岩溶地段桥梁基础工程
【技术】岩溶地质桥梁桩基施工的主要方法
【技术】岩溶地质桥梁桩基施工的主要方法溶洞,岩溶地区主要集中在西南地区。
西南地区岩溶面积占西南地区幅员面积的三分之一以上。
作为一种不良地质具有无规律性且难以直观察觉等特点,一直以来是基础设计及施工的难题。
岩溶,又称喀斯特(Karst),是一种不良地质现象。
岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。
岩溶区,由于桥址下伏岩溶发育,基岩形态复杂,溶洞众多且具有一定的连通性,因此其基础施工,特别是桩基础施工过程中常遇到上覆地层坍塌、岩面突变、溶洞漏水漏浆等复杂问题,给岩溶区桥梁施工带来一定困难。
因此,在施工过程中要认清施工所在地溶洞发育情况,并根据溶洞见洞率和溶洞的大小及填充物质的特征,采用不同的施工方法,十分重要。
1 岩溶地区主要工程地质特征①由于受气温的影响,石灰岩表面在地表水及地下水强烈侵蚀作用下,普遍出现参差不平、犬牙交错的形态。
起伏不平的基岩面,其高差一般为1m~5m,局部地段高差可达20m,给桩基施工带来了困难;②基岩面下2m~15m范围内出现的溶洞称浅层溶洞。
浅层溶洞内一般有充填物,充填物一般呈软塑~流塑状态。
溶洞发育形态非常复杂,这类浅层溶洞直接影响到基岩上桩基的安全;③ 在石灰岩溶洞地区的基岩表面,普遍分布一层厚薄不一的软土层,软土层一般呈软塑~流塑状态。
其天然含水量大、承载力低、工程地质条件差,是引起上部结构不均匀沉降的主要因素;且其性质对地下水位的变化非常敏感,当地下水下降时,浮托力消减,土层固结变形,工程地质条件发生改变。
2 岩溶地基的处理①对于不稳定的岩溶洞隙,可根据其大小、形态及埋深,采用清爆换填、浅层楔状填埋、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等方法。
②对于岩溶水的处理,应在查明季节性动态特征的基础上,采取宜疏勿堵的原则。
③未经有效处理的隐状土洞或地表塌陷及预计的塌陷影响范围内,不应作天然地基。
对土洞和塌隙的工程处理应按其成因区别对待,并充分估计处理后的重发性。
岩溶地区桥梁桩基的设计与施工
岩溶地区桥梁桩基的设计与施工引言:岩溶地区由于其特殊的地质条件,给桥梁的设计与施工带来了巨大的挑战。
岩溶地区的地质特点决定了桥梁的桩基设计必须考虑到地下溶洞的存在以及地质稳定性的问题。
本文将介绍岩溶地区桥梁桩基的设计原则、施工技术以及风险控制措施。
一、岩溶地区桩基的设计原则1. 充分了解地质条件:在进行桩基设计之前,要充分了解岩溶地区的地质特点,包括地下溶洞、地下水位、岩层的稳定性等。
只有了解了地质条件,才能进行合理的设计。
2. 桩基的选择:在岩溶地区,常用的桩基类型有钢筋混凝土桩、预制桩和灌注桩等。
选择桩基类型要考虑地下水位、岩层的稳定性以及预算等因素。
3. 桩基的布置:桩基的布置应根据桥梁的类型和荷载特点来确定。
在岩溶地区,要避免桩基与地下溶洞相交,以免影响施工质量和桥梁的稳定性。
二、桩基的设计流程1. 地质勘察:进行详细的地质勘察,包括地下溶洞的分布、地下水位、岩层的稳定性等。
根据勘察结果,确定桩基的设计参数。
2. 桩基的荷载计算:根据桥梁的类型、跨度和荷载特点,进行桩基的荷载计算。
考虑到岩溶地区的地质条件,必须充分考虑地下溶洞的存在对桩基的影响。
3. 桩基的设计:根据地质勘察和荷载计算的结果,进行桩基的设计。
设计要合理选择桩基的类型、长度和直径,并采取相应的加固措施,以保证桩基的稳定性和承载力。
4. 施工方案的制定:根据桩基的设计,制定施工方案,包括施工方法、机械设备的选择以及施工过程中的风险控制等。
三、桩基施工技术1. 钻孔技术:岩溶地区的桩基施工主要采用钻孔技术,通过机械钻杆将地下岩石打破,并在孔内注入浆液以加固桩基。
钻孔技术要根据地质条件和桩基的设计要求选择合适的钻杆和钻具。
2. 桩基灌注技术:灌注桩是岩溶地区常用的桩基类型之一。
灌注桩施工时,首先在钻孔内灌注混凝土,然后再将钢筋灌注至孔内。
灌注桩要保证混凝土和钢筋的质量,并控制好灌注速度和压力。
3. 桩基加固技术:在岩溶地区,由于地层不稳定和地下溶洞的存在,桩基往往需要采取加固措施。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理岩溶地区是指地下溶蚀作用较为发育的地质区域,其地质构造特点决定了在这些地区开展路桥工程勘察与桥基处理时需要特别注意。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理相较于其他地区具有独特的特点和挑战,本文将从岩溶地区的地质特点、勘察与设计要点、桥基处理等方面进行讨论。
一、岩溶地区的地质特点岩溶地区主要由石灰岩、地下水、溶洞和地下河组成,其地质特点可以总结为以下几点:1. 石灰岩丰富。
石灰岩是岩溶地区的主要地质构造,其容易溶解的特性对路桥工程有着重要影响。
2. 溶洞众多。
岩溶地区的溶洞数量众多,不同大小的溶洞穿插这对勘察与设计提出了挑战。
3. 地下水系统复杂。
地下水在岩溶地区下渗速度较快,形成了丰富的地下水系统,对路桥工程的地基稳定有一定的影响。
二、勘察与设计要点在岩溶地区路桥工程的勘察与设计过程中,需要特别关注以下几个要点:1. 充分了解地质特点。
在勘察过程中,需要充分了解岩溶地区的地质特点,包括石灰岩的成分、溶洞的分布、地下水的情况等,为后续的设计提供依据。
2. 使用合适的勘察技术。
在岩溶地区进行勘察时,需要使用合适的勘察技术,例如地质雷达、电阻率仪等,以获取准确的地质信息。
3. 考虑地下水情况。
地下水对岩溶地区的地基稳定有重要影响,因此在设计过程中需要充分考虑地下水的情况,采取相应的处理措施。
4. 针对溶洞的处理。
在勘察过程中发现溶洞时,需要对溶洞的位置、大小、数量进行详细记录,为后续的设计提供依据,并采取相应的处理措施。
5. 合理确定桥梁位置。
在设计过程中,需要合理确定桥梁的位置,避开溶洞区域和地下水丰富区域,以保证桥梁的稳定和安全。
三、桥基处理1. 桥墩基础处理。
