樁基溶洞處理專項方案

年4月19日樁基溶洞處理專項方案文檔僅供參考樁基溶洞處理專項施工方案一、編制依據(jù)1、溆懷高速公路第七合同段工程施工合同。2、溆懷高速公路第七合同段工程施工招標文件。 3、國家及交通部現(xiàn)行橋涵施工技術規(guī)范及驗收標準等。4、溆懷高速公路第七合同段施工圖。5、溆懷高速公路第七合同段樁基地質補勘圖。二、工程概況溆懷高速公路第七合同段起于K118+300，終于K121+200，全長2.9km。本標段處于湖南省中部至西部的過渡地帶，雪峰山脈的北東向延伸區(qū)，海拔高程100～500米之間。地貌類似以山前丘陵間構造盆地、巖溶洼地、剝蝕殘丘、崗地，沅水、溆水地帶發(fā)育二級階地。該區(qū)域內(nèi)開闊的“U”型河谷、渾圓狀山脊與“V”字型河谷、長條形山脊同時發(fā)育。總體工程地質條件差，處于東北向構造帶與北向構造復合部位，地質構造較發(fā)育，有隱伏斷裂經(jīng)過，有含煤層，附近可見大型溶洞發(fā)育，地表發(fā)育有落水洞、巖溶洼地。初步地質勘察資料顯示統(tǒng)計橋位鉆孔為215個，揭露發(fā)育溶洞的鉆孔76個，見洞率為35％；有52個鉆孔揭露兩層溶洞或多層溶洞，占揭露巖溶鉆孔的68％，說明橋位內(nèi)巖溶極為發(fā)育；單個溶洞高度大于2.5m的鉆孔有39個，占揭露巖溶鉆孔的51％。在勘探深度范圍內(nèi)溶洞最小高度0.2m，溶洞最大高度達13.4m本標段橋梁2座，1座特大橋、1座大橋，樁基礎工程量D120cm樁基160m/8根，D150cm樁基132m/2962根，D180cm樁基1492m/80根。三、施工前的準備1、人員組織:項目部專門組織有關技術人員研究學習有關溶洞處理的措施，而且成立了溶洞處理應急小組。施工現(xiàn)場派4名技術人員分兩班在工地24小時輪流值班，發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理。項目部還組織樁基隊鉆機機長學習溶洞處理的知識，使她們對溶洞處理做到心中有數(shù)?？傊?，在人員組織方面，明確分工，各負其責。見后附表《現(xiàn)場主要管理人員一覽表》2、材料準備:工地現(xiàn)場常備片石120m3，粘土1803、機械配備:裝載機50型一臺，25T吊車一臺，1m3挖掘機一臺四、溶洞的分類根據(jù)地質勘察報告，可將我合同段內(nèi)的溶洞按以下標準分類：4.1按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高<2.5m；b:大溶洞，洞高≥2.5m4.2按洞內(nèi)有無添充物分：a:有充填，已填滿，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分；b:半充填，有一半左右充填；c:無充填物，為空洞。4.3按是否漏水分：a:全漏水，與其它溶洞相連；b:半漏水；c:不漏水。4.4按溶洞垂向數(shù)量分：a:單個溶洞；b:多個溶洞。五、溶洞樁基施工方案針對本工程溶洞分布較廣，施工技術難度較大，本工程又為國家重點工程，我項目部嚴把質量關，確保工程進度，確保施工安全考慮，把樁基溶洞處理列為重中之重并按設計要求作相關施工監(jiān)控。專門組織所有技術人員討論、研究方案并學習有關溶洞處理方面的知識。根據(jù)本工程溶洞分布的具體情況，確定先采用沖擊鉆成孔，然后根據(jù)具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞，后考慮采用下放鋼護筒的方案。5.1常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質考慮)當溶洞內(nèi)有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，而且溶洞不漏水，這時不論溶洞有多大，也不論溶洞垂向數(shù)量多少，都能夠不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內(nèi)的土質和溶洞外的土質沒有什么區(qū)別，能夠按無溶洞的情況施工。5.2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2.5m以內(nèi)，但存在嚴重漏水,護筒內(nèi)水頭高度不能保持時，可采用片石、粘土和整包水泥(按1m3：3m3：0．5t比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊，用0．5～0．8m小沖程，不循環(huán)泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實，再加漿提高水頭到正常高度，等水泥初凝具有一定強度，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進，形成人工泥石護壁。如此重復多次回填片石、粘土和整包水泥，重復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護筒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，這樣能夠防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。嚴禁因為鋼護筒短，沒座落對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利經(jīng)過巖溶區(qū)。5.3鋼護筒跟進法溶洞較大（洞高≥2.5m，單層或多層溶洞成垂直串珠裝）采取鋼護筒跟進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，而且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內(nèi)。當①:鋼護筒選擇。