無填充Ⅰ17-5-33.51到-35.213.02.73.9半填充（黏土）Ⅱ17-6-31.68到-32.1830.52.1無填充Ⅰ18-1-28.7到-28.891.50.194.95裂隙Ⅰ18-5-26.54到-27.141.50.61.8無填充（嚴重漏水）Ⅰ18-6-28.76到-28.961.50.22.5裂隙Ⅰ19-3-30.65到-313.00.352.1溶洞無填充Ⅰ19-4-32.44到-32.843.00.40.2無填充Ⅰ20-4-30.3到-31.43.00.71.1無填充Ⅰ21-6-23.54到-24.301.50.490.64無填充Ⅰ21-5-24.99到-25.691.50.70.64無填充Ⅰ22-3-21.75到-22.75214.6無填充Ⅰ22-4-22.45到-22.6520.24.78無填充Ⅰ22-5-22.56到-23.26-23.91到-25.1621.954.07無填充Ⅰ22-8-22.34到-22.4620.123.43裂隙Ⅰ23-1-15.45到-16.04-26.92到-27.171.50.8611.76無填充Ⅰ23-5-16.39到-17.23-18.47到-19.281.51.652.76無填充Ⅰ23-6-17.83到-18.651.50.822.83無填充Ⅰ24-1-18.42到-18.9910.570半填充（粉質黏土）Ⅰ24-6-21.71到-21.9110.21.82溶洞溶蝕現(xiàn)象明顯Ⅰ25-1-23.80到-24.5010.70.3無填充Ⅰ25-3-24.72到-25.2710.551無填充Ⅰ25-7-24.47到-28.1213.650.72無填充Ⅱ26-5-17.61到-18.6111.51.5無填充Ⅰ27-1-19.76到-20.261.50.51.9無填充Ⅰ27-8-23.89到-24.391.50.52.9半填充（黏土）Ⅰ28-3-25.05到-25.5520.53.4半填充（黏土）Ⅰ28-4-27.62到-27.8220.26無填充Ⅰ28-5-22.27到-22.7720.65.7無填充Ⅰ28-7-25.78到-26.1820.43.9無填充Ⅰ29-2-30.96到-31.8610.98半填充（黏土）Ⅰ29-3-26.36到-26.7610.43.6半填充（黏土）Ⅰ29-5-24.77到-26.8712.12.3半填充（黏土）Ⅱ29-6-24.76到-25.56-29.36到-29.8611.35.5半填充（黏土）Ⅰ29-7-31.26到-31.6610.48無填充Ⅰ29-8-25.78到-26.0810.31.9無填充Ⅰ30-1-29.36到-29.7610.41.1半填充（黏土）Ⅰ30-2-30.76到-31.2610.54.8半填充（黏土）Ⅰ30-3-30.83到-31.4310.64.6半填充（黏土）Ⅰ30-4-28.80到29.2010.44半填充（黏土）Ⅰ30-5-28.13到-28.5310.41.7全填充（黏土）Ⅰ30-6-26.26到-26.56-28.86到-29.2610.71.3半填充（黏土）Ⅰ30-7-27.04到-27.44-31.14到-31.5410.85.4半填充（黏土）Ⅰ30-8-26.16到-26.3110.151.1無填充Ⅰ31-1-24.76到-25.5620.80.2無填充Ⅰ31-8-25.24到-26.1420.90.13全填充（黏土）Ⅰ32-5-28.36到-28.8620.53.4無充填Ⅰ33-1-26.18到-27.2821.052.2無充填Ⅰ33-3-26.23到-26.8320.61.9無充填Ⅰ33-4-29.77到-30.6720.96巖體溶蝕嚴重Ⅰ33-5-26.04到-27.1421.12無充填Ⅰ33-6-25.86到-27.7621.91.9無充填Ⅰ34-1-22.27到-22.673.20.40.2無充填Ⅰ34-3-28.63到-29.333.20.77.5無充填Ⅰ34-4-21.16到-21.963.20.80.2無充填Ⅰ34-8-21.54到-22.143.20.60.4無充填Ⅰ35-5-20.77到-21.673.20.90.1無充填Ⅰ35-8-22.82到-24.623.21.80.9充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ36-13.21充