在岩溶地区进行桥墩基础处理时,需要对地下洞穴、岩溶体等进行充分勘察,选择合适的基础处理方式,确保桥墩的稳定和安全。
2. 地基加固措施。
岩溶地区的地基特点要求在桥梁设计中加入地基加固措施,如采用灌浆锚杆、地下钢割桩等方式进行地基加固,以提高桥梁的稳定性。
浅析岩溶区桥梁基础工程的地质勘察
等 由 于我 国 西 南碳 酸 盐 岩 类 岩层 纵 深横 广 , 所 以岩 溶 现 象最
程建设时 . 由 于地 面 以及 山坡 里 面 可 能是 中 空 的 . 容 易 引起 地
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1 . 2 岩 溶地貌 对桥 梁基础 工 程建设 的危害
析相 应 的地 质 条 件 , 进 行 桥 跨 径 及 其 基础 形 式 的选 择 。 但是 由
【 关键 词 】 岩溶区 ; 桥梁基础工程 ; 地质勘察
【 中图分类号 】 U 4 4 2 . 2
【 文献标识码 】 B
【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 3 ) 1 9 — 0 1 3 7 — 0 2
岩溶地区铁路桥梁桩基施工处理技术
岩溶地区铁路桥梁桩基施工处理技术随着铁路交通的发展,铁路桥梁建设所需要的桩基工程也得以快速发展。
岩溶地区的特殊地质条件给桩基施工带来了很大的挑战。
因此,为了保证铁路桥梁工程在岩溶地区的顺利施工,必须采取一系列的桩基处理技术,本文将围绕这一问题进行探讨。
岩溶地区桩基施工的难点地质条件岩溶地区的地质条件总体比较复杂,其地质构造处于活动状态。
这种地形上安装桥梁同样面临很多问题。
在这种地区施工的主要困难是钻进岩石层。
地下水位另一个挑战是地下水位问题。
岩溶区域的地下水极易渗漏,因此对桥梁桩基进行深度处理会涉及到水的分流问题。
因此,如果不进行有效的防渗隔断,就很难保证桩基的稳定性。
桩基施工桩基的施工也是一项非常困难的任务。
经常需要使用钻机、抓斗、起重机等各种工具,而且在施工过程中还需要特别注意安全问题。
岩溶地区桩基处理技术岩石预处理首先需要处理的是岩石地层,将工作现场用预制件钻孔进行岩石预处理,加强岩石的承载力。
地面防渗措施岩溶地区的地下水很容易渗透,因此对于桥梁桩基的防水措施非常重要。
需要通过对现场实际情况的了解,选择合适的防水措施,并选用高品质的隔水材料。
隔水板的处理隔水板是桥梁桩基施工中非常重要的一部分,其目的是防止水的渗透。
在岩溶地区,隔水板的施工要特别小心,以避免影响桥梁整体稳定性。
特殊桩基处理在岩溶地区的铁路桥梁桩基处理过程中,特别需要注意的是特殊桩基的处理。
因为这里的地质条件非常特殊,会遇到各种需要针对性解决的问题。
在这种情况下,需要根据实际情况进行特别处理。
岩溶地区的桥梁桩基施工处理技术需要专业人士进行有针对性的处理和解决,根据不同的地质条件和工程项目,采用不同的工程技术和方案。
只要正确地采取了对应措施,才可以确保安全顺利的完成建设任务。
桥梁桩基施工岩溶处理专项施工方案
桥梁桩基施工岩溶处理专项施工方案
一、前言
桥梁建设中,岩溶区的处理一直是一个重要的施工难点。
岩溶地貌是由于地下水长时间侵蚀溶解造成的地形特征,其特性使得桩基施工面临巨大挑战。
为了解决岩溶区桩基施工难题,本文提出了专项施工方案。
二、岩溶区特性分析
岩溶区的地质特性主要包括溶洞发育、溶岩槽地貌、地下水位变化大等特点。
这些特性给桩基施工带来了诸多问题,如地基灌浆困难、桩基承载力下降、桩基形成缺陷等。
因此,必须针对岩溶区的特性,制定专门的施工方案。
三、桩基施工岩溶处理步骤
1. 岩溶探测与评价
在实施桥梁桩基施工前,必须进行岩溶探测与评价。
通过岩溶地质调查,确定地下水位、溶洞、溶岩槽分布情况,为施工方案提供依据。
2. 岩溶预处理
针对岩溶区桩基施工难题,可采用岩溶预处理方法。
例如,针对灌浆困难的问题,可采用微动力钻进施工等方式进行处理,提高灌浆效率。
3. 桩基施工方式选择
在岩溶区桩基施工中,需要根据具体情况选择合适的施工方式。
可采用低压注浆桩施工、静压灌注桩施工等方式,以确保桩基质量和安全。
4. 施工质量控制
在施工过程中,应加强质量控制,确保桩基施工质量。
并在桩基施工完成后,进行质量检测和验收,以保证工程的可靠性。
四、总结与展望
本文提出了桥梁桩基施工岩溶处理专项施工方案,针对岩溶区桩基施工难题提供了解决思路。
未来,可进一步完善岩溶处理技术,提高桩基施工质量,推动桥梁建设在岩溶区的发展。
岩溶地区桥梁基础施工-岩溶地区钻孔桩施工方法及措施
有关岩溶地区桥梁基础施工资料岩溶地区桥梁钻孔桩施工方法及措施岩溶对桥梁基础施工造成的危害,常常出现具有集中突水和承压性,且伴随涌泥、涌沙的岩溶地下水,致使基坑排水困难或坑壁坍塌,影响施工的正常进行;岩溶洞穴会直接造成基础悬空,另外由于洞穴顶板过薄不能承受过重负荷而发生突然坍塌,引起桥墩破坏;洞穴堆积物(粘土质松散堆积物)的松软和坍塌下沉,可造成基础偏沉,桥墩倾斜等。
(1)岩溶桥梁基础施工的主要方法冲击钻孔桩穿透溶洞成孔,采用冲击成孔是经济有效的方法,值得推广。
在岩溶地区采用冲击成孔灌注桩基础,不但可以有效克服不良地质现象,提高地基基础承载力,而且解决了覆盖型岩溶区施工降水对周围建筑物及环境影响的问题。
在岩溶地区成桩宜选用冲击钻机,控制的冲能在2.5t~5.0t.m为宜。
冲能过小对孔壁岩隙和孔壁周边的溶洞槽挤压能力小,孔壁不够密实易于渗漏。
同时冲能小破碎能力小,钻孔速度进尺慢。
但冲能过大通过顶板速度快,易于卡钻,同时所成孔径较设计大得多。
冲孔施工时,因溶洞、土洞的存在,最需要解决的关键技术问题就是如何保证成孔过程中不漏浆,或者产生漏浆但不发生坍孔,保护桩孔,保障施工人员及冲机的安全,保证桩孔顺利成孔。
冲孔施工时有效的方法是做好预防工作,防止坍塌事故的发生。
在成孔过程中,采取了下列处理溶洞、土洞的技术措施:①由于岩溶地区地质情况异常复杂,虽逐桩钻探,亦难以保证全面摸清地质情况,因此每个桩位钻机就位前,铺设2对共4根(必要时3对6根)各14 m长的钢板桩(也可以采取其它钢结构),对钻机底座进行支垫加固,以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜。
