浅析岩溶区钻孔桩溶洞处理技术
岩溶区钻孔灌注桩溶洞处理方案
岩溶区钻孔灌注桩溶洞处理方案摘要:岩溶区的地质条件较为复杂,多存在溶洞、裂隙与溶沟等异常发育情况,对钻孔灌注桩施工产生的影响较为突出,是工程建设与施工中所研究和关注的重点。
本文将结合工程实例,对岩溶区钻孔灌注桩施工中的溶洞处理方案及其具体实施等有关内容进行研究。
关键词:岩溶区钻孔灌注桩施工溶洞处理方案岩溶区施工也是工程施工中较为常见的情况,由于岩溶区的地质情况较为复杂,多存在溶洞、裂隙以及溶沟等地质条件异常发育情况,导致其施工开展的难度较大。
其中,岩溶区钻孔灌注桩施工中,对溶洞的处理直接影响着钻孔灌注桩施工的顺利开展及其质量效果,一旦对溶洞的处理不合理,极容易导致钻孔灌注桩成桩质量缺陷以及桩位偏移、桩基失效或者是钻孔施工中出现孔内垮塌、漏浆等问题,需要引起关注和重视。
下文将结合工程实例,对岩溶区钻孔灌注桩施工中的溶洞处理方法及其具体实施等有关内容进行研究。
1、工程概况简述1.1 工程概况紫光恒越自主可控实验室及数字化产品研发生产基地项目位于浙江省杭州市萧山区湘滨路与延庆路交叉口西南侧,由浙江恒泰建筑设计院有限公司设计,拟建工程总用地面积38238.00m2,总建筑面积10107.80m2,其中地上建筑面积83278.94m2,地下建筑面积17792.86m2,由1幢4F厂房栋、1幢11F配套用房A、1幢11F配套用房B、1幢1F甲类仓库、4幢1F警卫室组成。
拟建配套用房A及配套用房B拟采用以⑧层中风化灰岩为持力层的钻孔灌注桩注桩基础,根据详勘阶段钻探揭露情况,场地底部中等风化灰岩中有溶洞分布,存在岩溶不良地质作用,见洞率为46.6%,溶洞发育程度为极强。
1.2 地质条件分析根据对上述工程地区的地质条件勘察结果显示,其基础施工地区的地质地层从上到下依次为杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、含碎石粉质粘土、粉质粘土、含砂粉质粘土、含砾粉质粘土、粉质粘土、中风化灰岩。
其中,淤泥质粉质粘土层厚度在0.70-8.80m之间,层顶埋深1.40-5.60m之间;含砾粉质粘土层顶埋深5.00-31.40m,局部砾石含量较高,含量约25%,局部位置可遇滚石,直径约为30-100cm。
钻孔桩溶洞处理方法
溶洞处理为了保证岩溶发育地区钻孔灌注桩施工过程中不漏浆,或漏浆但不发生坍孔,保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。
施工时应根据地质钻孔柱状图来判别溶洞地层情况、空洞大小、溶洞填充物情况。
根据不同的溶洞采取不同方案,采用常规泥浆护壁方法、向孔内抛填片石、回填素混凝土、压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同施工工艺。
1、常规成孔方案当溶洞有填充物,是可塑或软塑的亚粘土,且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大也不管溶洞垂直方向数量有多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按正常地质情况施工。
采用冲击钻成孔,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以按无溶洞施工。
2、片石回填采用正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时,反复投入黄土和片石,利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中,还可掺入水泥、烧碱和锯末,以增大孔壁的自稳能力。
1)掺加比例:为有效利用片石,片石与粘土的比例为3:7,参加水泥时,掺加比例为每米2包,掺加锯末时,掺加比例为粘土的10%。
2)掺加方法:片石采用强度≥30MPa石灰岩,石块粒径以15~50cm为宜。
掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。
水泥投放方法为以整袋投放为佳。
掺加方法为:片石、粘土袋(可选择添加水泥、锯末,也可不添加)分层间隔掺加,回填高度为溶洞顶板以上1米处。
3)施工注意事项:密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生,发生漏浆现象,立即处理。
根据地质柱状图,在接近溶洞时勤观察、勤检查,凭手握冲击主绳的手感,冲击岩层的响声,抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。
接近岩溶时主绳松绳量应为1~2cm,防止穿岩壳时卡钻。
钻穿岩溶地层上壳时,一旦漏浆,要及时投放粘土块、片石并补水,以保持孔内水位高度。
4)主要适用范围及优势:适用于较小溶洞(溶洞高度小于3米),无填充物或半填冲,施工方法简单,造价较低。
3、素混凝土回填采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜颜面时填入低标号混凝土,间隔一定时间后采用冲击钻成孔。
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术
3 溶洞处 理主要措施
考 虑 溶 洞 的 存 在 , 按 照 正 常 的 地 质 情 况 而 施工 。
3. 2片石 +粘 土 筑 壁 法 2. 溶 洞 内 无 充 填 或 半 充 填 , 洞 高 度 不 溶
度 为4 M P , 0 a 桩端 持 力层 为 微 风化 石 灰 岩 , 3 1溶 洞的分 类 . 为 保证 入 岩 深 度 不小 于 1 及 桩 端 持 力层 厚 D 根 据 地 质 勘 察 报 告 及 设 计 图 纸 , 将 可 度 不 小 于 3 ( 径 ) 完 整 基 岩 部 分 桩 基 本 合 同 段 内 的溶 洞 按 以 下 标 准 分 类 。 D桩 为 ( ) 溶 洞 的 大 小分 : 1按 ①小 溶 洞 , 洞高 < 桩端 必 须 穿 越 溶 洞 , 面 嵌 岩 。 全 根据 超前 逐桩地 质钻探 图纸 统计 , 全 3 ② 中溶 洞 ,0 m} 1 m>洞 高 >3 ③大 溶洞 , m, 线25 桩基 , 7根 揭露 溶 洞 发 育 的 有 4 根 , 5 见 1 m<洞 高 。 0 洞率 达 l %, 中部 分 桩 基 钻 孔 揭 露 2 或 6 其 层
工程技术
SC TNG2N4 CE E0Y0 O皿圆 I &CL 1 . E H0一 0 N 2
岩溶 地 区钻 ( ) 冲 孔灌 注 桩 的溶 洞处 理技 术
李 贺 培 ( 中铁 十五局 集团有 限公 司 河 南洛 阳
摘
411 ) 7 03
要: 岩溶 地 区钻( 孔灌 注桩施 工过 程 中经常会 出现 涌水 、 冲) 漏浆 , 塌孔 , 钻 , 钻 等技术 问题 , 文 中介 绍的溶 洞处理 技术 方 法, 卡 掉 本
对 同 类 技 术 问 题 的 处 理 提 供 了一 定 的 参 考 。
浅谈钻孔桩在岩溶地区的一些施工技术-
浅谈钻孔桩在岩溶地区的一些施工技术摘要本文针对岩溶地区桥梁钻孔桩施工中因地质因素所带来的施工难点进行了分析,并结合**特大桥的施工情况,简要介绍了一些对钻孔桩施工所出现问题的处理措施。
关键词桩基施工难点处理措施1.工程概况***大桥位于云贵高原及边缘过渡地带,属云贵高原剥蚀-溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌,主要的不良地质为岩溶,特殊岩土为松软土及红粘土。
岩层中网状裂隙较发育,多呈微张开状,充填粘土和方解石,根据小钻孔探测资料,本桥溶洞较多,靠近5#墩侧,部分岩层呈现斜坡,施工地质不明了,施工难度大。
本桥设计基础全部为钻孔灌注桩,施工工艺为冲击钻成孔。
2.施工难点,岩溶地区地质形态异常复杂,前期地质勘探根本无法完全搞清楚地质情况,从施工经验得知,岩溶地区施工时主要会出现以下几个问题2.1成孔事故多由于本桥处于云贵高原及边缘过渡地带,岩溶比较发育,在施工过程中,经常会出现大型溶洞、孤石、多层溶洞、斜岩等复杂地质情况,极易造成桩基偏孔、卡锤等事故出现。