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ36-2-19.56到-20.063.20.51.5充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ36-3-19.11到-20.813.21.71.5充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ36-5-20.02到-20.923.20.92.1無充填Ⅰ36-6-18.36到-18.863.20.51充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ36-8-20.54到-22.643.22.10充填灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅱ37-3-21.75到-23.33.21.550.5無充填Ⅰ40-5-25.14到-26.043.20.90.7無充填Ⅰ41-1-28.71到-29.513.20.83.8無充填Ⅰ41-3-25.12到-27.123.220.5無充填Ⅱ41-4-28.23到-33.413.25.22.1無充填Ⅲ42-1-27.66到-30.263.22.60.9無充填Ⅱ43-1-28.49到-29.293.20.81.1溶洞無充填，滲水嚴重Ⅰ44-1-24.99到-26.043.21.050.6溶洞無充填，滲水嚴重Ⅰ44-2-24.96到-25.663.20.70.8溶洞無充填，滲水嚴重Ⅰ45-5-23.17到-24.073.20.91溶洞無充填，滲水嚴重Ⅰ45-8-20.22到-20.923.20.71.2溶洞無充填Ⅰ46-2-14.68到-15.382.80.70.1溶洞無充填，漏水Ⅰ46-3-14.89到-15.592.80.70.3溶洞無充填，漏水Ⅰ46-4-14.68到-15.492.80.80.1溶洞泥質充填，漏水嚴重Ⅰ46-7-14.35到-14.752.80.40.1溶洞無充填，漏水Ⅰ46-8-14.43到-15.732.81.30.2溶洞無充填，漏水Ⅰ47-1-19.14到-21.4432.34.1溶洞砂巖充填，溶蝕嚴重Ⅱ47-3-13.8到-14.730.90.1巖體溶蝕，漏水Ⅰ47-4-12.97到-13.4730.50.1巖體溶蝕Ⅰ47-5-21.36到-21.6630.36.7無填充Ⅰ47-7-12.49到-13.2930.80填充灰?guī)r溶蝕殘塊Ⅰ47-8-12.4到-13.4310.3填充灰?guī)r溶蝕殘塊及黏土Ⅰ48-1-10.75到-13.153.22.40.9全充填，粉質黏土Ⅱ48-2-13.11到-16.813.23.72.8半充填，粉質黏土Ⅱ48-3-12.08到-16.283.24.22.3半充填，溶蝕殘塊，低部溶洞無填充Ⅱ48-4-12.53到-17.733.25.22.2全填充，低部溶洞半填充Ⅲ48-6-17.16到-18.363.21.24半填充泥巖Ⅰ48-8-10.86到-12.563.21.71.1全充填，粉質黏土Ⅰ49-4-6.65到-7.352.50.70.7無填充Ⅰ49-5-6.98到-7.482.50.51.1無填充Ⅰ49-8-6.94到-8.042.51.10.5無填充Ⅰ50-4-5.98到-7.0811.10.7半填充黏土Ⅰ50-5-8.94到-9.7410.83.1無填充Ⅰ50-6-6.41到-6.9110.51.7無填充Ⅰ50-7-6.8到-7.410.62.3無填充Ⅰ51-4-4.88到-5.6810.81.2無填充Ⅰ51-8-4.98到-5.8410.90.3無填充Ⅰ52-4-4.65到-5.3510.71.1無填充Ⅰ53-4-10.03到-12.1312.17.8無填充Ⅱ53-6-11.04到-11.3410.38.7無填充Ⅰ53-8-5.2到-6.110.92.6無填充Ⅰ54-3-5.43到-7.5312.14.1無填充Ⅱ54-5-6.0到-7.811.81.6半填充Ⅰ54-6-6.33到-7.1310.81.3巖體溶蝕Ⅰ54-8-5.0到-6.411.40.7無填充Ⅰ55-1-1.46到-3.0612.610.9無填充，底部溶洞半填充Ⅱ55-3-12.22到-13.9211.710.5填充泥質砂巖Ⅰ55-4-5.0到-6.710.81.1無填充Ⅰ55-610.212.3無填充Ⅰ55-7-1.91到-3.0111.111.6無填充Ⅰ55-810.112.59充填黏土Ⅰ55-11-0.94到-2.0411.11半填充Ⅰ55-1210.110巖體溶蝕嚴重Ⅰ根據(jù)溶洞高度和溶洞內(nèi)充填物情況，將溶洞區(qū)鉆孔樁施工分為3類，第一類為裂隙或溶溝（溶洞高度2m以下），第二類為小溶洞（溶洞高度2m-5m），第三類為大溶洞（溶洞高度5m以上）。