②埋设适当深度的护筒,并与上述的钢板桩进行焊接联结。
③溶洞处理以做好准备工作为主,钻孔前在场地内准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥,设置了2个大容量泥浆池,同时配备不少于4台D220型泥浆泵作为备用,保证一旦桩孔出现漏浆,可以马上进行补浆。
④进行超前钻。
对于地质资料显示存在溶洞或土洞的桩位以及经分析可能存在溶洞的桩孔,特别是半填充或无填充物的溶洞,采用小钻头进行正循环超前钻,钻穿溶洞、土洞顶板直至终孔标高,补充优质泥浆以及用锯末和粘塑土加水拌成软塑状的混合物,使其填满溶洞,观察24 h后,如情况正常,再正式开始钻孔或冲孔。
浅谈岩溶地质桥梁桩基溶洞的处理措施
浅谈岩溶地质桥梁桩基溶洞的处理措施岩溶地质是指石灰岩、石膏岩、大理岩等岩石溶蚀形成的地质条件。
这种地质条件下的地下水流动活跃,形成了众多的洞穴和溶洞,对基础工程建设产生了影响。
在岩溶地质条件下建造桥梁时,桥墩的基础很容易被洞穴侵蚀,导致桥梁的安全性、稳定性受到影响。
本文将浅谈岩溶地质桥梁桩基溶洞的处理措施。
一、地勘工作在岩溶地质条件下,地勘工作非常重要。
地勘人员需要通过走访当地居民、查阅历史文献、分析地质地貌、地质构造等多方面的方法,确定桥梁建设区域的地质情况和水文地质条件。
同时,还需要对该区域的岩溶地质条件进行详细地调查,了解该区域的地下水状况和溶洞分布情况等,以此来为桥梁建设提供详实的地质和水文地质数据,为其后的工作提供可靠的基础。
二、地下水处理在岩溶地质条件下,地下水流动活跃,需要考虑地下水的处理问题。
对于这种情况,处理地下水的方法可以分为以下两种。
第一种方法是防水隔离法。
通过施工防水、封闭溶洞、侵蚀控制等措施,要保持地下水在桥梁建设期间的稳定性和不漏水性。
这种方法需要依靠先进的壁龛隔离技术,如采用防水垫层、橡塑防水板等,经过流量试验和压力测试确认其容量和承载能力,达到完全隔离水流和防止水渗漏的目的。
第二种方法是引流排涝法。
通过引流、排涝、控制地下水位的方法来避免地下水对桥梁建设的影响。
这种方法需要在施工前根据实际情况,进行综合分析和判断。
如果地下水过多,就需要采取引泉排水和容斥排水等强降水措施,将渗出的水流输送到地下水排放点,以控制地下水动力作用的影响。
三、桩基处理在建造岩溶地质桥梁时,需要对桥墩进行基础处理。
此外,对于岩溶地质的特殊情况,桥墩基础需特别注意。
关于桩基的处理,需要考虑以下几点:1、桥梁建设期间,若发现局部脆弱区域等问题,则应该采用偏心基础的方法,以增加桩身的承载能力。
2、若发现桩基向一侧下探时,可以采用退杆工法等措施。
常用的退杆工法包括射流反冲和回转滑动等手段,能够降低桩长和减轻基础作业难度。
探析岩溶地区桥梁工程桩基施工技术
探析岩溶地区桥梁工程桩基施工技术前言在岩溶发育地区的桥梁桩基施工中,遇到溶洞是比较常见的现象,而岩溶发育地区对岩溶的处理是桥梁桩基施工的一大困难,桩基岩溶处理措施如不够具体,不根据实际地质情况进行具体细化,将较难满足桩基施工质量、进度和经济性的要求。
一.岩溶桩基施工常见病害在岩溶地区桩基施工过程中常见的病害主要有:漏浆,施工中击穿溶洞后,泥浆流失到溶腔内部。
漏浆为岩溶桩基施工最常见的病害,其他大多数病害都为漏浆后诱发产生的;塌孔,塌孔为漏浆后,孔壁失去泥浆压力支撑,由于自身稳定性不足出现孔壁坍塌的现象,是漏浆病害的延伸;埋钻,即发生漏浆病害情况时,钻锤不及时或者来不及提出地面,发生塌孔,而把钻锤埋于地下;卡钻,即击穿溶洞后,钻锤卡于溶腔突出岩石;灌注混凝土漏失,混凝土灌注至溶洞处,由于岩溶处护壁质量不高、混凝土压力等原因,护壁失稳,击穿护壁,混凝土漏失至溶洞,导致灌注失败;护壁坍塌造成断桩,水下混凝土灌注至溶洞处,护壁质量不好失稳,发生坍塌,导致桩身夹泥断桩;混凝土不密实,混凝土灌注后,地下水冲刷掉溶洞、裂隙处土石混合物护壁中的泥巴,直接冲刷桩身或桩底混凝土,带走水泥浆体,造成混凝土不密实病害。
二.溶洞處理施工准备1.岩溶地区桩基在设计或施工前,应逐孔进行地质钻探,详细查明地质情况,为施工提供详尽的资料。
2.施工前详细查看钻孔地质柱状图、结合管波探测解释成果图,充分发现溶洞发育情况,以钻探图纸为依据进行施工,以便施工前心中有数提前做好相应准备工作。
3. 根据地质详细资料提前准备到位回填材料如片石、粘土或袋装水泥、钢护筒等。
4.回填采用人工配合机械回填片石和袋装水泥,机械采用装载机或挖掘机回填。
根据二次冲孔情况钻机及吊车配合。
5. 回填前做好场地平整工作,以便回填过程中人工及机械有足够的工作面。
三.溶洞处理施工技术及采取的措施1.溶洞处理方案及原则(1)当溶洞的高度H≤3m时,溶洞采用抛填片石及粘土块后冲击、挤压形成护壁穿过的抛填法处理成孔。
建筑知识-岩溶地区桥梁基础设计
岩溶地区桥梁基础设计1.前言随着公路建设和高速公路建设的快速发展,岩溶地区高速公路桥梁的设计和建设往往不可避免。
在岩溶地区,由于溶洞的存在,给桥梁基础施工带来了一定的困难,即桩基承载力和桩基施工都会受到影响.1.前言随着公路建设和高速公路建设的快速发展,岩溶地区高速公路桥梁的设计和建设往往不可避免。
在岩溶地区,由于溶洞的存在,给桥梁基础的施工带来一定的困难,即桩基的承载力和桩基的施工都会受到很大的影响。
因此,为了保证桥梁基础的稳定,如何准确确定基础持力层厚度和溶洞顶板的安全厚度等。
已经成为桥梁基础设计中的一个重点和难点。
本文对岩溶地区桥梁基础的设计进行了分析,以期为岩溶地区的基础施工提供参考。
2.喀斯特地区基础地质调查为了进一步探明溶洞的分布和发育情况,为桥梁孔径和基础形式的选择、桩位的调整、最终孔高和施工方案的确定提供可靠的依据,必须对基础进行钻探和物探测量。
对于一些强烈发育的溶洞,应逐个钻孔,绘制溶洞剖面图。
调查过程中应注意以下几点:2.1钻孔应在完整的基岩中进行,钻孔长度不小于5 ~ 10m。
当遇到该深度范围内的溶洞时,钻孔应穿过溶洞,在洞底完整基岩中钻孔不小于5m。