2.2 成孔易坍塌本桥由于岩溶地质因素影响,裂隙发育较深,容易发生漏浆事故;其次根据本地气象部门统计,本地属于雷雨密集区,经常会由于雷雨天气造成停电,孔内泥浆从溶液状态变成水泥分离状态时,由于泥浆的护壁作用降低,也容易发生漏浆现象,加之孔口附近的地层多为红粘土及角砾土,容易引起塌孔,本桥施工中曾经多次出现过钻孔孔口附近坍塌事故, 2.3 成孔过程中溶洞漏水、漏浆由于岩溶地质比较复杂,溶洞的大小、走向、充填物等地质情况并不十分清楚,施工过程中难免出现意外情况,比如在钻孔中突然出现漏浆、漏水,造成钻孔出现挤压缩孔、涌砂等现象。
2.4清孔困难由于岩溶的影响,桩基一般为深孔桩,成孔后怎样清孔既能使泥浆符合要求又不出现其他事故,是比较难以掌握的。
泥浆比重较小时,又容易出现缩孔、漏浆事故,泥浆比重较大,容易造成含沙量较多,不能满足施工要求。
3处理措施3.1溶洞处理3.1.1回填片石和黄泥当遇到一般溶洞或漏浆现象时,可以选择采用回填黄土片石,两者按一定比例混合后,投入孔内,填充溶洞,使土石高于溶洞顶,然后改用小冲程冲击回填,有时为了增加泥浆护壁作用,可以在孔内投放一些水泥或木屑碎石。
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术岩溶地区是指由石灰岩、石膏岩、大理石等可溶性岩石所组成的特殊地貌环境,其地貌特点是孔洞发育、地表变化快、水文地质条件好等特点。
岩溶地区开展基础工程施工时,需要面临解决的一项难题就是在地下岩溶洞中施工,否则工程的稳定性和安全性都无法保证。
而钻(冲)孔灌注桩作为常见的基础施工方式,对于如何处理岩溶地区的溶洞,就成为了施工过程中必须关注的问题。
本文将介绍几种常用的岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术。
溶洞勘探在进行岩溶地区基础工程施工前,必须对地下的洞穴进行勘探,掌握岩溶地区的洞穴分布情况。
掌握洞穴的分布情况,对于钻孔灌注桩的定位有很大的帮助作用。
同时,通过地下洞穴勘探还可以掌握洞穴内部的情况,比如洞穴的大小、深度以及洞壁的情况等。
这些信息对于施工人员安全作业至关重要。
钻孔灌注桩施工过程中,如果遇到洞穴,就需要进行处理。
洞穴封堵技术岩溶地区是优良的地下水集散区域,岩溶洞穴是地下水之流的通道。
为了保证地下水的流动性,如果在施工中遇到较小的洞穴,最好采用洞穴封堵技术。
这种方法可以使用胶泥、水泥等材料,将洞穴封堵。
但是这种方法封堵不彻底,如果在施工过程中遇到大型洞穴,就需要采用其他的方法进行处理。
洞穴开挖加注技术对于较大的洞穴,洞穴封堵技术就无法解决问题了。
这时候需要采用洞穴开挖加注技术。
具体的操作方法是,在钻孔灌注桩定位的同时,在洞穴位置进行洞穴开挖,然后将钢筋网和钢筋筋架架设好,再进行灌注。
这种方法具有加强洞穴固结的效果,并保证了灌注桩的承载力和稳定性。
冲孔加注技术冲孔加注技术是另一种处理岩溶地区洞穴的方法。
这种技术是将注浆管注入到岩溶洞穴里面,通过管道灌注注浆材料,可能涌出的浆液进入洞穴,沉积在洞底,以后可以成为洞穴的地基层。
冲孔加注技术对于小型洞穴,具有较好的处理效果,同时可以保证施工效率。
综上所述,岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术有多种方法可供选择。
不同的洞穴大小,尺寸等条件都需要根据实际情况选择适当的处理方式,确保施工效果和安全性。
浅谈岩溶地区路基溶洞的处理方法【范本模板】
浅谈岩溶地区路基溶洞的处理方法王继阳(中铁二十一局三公司思剑高速第五合同段)摘要:贵州省思南至剑河高速公路第五合同段位于贵州省铜仁地区,沿线岩溶现象较发育,溶洞、石牙、溶蚀漏斗、溶蚀洼地、落水洞到处可见.这些地段路基的溶洞如果处理不好,容易导致路基下沉、开裂等病害,对路基稳定性有极坏的影响。