三、施工方案㈠、施工準備1、開鉆前，針對本橋的地質特點，將地質剖面圖懸掛于鉆機上，讓施工人員詳盡了解其地質狀況，特別是溶洞的分布狀況，包括其深度、高程、填充物類型等，做到心中有數(shù)。2、對填充物進行土工試驗，分析其物理力學特性，檢測容重、含水量、孔隙率等，為注漿參數(shù)計算提供依據(jù)。3、鉆機平臺應碾壓密實，防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質量。平臺上可準備2m長的方木若干，以備調整鉆機垂直度時使用。每次上班時用護樁掛十字線法檢查鉆頭位置是否正確；用水平尺檢查鉆機平整度。4、鉆機上設置簡易浮標，采用兩個礦泉水瓶，用細線連接，瓶內(nèi)有水的一端浮在泥漿面上，瓶內(nèi)無水的一端掛在鉆機操作手的前方，觀察泥漿面的高度變化。5、地質鉆探顯示有較大溶洞的墩位處，泥漿池開挖要考慮溶洞處理補漿的需要，盡量做大，并儲備造漿用水。8-8#樁溶洞累計高度10米，12-3#樁溶洞累計高度12.3米，12-4#樁溶洞累計高度15.2米，13-2#樁溶洞累計高度6.2米。在鉆孔平臺附近準備足夠的片石和黃泥，其中黃泥做成泥球狀，用塑料薄膜包裹(防止干裂)，配備l臺裝載機和一名司機，當遇到溶洞漏漿時，迅速用裝載機將片石和黃泥球拋入孔內(nèi)，同時大量補水或泥漿。=2\*GB4㈡、施工工藝根據(jù)溶洞具體情況，將溶洞區(qū)鉆孔樁施工工藝分為三類：=1\*ROMANI：對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時可采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。=2\*ROMANII：對于高度較小的溶洞，鉆頭可以順利穿過，溶洞內(nèi)無填充物或填充物不滿時，先填充碎石然后注漿；溶洞內(nèi)充填物呈松散或軟塑狀態(tài)時，直接注漿固結；若充填物已固結呈硬塑狀態(tài)時，則可以直接沖孔，但在沖孔過程中需加強泥漿護壁。=3\*ROMANIII：溶洞較大，洞內(nèi)無充填物或充填物呈流塑狀態(tài)，泥漿流失嚴重時，采取片石加粘土反復打密，仍然無法形成泥石護壁的，可采取鋼護筒跟進法施工：一面沖孔，一面逐節(jié)接高護筒，護筒一直跟至樁底，用以隔斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動。=3\*GB4㈢、存在問題及處理措施巖溶地區(qū)鉆孔樁施工存在以下突出問題：(1)溶溝、溶槽內(nèi)施工時易卡鉆；較大和串珠式溶洞施工易掉鉆；孔身易沿溶溝、溶槽的基巖面傾斜；(2)巖溶孔內(nèi)護壁不穩(wěn)定，水下混凝土灌注時易發(fā)生混凝土流失，導致斷樁或短樁。處理措施：(1)在溶洞、溶槽、溶溝中鉆孔施工時，邊拋片石、碎石夾粘土，邊沖孔，保證沖擊作業(yè)基面水平、強度均勻，以防斜孔和卡鉆。在接近溶洞地段，宜采取小沖程沖擊，以防掉鉆。卡鉆后不宜強提，可用小錐沖擊或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提起。(2)對水下混凝土灌注流失及成樁質量問題的處理措施：一是加大混凝土生產(chǎn)和運輸能力，確保灌注過程的連續(xù)；二是要加大首盤混凝土初存量，防止首盤混凝土數(shù)量不夠造成導管埋深不足而斷樁；三是要在灌注過程中適當加大導管埋深，灌注時要勤于測量混凝土面高程，對灌注過程中出現(xiàn)的緩慢下降要做出準確判斷，防止混凝土面突然下降造成導管懸空而斷樁；四是在灌注時應適當加大混凝土灌注高度，一般考慮要超過設計高程1.5～2.0米，避免在灌注完成后混凝土面下降造成短樁。五是在灌注完混凝土拆導管時，不要急于將導管拆完，邊拆邊察看混凝土面變化，確定混凝土面穩(wěn)定后全部拆除