2.2在多层溶洞地区,钻穿多层溶洞后,当顶板累计厚度达到5 ~ 7m 以上时,需钻至下一个顶板3m以上。
2.3如果相邻钻孔厚度差异过大或发现扁平溶洞,应进行补钻。
3.岩溶地区溶洞顶板安全厚度的计算溶洞顶板安全厚度的计算是否准确,关系到溶洞的稳定性,会直接危及桥梁的安全。
在具体计算中,由于溶洞发育的不规则性,实际设计中很难获得准确的溶洞平面、标高尺寸等岩石力学参数,使得顶板安全厚度的计算变得困难。
实际工程中一般采用以下方法计算顶板安全厚度。
3.1结构力学近似分析方法首先,假设溶洞最不利的侧向尺寸,确定应力条件。
然后根据屋面的弯剪要求,用以下计算公式计算屋面的安全厚度T1和T2,取其最大值。
(1)屋面弯曲安全厚度的计算当洞顶整体性好的时候,可以根据周围预埋的板块来检查稳定性。
如何在岩溶地质进行桥梁桩基础施工
如何在岩溶地质进行桥梁桩基础施工摘要:在岩溶地区进行桥梁桩基施工是比较困难的,如何在施工中实施对桩基质量的有效控制显得尤为重要。
本文重点对岩溶地质条件下的桥梁桩基础施工技术和质量控制措施进行了探讨。
关键词:岩溶地质;桥梁桩基础;施工技术一、岩溶地质桥梁桩基础溶洞作为一种不良地质具有无规律性且难以直观察觉等特点,一直以来是基础设计及施工的难题。
岩溶,又称喀斯特(Karst),是一种不良地质现象。
岩溶指可溶性岩石,特别是碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等),受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。
岩溶区,由于桥址下伏岩溶发育,基岩形态复杂,溶洞众多且具有一定的连通性,因此其基础施工,特别是桩基础施工过程中常遇到上覆地层坍塌、岩面突变、溶洞漏水漏浆等复杂问题,给岩溶区桥梁施工带来一定困难。
因此,在施工过程中要认清施工所在地溶洞发育情况,并根据溶洞见洞率和溶洞的大小及填充物质的特征,采用不同的施工方法,十分重要。
二、岩溶地质桥梁桩基础施工技术由于溶洞的规模和类型不同,它们对桥梁稳定性的影响程度也不同,当然对其处理的方法也应有所不同。
(一)小型溶洞的钻孔处理对于高度小于5 米的小型溶洞,可以采用抛填片石法进行处理。
在钻孔进入溶洞区时,首先可从孔内泥浆的变化来判断溶洞是否存在地下水流。
如孔内泥浆突然下沉,反复加浆能保持孔内泥浆和水位稳定,说明此处溶洞没有地下水流。
如孔内泥浆无法灌满,且泥浆稠度不断变化,说明此处溶洞有地下水流。
对无地下水流的小溶洞,当钻至离溶洞顶部0.5m 时,冲击钻由高冲程施工转向低冲程施工,逐渐将洞顶击穿。
一旦发现泥浆面下降,应迅速补水,然后根据溶洞的大小按1:1 的比例回填粘土和片石,仍采用小冲程轻砸,让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。
这样反复抛填片石冲挤,使片石往桩孔四周的溶洞区内排挤,直至桩孔外溶洞区内挤满片石,形成护壁。
抛填片石时可适当掺入适量的碎石土,以增强溶洞区内桩孔四周挤填片石的密实度。
岩溶地区桥梁基础地质勘察与设计
图1 地质雷达探测溶洞空间位置(2)高密度电阻率法分析溶洞形状规划设计高密度电阻率法是在地下被探测体与周围介质之间的电性存在差异性的基础上来建立直流电场,并按照预先布设的电极开始扫描,得到地下一定深度范围内的空间电阻率变化趋势,最终探测出可能存在的溶洞形状。
使用高密度电阻率法来检测溶洞形状时要遵循以下几项原则:第一,测量点距必须按照所探测溶洞的范围来确定;第二,在观测装置沿测线移动过程中,每次移动的距离应当在勘探范第三,数据测量时应当采用正负交替的供三、岩溶区公路桥梁桩基础设计方法本文依托某桥梁工程项目(截选立面图如图2所示),工程场地位于长江冲积平原和江北低山丘陵区交界区域。
场地以南地形为长江冲积平原区,该区平坦开阔,河湖纵列;场地以北地形为低山丘陵区,该区沟谷较发育,地形起伏较大。
部分线路区域为微风化灰岩分布区,该区岩石碳酸钙含在进行岩溶地区桩基设计时,桩底岩溶顶板厚度必须满足规范要求。
岩溶地区的桥梁桩基础安全厚度的确定要综合考虑桩长、桩径、持力层性质、施工工艺等因素,笔者参考2019版的《公路桥涵地基与基础设计规范》结合以往的桥梁设计经验,提出岩溶地区桩基安全厚度可根据桩端岩土体的完整性和抗弯承载能力来确定岩层完整性较好,基本不存在节理裂隙时,设计安全厚度可以取桩径的三倍,且大于3m;当桩端岩层完整性较差,节理裂隙比较发育,可根据桩底岩溶顶板的弯拉强度来验算确定。
如果溶洞顶的岩层弯拉强度满足要求,可作为桩端持力层,否则桩基础应穿过溶洞坐落于良好的持力层。
(4)桩基础设计由于钻孔数量有限,无法全面揭露地层信息,仅仅依靠钻孔勘探数据还无法完全揭示溶洞的发育特点。
为了提高桥梁结构的安全性,决定采用桩基础穿越溶洞,桩底落于完整性较好的岩层上,桩基承载力不考虑溶洞范围内桩侧摩阻力的贡献。
图2 某桥梁立面图。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理岩溶地区是指地表岩石可溶性强,地下洞穴、溶洞极其发育的地区。
在这样的地区进行路桥工程勘察和桥基处理,需要特别注意地质特点,做好充分的勘察和规划工作,以确保工程的安全和稳固。
本文将就岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理进行探讨。
一、岩溶地区的地质特点1. 地表岩石溶蚀:岩溶地区的地表岩石溶蚀作用明显,地表会形成溶洞、天坑等地质景观。
2. 地下洞穴:岩溶地区的地下洞穴非常发达,有些地方地下洞穴非常复杂,洞穴内部形式错综复杂。
3. 地下水系统:岩溶地区的地下水系统非常发达,地下水路径多样,有些地方会形成地下河、地下湖等地下水景观。
以上三种地质特点使得岩溶地区的地质构造非常复杂,地质灾害频发,对于路桥工程的勘察与桥基处理提出了更高的要求。
二、路桥工程勘察1. 勘察范围:在岩溶地区进行路桥工程勘察时,需要对地表和地下地质环境都进行详细的调查,尤其要关注地下洞穴和地下水系统的情况。