本文重点介绍不同溶洞类型的处理方法.关键词:岩溶地区路基溶洞处理方式在溶岩地区,由于水的长期溶蚀作用,在岩层中形成溶洞、溶沟等现象,这种现象称之为岩溶。
贵州省思南至剑河高速公路第五合同段位于贵州省铜仁地区,沿线岩溶现象较发育,溶洞、石牙、溶蚀漏斗、溶蚀洼地、落水洞到处可见。
这些地段路基的溶洞如果处理不好,容易导致路基下沉、开裂等病害,对路基稳定性有极坏的影响。
如何针对不同类型的溶洞,采取相应的处理措施以消除水对路基的影响,是保证岩溶地区路基稳定性的关键。
一、溶洞的成因及类型岩溶主要是水对可溶性岩石溶蚀的结果.岩溶形成的四个基本条件:可溶性岩石、具有溶解能力的水、岩石的透水性及水在其中的不断流动.在实际工程中常按照溶洞对路基的危害程度进行分类,可分两类:无水的溶洞和有水的溶洞。
漏斗是地表水沿可溶性岩石竖直的裂隙溶蚀扩大或由溶洞塌陷形成的漏斗状凹地,其横断面可从数米到数十米或更大,深度由1~2米至10~15米,平面形状有圆形、椭圆形和不规则外形等形态。
漏斗底部常有堆积物,无地下暗河与其连接,不能排泄地表积水。
有水的溶洞常与地下暗河相联系,雨季常有地下水涌出,地表积水也可通过地下暗河通道排走。
在实际工程中常遇到的多为小型的溶洞,孔径和深度均不大;对大型的溶洞,道路选线时要尽量绕避,本文主要针对小型溶洞的处理方式进行讨论。
二、溶洞距路基的安全距离如果溶洞距路基较远,对路基不造成影响。
路基附近的溶洞距路基的安全距离,按坍塌时的扩散角计算如下:L=H*ctgβH—-溶洞顶板厚度(m)β——坍塌扩散角β=(45+φ/2)/kk—安全系数,取1。
浅谈溶洞区钻孔桩施工问题与处理方法
浅谈溶洞区钻孔桩施工问题与处理方法1、引言某特大桥根据设计图纸及补充地质勘探资料,在该桥15号、16号、17号墩桩位处存在溶洞,其中最大溶洞的高宽均约为27米。
本文结合溶洞区钻孔桩施工浅谈施工过程中出现的问题及处理方法。
溶洞区桩基钻孔施工时,因地质情况较为复杂,设计图纸也不可能精确标出溶洞所在位置及大小,可能出现的问题预见性不强,因此,只有在施工过程中发现和记录,对可能出现的问题做到早预防、早发现、快解决。
下面就溶洞区钻孔桩施工所出现的问题及处理方法进行阐述:2、溶洞区冲击钻成孔灌注桩的施工难点岩溶地区地质形态异常复杂,现有地勘手段无法完全摸清。
从实际现场的施工情况来看,岩溶地区成孔有以下几大难关。
2.1成孔过程中漏水、漏浆由于溶洞的大小、分布、走向等地质资料反映不可能十分准确,施工过程中往往出现一些意外情况,在钻进过程中因突然漏水、漏浆导致孔内水头迅速下降,导致护筒挤压变形或塌孔、埋钻,甚至地面大范围沉降等重大安全事故。
2.2成孔事故多。
由于岩溶地区地质构造复杂,在施工过程中可能会遇到大溶洞、多层溶洞等复杂情况,在成孔过程中塌孔、埋钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、移位、弯孔等事故较为普遍。
2.3孔内涌砂。
当岩面倾斜较大,加之因溶蚀产生溶槽、溶沟或有大块孤石等情况,钢护筒没有完全着岩,在成孔时,由于冲击锤的上下起落引起孔内水位波动,会发生孔壁砂向孔内涌流的情况。
2.4清孔难度大。
当采用冲击钻机冲击成孔工艺,特别是大直径桩成孔后,怎样清孔,使沉渣厚度及泥浆性能同时符台规范要求,是非常关键的环节。
有时换浆达到规范要求时,由于泥浆比重降低,粘度下降,又会重新发生渗漏、塌孔事故。
2.5混凝土灌注难度大。
由于桩超长,混凝土方量大、灌注时间长,所以桩身混凝土质量控制难度很大。
而且通过溶洞段时,还易发生混凝土压力过大引起孔壁坍塌造成混凝土流失或断桩。
所以必须精确计算、精心组织,控制好混凝土坍落度与灌注速度。
3、钻孔中的问题及相应处理措施3.1 钻进中漏浆在桩基钻进过程中,如果孔内泥浆面突然下降,且孔口冒细密水泡,这时可判断钻锤已到达溶洞位置。
关于岩溶发育地区钻孔桩基础溶洞处理技术方案应用
关于岩溶发育地区钻孔桩基础溶洞处理技术方案应用在岩溶发育地区中,钻孔桩基础溶洞处理技术是路基基础施工中难点也是重要部分。