內(nèi)護筒長度和內(nèi)徑的確定：護筒長度L=(h+H+1)m(h為地質鉆探確定的溶洞高度,H為溶洞頂?shù)降孛婕?0cm的高度)；單層護筒內(nèi)徑大于樁直徑10cm,多層護筒最內(nèi)層護筒內(nèi)徑大于樁直徑10cm，其外面一層護筒內(nèi)徑大于內(nèi)層護筒外徑10cm，并以此類推。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為δ10mm，單個大溶洞用單層護筒，兩個大溶洞用雙層護筒，并以此類推②：內(nèi)護筒的沉放。當沖擊穿過溶洞頂部時要重復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔而且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護筒，用吊機(或樁機自身重量)把內(nèi)護筒放入外護筒內(nèi)沉至孔底，必要時用振動錘下沉。用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工時，施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。鉆頭直徑大于鋼護筒外徑3-5cm，護筒到位后鉆頭改為滿足成孔要求的鉆頭直徑如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數(shù)較小，不能滿足護筒下沉要求的，回填并加大鉆頭直徑二次沖孔，以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。5.4注漿法溶洞層數(shù)較多，為串珠狀。溶洞位置勘察準確，洞高大于0.5米，小于2.5米六、施工中出現(xiàn)的問題及處理6.1坍孔如果有透水層,當沖擊到溶洞后,由于突然漏漿造成水頭高度急劇下降,透水層失穩(wěn),形成漏斗狀坍孔。預防坍孔的方法:①采用沖擊鉆沖孔施工時,可將鋼護筒坐落在亞粘土層上,再繼續(xù)沖擊成孔;②發(fā)現(xiàn)漏漿及時補水。坍孔的處理方法:a.當成孔深度不大時,可全孔回填粘土,暫停一段時間后再深埋鋼護筒到不透水層,方可重新鉆孔;b.當成孔深度較大時,可將鋼護筒一直坐落在坍孔的剌叭口下緣的亞粘土層上,護筒周圍回填粘土,擠實,再重新鉆孔。6.2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,應經(jīng)常對沖擊鉆進行補刃;②孔不圓,形成梅花孔,最好用五刃和四刃鉆頭打圓孔,不用一字鉆;③十字孔、探頭石、落石等物卡鉆，或鉆頭卡在溶洞內(nèi)，上下提動無效時，用“一”字形或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊，將障礙物擊破或擠走，提出鉆頭。鉆頭在沖擊填充的片石時,沖擊后彈起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住,鉆頭不能上下,可用小沖擊鉆沖動,或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石碴松動后再提出。④鉆頭被溶洞頂板卡住時，可用漏斗形鋼套管順著大繩下入至鉆頭頂，導出鉆頭。鉆頭提出后用小沖程慢慢修孔，必要時回填片石、黏土重鉆。⑤發(fā)生卡鉆事故后，不宜強提鉆頭,免得拉壞機械,拉斷鋼絲繩,掉鉆頭。當鉆頭能夠上下活動時，利用鉆機上下提動鉆頭，并用撬棍拔動大繩使鉆頭旋轉，重復多次，提出鉆頭。6.3斜孔由于溶洞面傾斜或出現(xiàn)探頭石,致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔。解決辦法是回填片石,三次以上無法調正就上報監(jiān)理及業(yè)主，在取得同意后灌注水下砼,待強度形成后用小沖程打緊錘重復沖擊,直至調正過來為止。但過大的沖程會導致成孔不圓,造成斜孔,一般以2～4m為宜。6.4漏漿①在沖擊成孔中,由于有的溶洞與地下暗河或其它溶洞相通,泥漿迅速流走,水頭高度急劇下降,造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數(shù)量的片石和粘土,一旦出現(xiàn)漏漿,要及時回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補水,防止水頭高度繼續(xù)下降。②意外跑漿：地質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、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利經(jīng)過巖溶區(qū)。6.5埋鉆埋鉆是由坍孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應立即將鉆頭提到孔外,如果未及時提鉆,漏漿后坍孔,鉆頭便被埋在孔中。處理方法:①人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺10m以內(nèi),地下水易于控制,沒有大的承壓力,人能夠下到樁孔中去邊挖坍落的泥石,邊護筒跟進,一直挖到鉆頭位置,護筒也跟進到鉆頭位置。②真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部,用9m3空壓機經(jīng)過50～66mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔石頭的粒徑不大于6.7其它注意問題①遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌掉錘現(xiàn)象。②混凝土坍落度以18～20cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注比理論計算偏大是孔中有