2. 勘察技术:可以借助地质雷达、地震勘探等现代地质勘察技术,对地下洞穴和地下水系统进行全面勘察,绘制详细的地下地质图。
3. 勘察报告:根据勘察的结果,制作出详细的勘察报告,报告中应包括地质构造、地下洞穴、地下水系统、地下水位等情况,并且提出相应的桥基处理方案。
路桥工程的勘察是工程的基础,只有充分了解地质环境的情况,才能做出合理的规划和设计。
三、桥基处理方案1. 桥基选择:在岩溶地区进行桥梁基础选择时需要特别注意地下洞穴和地下水系统的情况,选择地势较高且地质比较稳定的位置进行桥基建设。
2. 地基处理:在进行桥基处理时,可以采用加固地基的方法,利用灌浆、灌浆桩等技术对地基进行加固处理,增强桥基的承载能力和稳定性。
3. 防渗处理:在进行桥基处理时,需要特别关注地下水系统的情况,采取相应的防渗措施,防止地下水对桥基的侵蚀,保证桥梁的使用寿命。
桥基处理方案的制定需要参考充分的勘察报告,结合地质特点和工程实际情况,科学合理地选择桥基位置和处理方法。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理岩溶地区是指由石灰岩、石膏岩、盐岩等溶蚀性岩石构成的地质形态,其特点是地下水孔隙发育、地下水渗浸作用强烈、溶洞、地下河、石林、地下溶蚀沉积物、地表塌陷等地质灾害严重、地下水系统相对完整。
岩溶地区是中国地域广阔,人口众多,资源富集,优越的地质条件形成了丰富多样的地下水资源,丘陵坡缓,流域发育良好,是中国重要的农业区、工业区和重要生态功能区。
而岩溶地区的路桥工程勘察与桥基处理具有其特殊性,需要特别重视。
一、岩溶地区路桥工程勘察的特点1. 复杂多变的地质环境:由于岩溶地区地下水溶蚀作用强烈,地质构造多样化,地质构造单元不断变化,地下水系统复杂,地下水位变化大,地下水动态作用较大等,使得岩溶地区的地质环境十分复杂多变,有机会形成猝不及防的地质灾害。
2. 地质灾害频发:岩溶地区地质灾害频发,短期内可能出现山体滑坡、地面沉降、地裂缝等地质灾害,对路桥工程的稳定性、耐久性和安全性造成严重的威胁。
3. 地下水位变化大:岩溶地区地下水位变化大,地下水渗流作用明显,使得路桥工程在施工、使用和维护中存在较大的挑战。
1. 地质环境调查:通过地质勘探、实验室分析和野外调查等手段,对岩溶地区的地质构造、地下水系统、地下溶蚀沉积物、地表塌陷等地质环境进行详细细致的调查和研究,为后续的工程设计和施工提供准确的地质资料。
3. 地下水位监测:通过地下水位监测站、钻孔观测等手段,对岩溶地区地下水位进行实时监测和数据记录,为后续的工程施工和使用提供重要数据支持。
4. 岩溶地质特征分析:通过岩心分析、地质剖面分析和专业地质勘察技术手段,对岩溶地区的地质特征进行详细分析,为后续的工程设计和施工提供重要参考。
1. 预防为主:在岩溶地区进行路桥工程施工时,应采取科学有效的防灾措施,预防地质灾害的发生,保障路桥工程的安全稳定。
2. 安全第一:在岩溶地区进行路桥工程设计和施工时,应把安全放在首位,遵循“先安全、后进度”的原则,确保路桥工程的安全。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理岩溶地区是指地表溶蚀造成的地貌,其地质构造独特,地表多洞穴、河谷和裂隙等地貌特征。
这种地貌特征对于路桥工程的勘察和桥基处理提出了独特的挑战,因此在岩溶地区进行路桥工程勘察和施工需要特别注意地质特征和地表条件,以确保工程的安全和可持续性。
岩溶地区的特点之一是地表多洞穴和地下水系发育,这给路桥工程的勘察和桥基处理带来了一系列的问题。
地下水对路桥工程的基础稳定性和地质条件有着重要的影响。
在进行勘察时,需要充分了解地下水的分布、渗流方向和水位变化,以便合理确定桥梁的基础形式和防渗措施。
洞穴和裂隙对桥梁的基础和桩基施工也具有一定的影响,需要采用适当的技术手段进行处理和加固。
岩溶地区的地质条件也具有较大的不均匀性和多变性。
在进行勘察和桥基处理时,需要考虑到地层的变化和地表的不规则性,以及地下水和地表水的影响。
这就需要对地质条件进行充分的调查和分析,以便确定合理的桥梁设计参数和施工方案。
在进行桥基处理时,需要根据具体的地质条件和工程要求,选择合适的桥梁基础形式和施工工艺。
对于地下水和洞穴等问题,需要采取相应的措施进行处理和加固,以确保桥梁的稳定性和安全性。
还需要根据地质调查和勘察结果,进行合理的桩基设计和施工,以适应岩溶地区特殊的地质条件。
在进行路桥工程施工时,需要充分考虑到岩溶地区的地质条件和水文情况,采取相应的施工措施和技术手段,确保工程的质量和安全。
特别是在桥梁的基础处理和施工过程中,需要严格按照设计要求进行施工,避免对地质环境和生态系统造成损害。
岩溶地区的路桥工程勘察与桥基处理具有一定的复杂性和技术挑战,需要充分了解地质条件和地表特征,采取相应的技术手段和措施,确保工程的安全和可持续性。
在进行勘察和桥基处理时,需要注重地质调查和试验工作,制定合理的施工方案和桥梁设计参数,在施工过程中严格按照要求进行操作,以确保工程的质量和安全。
只有这样,才能实现岩溶地区路桥工程的可持续发展和安全施工。
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理
岩溶地区是指由于地质构造及水文地质条件,形成了石灰岩、大理岩等溶岩地质景观
和地下水独特类型的区域。
这种区域的特殊性决定着岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理必
须特别注意以下问题。
一、深入了解地质特征
在岩溶地区进行工程勘察,必须深入了解地质特征。
这包括对岩溶地形、岩溶地下水、岩溶地方的特点进行详细了解,确定岩溶地区地质特征对工程建设的影响。
二、合理选址
岩溶地区地质条件十分特殊,很多地方存在板岩断裂、冲沟交错等特殊地形,因此,
在进行路桥工程选址时要合理选址,避开断崖、峭壁和强烈的冲蚀区,同时避开含有大量
泥沙、石块等的地下水丰水层。
三、应用新技术
在岩溶地区进行路桥工程施工,应用新技术是必要的。
常规的脱硫脱氮、除尘、脱硅