本文结合工程实例,对岩溶发育地区某桥梁钻孔桩基础溶洞处理方案中采用的超前鉆进施工、注浆施工进行了探讨,并提出了工程量确定包含的方面,以确保以确保桥梁钻孔灌注桩溶洞处理方法的有效实施,保证施工质量。
标签:溶洞处理技术;桩基;超前钻进;注浆1.工程概况某引桥桥墩采用端承型桩基础,该施工段钻孔桩直径均为1.5m,S32~S37#墩共6个桥墩处于岩溶发育地带,需实施逐桩钻探勘察。
场区基岩以三叠系大冶组(DT)白云质灰岩及白垩~第三系东湖群(DNK-E)陆相碎屑岩为主。
由于断裂构造影响,岩面高程变化极大。
岩溶随沿层面、节理裂隙面等构造面发展,并溶蚀裂面岩石,形成各种溶孔、溶隙等,在节理裂隙的网状密集切割段,构成网状连通体,进一步形成大的溶洞或溶槽。
岩溶的发育受自然地理、地质多种因素影响,随机性强,无明显的规律可循。
场区溶洞多半~全充填,部分未充填,充填物为不同状态的黏性土、岩块。
2.钻孔桩溶洞处理施工技术2.1超前钻进施工根据地勘报告,逐桩钻进,要求钻进深度满足设计要求。
对于S32#地勘报告未发现溶洞的桩基,先钻进施工一个直径110mm的孔,钻进孔位距离桩中心距离550mm~600mm,若仍未发现溶洞,则不进行后续钻进,该桩基可直接采用旋挖钻钻进施工,若发现溶洞,则与地勘报告上发现溶洞的桩基一样,按照要求钻进3个直径110mm的孔。
而S33~37#桩基均按照有溶洞的桩基要求施工3个孔位,3个孔位均匀分布在距桩中心550mm~600mm的位置。
(1)先导孔钻进施工:钻孔前,根据设计坐标,现场放样桩中心位置,根据桩中心位置及方案要求(距桩中心550mm~600mm),由技术员明确钻孔位置,并对孔位编号。
钻机就位后,用吊坠、水平尺等工具调整钻机角度,使得钻机呈水平,钻杆竖直后,方可进行钻进施工。
岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理分析
岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理分析岩溶地区是一个典型的地质构造,其地下水流机制非常复杂,存在大量的水洞和溶洞,因此,建筑物和桥梁在岩溶地区的桩基施工中,往往会遇到溶洞地基处理问题。
本文将从出现溶洞的原因、影响、处理方法等方面进行分析。
一、溶洞的原因1.岩溶石灰岩地质构造岩溶地区是由石灰岩或白云石等溶蚀性岩石构成的,其地下水经过长时间的作用,会溶解石灰岩,形成了大量的水洞和溶洞。
2.地下水位变化地下水位的波动也是导致溶洞出现的原因,当地下水位下降时,便形成了大量的空隙。
3.人类开采活动人类开采活动也常常会破坏自然的地质构造,导致岩溶地区的溶洞数量增加。
二、溶洞地基的影响1.地基承载力降低由于溶洞中空隙较大,因此对建筑物的承载能力存在一定的影响,造成建筑物的承重墙、框架及地基板等地基承载力降低,对建筑物的安全带来威胁。
2.墙体倾斜溶洞的出现还会造成地下水流通的改变,导致了土体的流动,从而导致建筑物的墙体倾斜。
3.抗震能力降低由于溶洞的空洞,容易导致地震时建筑物的抗震能力降低。
三、溶洞地基的处理方法1.填充法在施工时,在洞眼处向洞中注浆或灌入砂浆,将空洞填平,使之整体坚固。
2.桩基加固法在施工前可以先钻孔试验,找到潜在的溶洞位置,然后使用较大直径的桩基进行加固施工。
3.钻孔法在施工前先进行地质勘探,找到存在溶洞的位置,然后利用旋喷钻工具进行钻孔,将空洞填充,达到强化地基的作用。
总之,岩溶地区桩基施工中的溶洞地基处理需要根据不同的情况选择不同的处理方法,以确保建筑物的稳定和安全。
建议还要在建设前充分了解当地的地质情况,做好防范措施,避免出现不必要的财物损失。
岩溶地区钻孔桩处理方案
岩溶地区钻孔桩处理方案1.岩溶裂隙及小型溶洞的处理改进护筒埋置方法,如加大护筒入土深度;入岩前,准备充足的水源和1~2台水泵,同时准备足够的粘土、片石。
密切注意护筒内泥浆面的变化情况,当泥浆面迅速下降时,证明在漏浆,首先要赶快补水,然后将粘土和片石按大约1:1的比例往下投2~3m,再重新开钻。
当再次漏浆时,仍按上述方法处理,即可逐步解决裂隙漏浆的问题。
2.一般溶洞处理一般溶洞是指洞高一般小于4m,连通性较差的溶洞。
钻孔前在孔口附近贮备大量粘土、片石及一定数量的袋装水泥,钻孔施工过程中,要求配备水泵和充足的水源,保证一旦漏浆,可以立即进行补水补浆。
若溶洞内进尺过快,则在孔底已穿过溶洞底后,再次提升钻头,投入片石、粘土,重新进行冲砸,使块石与粘土在溶洞内挤密形成一道环壁,保证成孔质量。
每遇到一层溶洞,无论是否漏浆,是否为充填溶洞均应向孔中投入一定数量的比例为1:1的片石、粘土,然后用小冲程冲击投下的混合物,使其挤入裂隙、溶洞内,如此反复操作,多次挤入溶洞通道固壁。
在钻进过程中,应适当增加粘土数量,提高泥浆密度。
若溶洞充满后孔内有漏浆现象,可抛填水泥包、粘土包并用小冲程挤压,使水泥与泥浆混合填充在漏浆的缝内,使缝隙饱满,待水泥与泥浆凝结后再恢复冲进。
3.大型溶洞处理⑴回填封堵漏浆遇到较大的溶洞,为了堵住漏浆源, 集中水泵向孔中补水以保持水头,同时立即向孔中抛袋装水泥5~10t,然后向孔中投入3~5m厚粘土、片石混合物,待漏浆停止后重新冲孔,冲孔到漏浆部位的时间宜控制在水泥终凝时间之前,然后停止6~10h。
如此反复操作,直到凝固后的水泥粘土浆把漏浆源堵死为止。
⑵钢护筒跟进法遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞时,为防止漏浆造成孔壁坍塌,采用预钻孔,然后埋钢护筒隔离上部松软覆盖层的方法进行处理。
穿越大型空溶洞或半充填的溶洞时,采用护筒跟进法可达到较好的效果。
即先采用较大直径的钻头(通过加焊合金钢加大)冲击至溶洞顶1.0m以后下内护筒至孔底,再换小钻头继续冲砸,直至击穿溶洞,然后回填粘土、片石混合物,采用反复冲击的办法将洞内冲砸密实,再转入正常钻进。
钻孔桩溶洞处理
钻孔桩溶洞处理小型溶洞处理方法:片石、粘土、水泥回填法(1)、钻孔至接近溶洞顶以前,应根据地质勘探资料所揭示的溶洞大小、充填情况,准备足够的小片石和粘土、袋装水泥,小片石直径为10-20CM,粘土要做成直径15CM左右的泥球,同时要有足够的供水设备(如水泵、泥浆泵等)和水源或泥浆。
(2)钻孔至距溶洞顶部1米左右时,减小冲程,控制在1米至1.5米范围内变化,通过短冲程快频率冲击的方法逐渐将溶洞击穿,防止因冲程过长导致卡钻。
(3)在击穿洞顶前,须有专人负责观察护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,迅速补充水或泥浆,同时及时提钻,以防塌孔埋钻。
然后根据溶洞的大小按1:1的比例回填粘土和片石(必要时投入整包的水泥),进行冲砸堵漏,只有当泥浆面稳定后方可转入正常钻进。
如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。
(4)、对于不漏水的溶洞,在击穿溶洞后,也应如此反复处理,形成坚固密实的孔壁。
(5)、对于溶洞内充填物为软弱粘土、亚砂土的溶洞,进入溶洞后,也应向孔内投入粘土、块石混合物(比例为1:1)或整包的水泥,冲砸固壁。
大型溶洞的处理方法:采用护筒跟进法。
现场准备大量足够的片石、粘土混合物(比例1:1)和整包的水泥。
1、全程钢护筒跟进法在地质超前钻探的基础上,根据地质超前钻探结果,确定护筒的埋入深度,有溶洞的桩位,护筒沉至风化岩层,置于强风化岩面上,这样可穿过土洞。
护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。
对于双层或几层溶洞的桩位,先用较大直径的钻头冲击至洞顶1米以后,下内护筒至孔底,内护筒须有足够的刚度,内护筒安放位置精确。
再换小直径的钻头继续冲砸,直至击穿溶洞,然后及时回填粘土、片石混合物或整包的水泥,同时根据漏水情况及时补水或泥浆,采用反复冲击的办法将洞内冲砸密实,再转入正常钻进。
此种方法造价偏高,但对于加快工程进度有其优势。
2、钢护筒与回填片石相结合法在地质超前钻探的基础上,根据地质超前钻探结果,确定护筒的埋入深度,有溶洞的桩位,护筒沉至风化岩层,置于强风化岩面上,这样可穿过土洞。