等进行处理,使用开采较慢的手工、机床等处理设备难以满足建设要求,使用高效的新型
设备更为适合。
因此,在施工过程中,应该采用高精度的工程机械,同时开展全面的工程
技术,如全面配备卫星导航、全自动控制系统、自动检测特定点的温度和湿度等。
四、科学合理设置桥基
在岩溶地区进行路桥建设时,需要特别关注桥基的设置和处理。
由于岩溶地区地质条
件特殊,很多地方存在塌陷溶洞、缝隙等特征,如果桥基设置不当,很容易出现桥梁损坏、桥面下陷等情况,因此,在进行桥基建设时,应科学合理地选择桥基位置和基础形式,同
时采用适当的加固措施,确保桥梁的稳定性和安全性。
总之,岩溶地区路桥工程勘察与桥基处理需要进行全面、详细的地质勘察工作,同时
应采用新技术和设备,合理设置桥基,确保路桥工程安全、稳定的建设。
岩溶地区桥梁基桩施工工法
岩溶地区桥梁基桩施工工法第五工程有限企业路桥二企业肖荷香王宏军刘修涛张中强一、序言武广客运专线5标桥梁工程绝大部分采用钻孔桩基础, 桥位大部分地区岩溶比较发育, 地质构造复杂, 不可预见原因多, 由于在岩溶地区进行钻孔桩施工至今尚无非常成熟旳措施和经验, 施工过程中坍孔、卡钻、埋钻现象极易发生, 威胁施工安全、影响工程质量。
本工法通过对岩溶地区溶洞分析, 结合工程实际, 提出了针对多种溶洞不一样旳处理措施和施工措施, 可供岩溶地区桥梁基桩施工参照。
该成果已于2023年7月在武广客运专线通过征询确认。
二、工法特点1.岩溶地区桥梁基桩采用本工法施工比较有针对性, 可以在施工前做好预案。
2、本工法操作简朴, 轻易实现, 且对岩溶区基桩旳施工具有通用性, 便于推广采用。
3、可以及时对施工前及施工中出现旳溶洞进行处理, 有效防止塌孔、卡钻等事故旳发生, 节省成本, 提高效益。
三、合用范围1.合用于φ800~1500mm 钻孔桩。
2.合用于石灰岩蜂窝状岩溶溶洞地层施工。
3.合用于武广客运专线5 标桥梁钻孔桩基础施工。
四、工艺原理㈠溶洞旳分类根据地质构造和溶洞旳状况发育状况, 溶洞可分为如下几种类型:1.按溶洞旳大小分⑴大溶洞: 溶洞高度>3m;⑵小溶洞: 溶洞高度<3m。
2.按溶洞填充状态分⑴全填充溶洞: 洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等, 充填物呈硬塑、软塑、流塑状;⑵半填充溶洞:洞内二分之一左右有填充物, 顶部为空腔;⑶无填充溶洞: 洞内无填充物即空洞。
3.按与否漏水分⑴全漏水溶洞: 严重漏水并与其他溶洞或地下河连通;⑵半漏水溶洞: 溶洞洞壁存在裂隙, 有渗漏水现象;⑶不漏水溶洞:溶洞完整, 无渗漏水现象。
4.按溶洞垂向个数分⑴单个溶洞: 桩基范围内仅有一层溶洞;⑵多层溶洞: 桩基范围内有多层溶洞。
㈡方案选定根据溶洞大小及填充状况等, 选定经济可行旳处理方案, 一般选定原则(见表1)。
㈢溶洞处理措施1.注双液浆法注双液浆一般合用于10m 如下半填充或全填充溶洞旳处理。
公路岩溶地区桥梁桩基的勘察设计张彬
公路岩溶地区桥梁桩基的勘察设计张彬发布时间:2021-11-23T02:37:21.514Z 来源:基层建设2021年第25期作者:张彬[导读] 公路工程线路长,经常穿越多个不同的地区,特别是遇到岩溶地区时新疆交通规划勘察设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要:公路工程线路长,经常穿越多个不同的地区,特别是遇到岩溶地区时,施工难度很大。
为了保持桥梁基础结构的稳定性,需要在前期加强地质勘察,根据现场地质地形进行桩基础设计。
关键词:公路;岩溶地区;桥梁桩基;勘察设计一、岩溶发育区桥梁基础设计1.溶洞的常见处治方法公路桥梁桩基施工如果位于岩溶地区,工程现场可能存在大量溶洞。
为使桥梁桩基设计符合相应的标准和要求,工程师应根据现场溶洞分布特点和数量采取相应的溶洞处理对策。
溶洞处理一般包括以下几种处理方法。
(1)填堵法如果在工程建设中遇到的岩溶地段内分布有大量的小型溶洞,一般就可以选用这一处理方式,通过回填砂土、片石、水泥土的方式,经由重新冲孔穿越溶洞,可以克服溶洞对工程施工的不利影响。
(2)护筒跟进法如果现场岩溶构造埋深大、洞高大、洞体积大,采用保护筒跟进方法更为有效。
保护缸可采用单层或多层方式实现,从而有效发挥保护缸的支撑和隔离作用。
(3)灌注法采用水泥、碎料、速凝剂的混合料进行溶洞现场充填。
通过溶洞充填,可以增强溶洞周围土层的稳定性,有效发挥截流地下水的作用。
2.桩底持力层安全厚度的计算方法在桥梁桩基设计过程中,桩承层安全厚度的计算显得尤为重要。
(1)根据溶洞顶板弯矩的控制情况来计算如果在岩溶地区岩溶洞穴,提供了一个相对完整,顶板岩层厚被褥、高强度、大洞在岩溶洞穴结构的特点,弯矩为主要控制对象,当设计师在桩基础设计中,充分把握梁板应力条件的基础上计算,最小设计承重层厚度H可通过型式计算:(1)式(1)中:q为溶洞顶板自重加覆盖土层的荷载(kN/m);d为取灰岩1/10容许抗压强度(MPa);M为弯矩。
岩溶区桥梁基础设计探讨(全文)
岩溶区桥梁基础设计探讨1、前言随着公路建设的快速进展和高速公路的修建,在岩溶地区上进行高速公路桥梁的设计和施工,常常无法幸免。
在岩溶地区,由于溶洞的存在,这就给桥梁基础的施工带来一定难度,即桩基的承载能力、桩基的施工等都会受到很大的影响。
因此,为了确保桥梁基础的稳定性,在设计环节如何准确地确定基础地基持力层厚度、溶洞顶板安全厚度等,就成了桥梁基础设计的重难点。
本文通过对岩溶地区桥梁基础的设计进行有关分析,以期能为岩溶地区的基础施工提供参考。
2、岩溶区基础地质勘察为了进一步探查明溶洞分布、发育情况,为桥梁孔径和基础形式选定、桩位的调整及终孔标高、施工方案的确定提供可靠依据,则须采纳钻探和物探的方法对基础进行勘察。
对于一些强发育的溶洞,则应逐桩钻探,并绘制溶洞的剖面图。
在勘察时应注意以下几点:2.1钻孔在完整基岩内钻进不少于5~10m,在该深度内遇到溶洞时钻孔应穿过溶洞,在洞穴底板完整基岩钻进不小于5m。
2.2多层溶洞地区,钻孔穿过多层溶洞后,顶板累计厚度达到5~7m以上时,再往下层的顶板需要钻进3m以上。