岩溶区冲孔灌注桩处理技术浅析
岩溶区冲孔灌注桩处理技术浅析摘要:岩溶发育地区,不同埋藏深度的溶洞较多,在以冲孔灌注桩基础施工过程中一旦遇到此类情况,极易发生偏孔、卡锤,甚至塌孔等事故。
本文根椐岩溶地质的特点,介绍冲孔桩溶洞处理的几种工艺,结合工程实践,证实该方法可以较好地解决冲孔灌注桩在岩溶区施工存在的问题。
关键词:岩溶区、冲孔桩、处理技术1.形成岩溶地质的条件(1)具有可溶性岩石,分布在我国的可溶性岩石主要是石灰岩和白云岩。
(2)具有良好的水循环交替条件2.岩溶对成桩施工的影响(1)岩溶现象在土层中表现为大小、数量不一,分布不均的孔洞,它具有埋藏浅、分布密、发育快等特点,以基岩为持力层的桩基,桩底部可能存在勘探时没有被发现的溶洞,,若洞顶到桩尖距离不大,会对工程造成潜在的安全隐患。
(2)桩锤穿越石灰岩和白云岩所形成的溶洞过程中,由于顶板岩质强度高,成孔困难,一旦击穿,处理不当容易造成漏浆、涌水、突水、偏锤、塌孔、沉陷、桩机侧翻等现象,甚至出现伤亡事故。
(3)岩溶地区地下水丰富,成孔时涌水量大,给桩基施工和混凝土浇筑带来一定的困难。
3.成桩施工前准备工作(1)施工前应仔细分析地质资料,条件允许时采用超前钻对岩溶区详细勘探,力求取得全面准确的地质详勘资料。
(2)对照所取得的溶洞资料,根椐溶洞的大小,区分不同的类别,采用不同的处理方案,以达到质量满足设计要求,降低工程成本双结合。
(3)溶洞处理所需的施工材料、应急抢险材料等应备至现场,条件成熟才允许开孔施工。
4.溶洞成桩的处理方法(1)粘土、片石填充法适用于溶洞范围小,溶洞高度小于1m,对照地质图,当冲至溶洞顶板lm左右时,减小冲击冲程,控制在1~1.5m,通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞,溶洞一被击穿,孔内水头迅速下降,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,情况严重时会因此造成塌孔,这时立即向孔内补充泥浆,同时提钻至孔口,并向孔内投入片石、粘土块和水泥,填充溶洞,当孔内水头稳定时,用测线测出回填厚度,当回填厚度大于lm时,使溶洞范围形成护壁后,再继续施工。
浅析岩溶区钻孔灌注桩溶洞处理方案
处理 过程得 到 几点体 会 :
( )必 须对 溶岩 区域 地 质构 造的复 杂 性给 予 高度 重 1 视 ,详 细研 究桩 基 的地 质钻探 资 料及 设计 要 求 ,制定 出 切实 可行 的处 理方 案 。
( )提 高现 场人 员 工人 、技 术人 员 的责 任心 ,制定 2
一
性状 态差 异 大 ,多呈 可塑 状 ,少量硬 塑 。其 中桥 身 部位 上 部地层 多为冲 积形 成 ,地下 水作 用强 ,其 下 的灰 岩溶 洞 具 间 距 小 ,发 育密 集 。总 体 而 言 ,工 程 地 质 性 质 极 差 ,特 别 是有 些 溶洞 间左 右 上下 相互 贯 通 ,漏 浆严 重 ,
提高 泥浆 胶体 率和 悬浮 能 力 。溶 洞 内的泥 浆 比 重不 小于
16 .。当孔 内 的泥浆 大量 流 失时 ,粘 土可 用袋装 投 入 。
当岩 面倾 斜较 大 时 ,钻 头摆 动撞 击护 筒 或孔 壁 ,此 时 回填 片石 ,使孔 底 出现 一个平 台后再 转入 正常 冲孔 。
重 ,采取 片石加 粘 土 反复打 密 ,仍 然 无法 形成 泥石 护 壁
的 ,可 采 取钢 护筒 跟进 法施 工 。该 方 法一 面冲 孔 ,一面 接高 护 筒 ,并 且将 其震 动下 沉至 已钻 成 的孔 内 ,用以 隔 断溶 洞 内流塑 充填 物或 水 的活动 。 ( )护 简长 度 的确定 。根 据 “ 桩一 孔 ”地 质资 料 1 一
壁法 处理 如下 :
2 地 质情 况
根据 地 质钻探 提供 的桩位 地质 柱状 图 显示 ,桥 址地
质分 层构 造 ( 自上而 下 )为 :粉 砂质 粘 土 、中粗 砂 、含 沙卵 石 、碎石 层 、砂土 状强 风化 砂岩 、弱风 化砂 岩 、弱