2.3邻近钻孔若岩层厚度相差太大或发现有扁平溶洞需进行补钻。
3、岩溶区溶洞顶板安全厚度的计算溶洞顶板安全厚度的计算准确与否,关系着洞穴的稳定性,严峻的会直接危害桥梁的安全。
在具体计算时,由于溶洞发育的不规则性,在实际的设计时难以猎取溶洞平面、立面大小尺寸等准确的岩体力学参数,这就使得计算顶板的安全厚度存在很大的困难。
一般,在实际工程中采纳如下几种方法计算顶板安全厚度。
3.1 结构力学近似分析法首先假设溶洞的最不利溶洞横向尺寸,确定受力条件,然后按照顶板抗弯、抗剪要求,以下列的计算公式计算出顶板的安全厚度T1、T2,并取其最大值。
(1)顶板抗弯安全厚度计算当洞体顶板完整性较好时,可按四周嵌固板验算其稳定性,板的最大弯矩在长边支点间的中心处,顶板安全厚度T1按下式计算:式中:q――长边每延米均布荷载,kN /m;L,b――洞体的平面长、短径;σ――岩体弯曲应力,kP,灰岩一般取其抗压强度的0.1~0.125倍。
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6.5 岩溶地段桥梁基础工程6.5.1 工程概况线路途经岩溶发育地区主要在景德镇至常山低山区局部地段、澎湖地区局部地段。
岩溶所处岩层以灰岩、白云质灰岩等可溶岩为主,受地质构造和地下水的影响,一般为岩溶裂隙发育,局部发育成溶洞。
江西段共有 6 座桥梁:大路潘大桥(桥跨布置为7-32m 简支梁)、张青大桥(桥跨布置为12-32m 简支梁)、彭湖高速公路特大桥(桥跨布置为桥跨布置为32-32m 简支梁+3-24m 简支梁+(40+56+40)m 连续梁+2-32m 简支梁)、辽源特大桥(桥跨布置为22-32m 简支梁)、南河特大桥(桥跨布置为1-24m 简支梁+7-32m 简支梁+(40+64+40)连续梁+10-32m 简支梁+1-24m 简支梁+16-32m 简支梁)、赋春特大桥(桥跨布置为12-32m 简支T 梁+3-24m 简支T 梁+21-32m 简支T 梁+2-24m 简支T 梁)。
其中张青大桥和彭湖高速公路特大桥岩溶较为发育。
6.5.2 岩溶地质特征桥址区下伏基岩为石炭系(C)灰岩、砾状灰岩,岩溶形体主要为溶隙、溶沟沟槽、溶洞。
岩溶属浅覆盖型,岩溶发育强度为较为发育,岩溶发育带主要位于季节变动带,垂直岩溶形态和水平岩溶形态发育。
溶洞连通性较好,张青大桥最大溶腔深度43 米。
覆盖层为粉质粘土、圆砾土、千枚岩全风化,厚度不大,溶洞高度较大,施工过程中可能引起溶洞塌陷。
溶洞发育情况表:(根据设计)岩溶发育地段造成桥梁桩基成孔效率低、施工安全风险大,对成桩质量和施工工期均有很大的影响。
6.5.3 岩溶桩基施工预防措施6.5.3.1 岩溶桩基施工准备⑴在岩溶桩基施工前,应认真分析设计文件中地质勘察资料,根据地质勘察资料,详细绘制每一桩孔的地质剖面图或柱状图,了解溶洞、裂隙位置、分布、走向、大小、充填情况、漏水与否、顶板岩性和厚度等,对整个施工场地做综合地质评价并编报施工组织设计。
⑵应召开专题研讨会,邀请有关专家讨论研究施工方案和对策。
除编制整座桥梁的施工组织设计外,还应依据每根桩基的具体勘探情况和施工难点,编制具体的详细的“逐墩逐桩”的成孔工艺和岩溶处理施工方案,并对施工人员进行全面的技术交底。
⑶对有可能发生的桩基施工病害,应有针对性的事故处治预案,制定好应急措施,准备好充分的必备机械设备及材料。
对施工技术人员进行培训,能够做到灵活处理突发事故,使在施工过程中出现的病害问题能得以迅速解决。
⑷要明确岩溶桩基的施工顺序,在充分分析场地内溶洞的空间分布规律后,应结合实际情况制订“先易后难,按照有利于及时封闭溶洞,隔断岩溶裂隙通道、隔孔钻孔”的顺序施工。
一般而言,应先施工角位桩、边位桩,先施工桩位溶洞较深的桩,先深桩后浅桩。
前一孔灌注混凝土成桩后再进行下一孔施工。
6.5.3.2 岩溶桩基施工预处理岩溶桩基施工之前可依据设计文件中的地质勘探资料,对桩基处岩溶进行预处理,以保证桩基施工的进度、质量和安全。
预处理措施包括施工超前地质钻孔、预注浆技术和埋设钢护筒技术。
⑴施工超前地质钻孔为复核原有勘探资料的准确、可靠性,并掌握场地岩溶发育大致情况,在岩溶发育地区施工桩基,不论场地岩溶发育程度如何,桩基施工前均应进行一定数量的超前地质钻孔。
同一桥梁桩基施工场地可选择以下三种情况的各1~2 根桩基进行超前地质钻孔:①勘察设计资料显示岩溶不发育的;②勘察设计资料显示岩溶中等发育的;③勘察设计资料显示岩溶发育的。
⑵预注浆技术①预注浆技术适用于覆盖层厚、岩溶裂隙发育、地下水位较高的情况。
在岩溶特别发育、岩溶地下水丰富的串珠式溶洞桩基模式中应用需进行试注浆试验,视注浆的效果来决定是否采用桩周预注浆技术。
②钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探,可与地质超前钻相结合一起完成,通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。
压浆孔的布设根据桩径而定,可利用地质钻探孔、超前钻孔作为压浆孔。
③注浆施工前进行试验,要求选择的桩孔要有代表性。
①溶洞发育,钻探发现严重漏失的桩孔;②有溶洞,但钻探过程中漏失小的桩孔。
通过上述两种类型桩进行注浆试验情况可确定、调整注浆孔的个数和分布,但每桩钻孔不能少于 2 个钻孔。
⑶埋设钢护筒①钢护筒护壁技术适用于岩溶发育特别复杂或地质勘探不明的情况,一般在大型溶洞模式和串珠式溶洞模式,覆盖层较厚(>15m),地下水特别丰富的情况下,均宜采用钢护筒护壁技术。
②视岩溶的复杂程度,钢护筒的形式可采用单护筒、双护筒和多层护筒等形式。
③在覆盖层较厚(>15m)和覆盖层组成较为复杂的情况的岩溶桩基,内护筒的下放一般采用钻埋法完成。
即先按常规方法埋置一个直径稍大、埋深较浅的外护筒,再用钻机按内护筒直径钻进一定深度,然后埋入一定长度的内护筒。
6.5.4岩溶桩基施工6.5.4.1 岩溶桩基适用施工工艺的选择岩溶地区由于其特殊的不均匀地质情况,在施工时要考虑具体的地质情况,结合整个场地施工的相互影响,来选择合适的施工工艺,在同一施工场地不同桩基可采用不同施工工艺,并且往往是几种施工工艺综合应用。
⑴岩溶桩基的施工,宜采取以冲击成孔为主,回转钻孔为铺的施工工艺组合,以适用各种复杂的岩溶地质条件。
⑵冲击成孔工艺能广泛适应各种复杂的岩溶地质,适合于处理岩面倾斜、半边岩溶、串珠式溶洞等复杂岩溶形态。
⑶岩溶区段桩基施工时每个墩台应仅考虑 1 台钻机进行逐桩成孔施工。
6.5.4.2 冲击钻机的选择⑴钻机型号应根据桩基直径、钻孔速度要求、钻锤重量、冲击频率、覆盖土层及岩溶发育情况进行选择。
目前使用的冲击式钻机均配备有钻架及起吊、冲击等全套设备。
冲击钻机按清渣工艺可分为泥浆正循环和反循环两种工程钻机。
常用的冲击钻机有CZ 系列和GCF 系列冲击反循环工程钻机。
⑵宜选用配备了钻塔液压起落,整机液压步履技术的工程钻机,钻机移位便利,对孔方便,可大幅度提高施工效率。
⑶冲击成孔关键在于冲锤的选择和改进,为加快冲击进尺,避免卡钻、掉钻事故发生,对冲击钻头的选择及改进应做特殊要求。
6.5.4.3 泥浆的配置⑴岩溶桩基泥浆配制数量宜为非岩溶地质条件下数量的2~3 倍,以防成孔过程中大量漏浆。
⑵配制的泥浆应具有泥皮薄、护壁稳定、悬浮钻渣效果好等优点。
泥浆宜选用优质粘土拌制。
当缺少优质粘土时,可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末,以提高泥浆胶体率和悬浮能力,其质量配合比可以参考:粘土:水泥:烧碱=1:0.2:0.4,锯末按粘土体积的10%掺入。
⑶岩溶地质复杂,覆盖层较厚的大直径桩基所用泥浆,宜使用丙烯酰胺即PHP 泥浆。
⑷岩溶水一般呈酸性,在成孔过程中,一旦岩溶水进入泥浆,泥浆将呈酸性而导致沉淀。
可投入小苏打改善泥浆质量。
6.5.4.4 冲击成孔施工工艺⑴钻机就位钻机一般采用吊车安装就位,保证冲击锤底中心与桩中心重合。
⑵护筒的埋设①护筒直径根据桩径而定,内径宜比桩径大20~40cm,采用8~12mm 厚钢板卷制,设置多层护筒时,应预先估算好每一层的护筒直径。
桩径大于 2.5m 时,可用12~14mm 厚度钢板卷制。
②护筒顶面标高宜高出地下水位2m,且高出地面0.5m。
③护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般底面埋置深度在原地面以下至少2m,并应穿过淤泥、软土、沙类土等土层,进入不透水粘质土层。
若考虑岩溶桩基漏浆塌孔的危险或无上述合适的埋置土层,宜穿过全部覆盖土层到达基岩面。
④护筒埋设方法可依据覆盖层的具体情况,采用挖坑埋设法或填筑法安设护筒。
长护筒应采用边冲孔边跟进方法,用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的方法打入埋设。
⑶冲击成孔①冲击钻孔作业应分班连续进行,不宜停留。
为正确提升钻锤的冲程,宜在钢丝绳上油漆长度标志或绑红线标志。
认真填写钻孔记录,交接班时应交待钻进的情况及下一班应注意的事项。
②在开孔时应低锤密冲,反复冲击造壁,成孔清渣等过程中必须保持孔内浆面稳定,孔内水位高出地下水位 1.5~2.0m,并低于护筒顶面0.3m,以防溢出;在砂及卵石夹土等松散层开孔或钻进时,可按1:1 比例投入粘土和小片石,用冲击锤小冲程反复冲击,使泥膏片石挤入孔壁。
③正常钻进时,冲程应根据土层岩石情况调整:一般通过坚硬密实卵石层或基岩等土层宜采用大冲程,在通过松散砂、粘质土层、砾类土或卵石夹土层宜采用中冲程;在易坍塌或流砂地段宜用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。
对于弱风化灰岩地层一般冲程为2~3m。
④遇基岩面,宜采取短冲密击的“吊打”法,如因其表面不平或倾斜岩层出现桩孔偏斜,应立即抛填片石至偏孔上方30~50cm,低锤密击使之成紧密平台后,再正常冲击,采用“小冲程、反复打密”的方法,直至钻头全断面进入岩层为止。
⑤进入岩层后,应根据地质条件,严格控制钻机的冲程和进尺,当条件较好,岩面较平时,可适当加大钻尺进度;当岩面倾斜或半边溶洞、岩石半软半硬时,则应降低钻机的钻进速度并监测垂直度。
⑥遇溶洞(槽、隙)时,减少冲击行程,慢慢穿过,若出现漏浆及坍孔时,抛填粘土及小片石,挤入其孔壁(或槽裂缝)加固充填;穿过溶洞(槽、隙)进入完整灰岩后,恢复正常冲程并及时采取岩芯样结合地质资料检查。
⑦终孔处采用轻冲,冲孔至基岩层将达到持力层要求时,不能强烈冲击,防止桩底岩石裂隙扩散而降低岩基承载力。
⑷清渣的要求①冲击成孔清渣一般采用正循环或反循环清渣工艺。
②正循环泥浆清渣工艺的泥浆循环系统主要由泥浆池、高压泵、出浆管和进浆管四大部分组成。
泥浆从孔口经由出浆管进入泥浆池,经过沉淀,再由泥浆泵将泥浆经由进浆管送回孔底,含渣泥浆再从孔底上翻至孔口经出浆管进入泥浆池,通过泥浆循环,孔底的钻渣即可在泥浆池中沉淀下来,再由人工将钻渣清除,达到清渣的目的。
③反循环清渣工艺适用于易坍塌地层,可以提高清碴效率,加快施工进度。
但由于气举产生的负压大,要求清碴过程中应及时补充泥浆,保持桩孔内水头压力和泥浆的比重,以维持孔内外的水头平衡。
⑸终孔判断①钻孔至设计标高以后,根据岩样特征、钻孔记录和钻进速度等综合判断该孔能否终孔,当确认达到设计要求的嵌岩深度时,可以终孔。
在无详细勘探资料的情况下,应采用超前钻等方法查明桩端基岩性状,包括岩石强度、顶板厚度等,超前钻应钻入桩端以下不小于5m。
桩端下岩层厚度不能满足设计持力层厚度要求时,不能终孔,应穿过溶洞或进入连续稳定的基岩中。
②从 4 个方面来进行综合判断桩底岩面完整性和嵌入深度:a 以桩孔实际见岩标高始,至少进尺50 cm 后,方可申报全岩面检验,超前钻孔柱状图揭示的岩面标高只作为参考。
b 观察井口钢丝绳的垂直与摆动情况,锤头触岩面时会出现轻微反弹,要求钢丝绳垂直、摆动不明显。
c 查阅机台施工班记录,合理计算基岩进尺速度,一般以进尺速度0.10~0.20 m/h 作为进入全岩面的控制速度。
d 使用细目筛网捞取岩渣,岩屑含量大于80%,且溶面岩屑小于5%,认为嵌入完整基岩。