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术作者:于明远陈守辉许陆生一、工程概述肇庆市气象雷达信息处理中心工程总建筑面积为5324.4㎡,共四层。
桩基采用钻(冲)孔灌注桩,桩径有Ф800和Ф1100两种,桩长约为20~48 m,单桩竖向承载力特征值分别为2000KN和3500KN,桩端持力层为微风化石灰岩。
桩基施工时桩端必须穿越溶洞,全面嵌岩,入岩深度≧500mm,并确保桩端下有三倍直径的完整基岩。
二、地质情况为进一步查明桩端持力层的岩溶发育情况和埋藏深度,以指导桩基础设计和施工,甲方委托有资质的钻探公司对桩位进行超前钻探工作。
桩位超前钻孔86个,揭露发育溶洞钻孔69个,见洞率达80%,其中有45个钻孔揭露两层或多层溶洞,占揭露岩溶钻孔的65%。
溶洞顶板厚度为0.10~4.80米,岩石多已中风化,裂隙较发育。
溶洞多呈串珠状,单个溶洞高度变化在0.20~9.80米,多在2米之内,洞内多呈全充填,部分呈半充填和空洞,充填物为软塑粘土及少量中风化白云质灰岩碎块。
三、工程施工的特点、难点1、本工程地下石灰岩岩面起伏大、岩溶较发育,溶洞大小、形状、埋深、充填状况都不尽相同,对桩基础施工的影响程度较大。
2、岩溶地区基础施工中,会经常出现涌水、塌孔、卡锤、倒锤、泥浆渗漏、灌注中混凝土外漏等一系列技术难题。
3、地下岩质变化大,加上超前钻钻孔只有一个,不能完全反映出桩径内岩质的情况,经常遇到冲孔快到终孔标高了,但岩样不全部是微风化岩,不能终孔,需重新做超前钻取样确定终孔标高。
4、快到终孔时遇到未探出的小溶洞,突然进尺很快(达50~60cm),超过桩底标高,需超前钻取样重新确定桩底标高。
5、地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但施工中挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的,出现突然发生跑浆的情况。
6、施工工期短,桩总长约2400m,工期只有60天,且工程质量要求高。
四、溶洞处理的主要措施在岩溶较发达的地区,一般多采用钻(冲)孔灌注桩。
岩溶地区桩基施工溶洞处理技术
岩溶地区桩基施工溶洞处理技术为了提高桥梁在岩溶地区的稳定性,本文根据工程实例,并从桩基础施工难点及施工措施、溶洞处理措施,以及公路桥梁桩基施工中的溶洞处理技术分析这三个方面对岩溶地区桩基施工溶洞处理技术进行阐述。
标签:岩溶地区;桩基施工;溶洞处理;技术一、前言在岩溶地区施工桥梁之前,进行桩基础的施工是第一项施工环节,由于桩基础将承受上层结构的压力,所以桩基础施工是极其重要的一个环节。
因此,我们需要对桩基础施工中的溶洞处理技术进行分析。
二、工程实例1、工程概况乐昌至广州高速公路乐昌互通武江大桥起,终点桩号分别为AK0+425.2和AK0+820.8,桥跨布置为4×20m现浇连续箱梁+4×20m现浇连续箱梁+(40+70+40)m悬浇连续箱梁+4×20m现浇连续箱梁,桥全长395.6m,其中主桥(40+70+40)m采用变截面预应力混凝土连续箱梁,兩岸引桥采用预应力现浇连续箱梁。
全桥共分为四联,主桥一联,后退岸引桥两联,前进岸引桥一联。
全桥桩基础42根,桩径1.5米4根,桩径1.8米14根,桩径2米24根,其中最长桩56米。
2、地质情况本桥设计为钻孔嵌岩灌注桩,要求桩基嵌入微风化石灰岩。
桥梁经过岩溶特别发育地段,根据提供的钻探资料揭露,桩位地质条件主要为:第四系覆盖土层(Q4al+pl)为卵石土层;下伏基岩为D2d微风化灰岩。
基岩溶洞发育规模较大,洞高较大,且呈多层或串珠状发育,洞内多为半充填或无充填。
溶洞顶板微风化灰岩裂隙、溶蚀、溶槽、溶沟极为发育,且第四系卵石覆盖层与下伏溶洞有较强的连通性,在冲孔施工时易造成孔内严重漏浆,引起卵石覆盖层坍塌,影响桩基冲桩正常施工,甚至影响到桩机的作业安全或区域性塌陷等地质灾害。
为了桩基施工的安全和正常进行,在桩基础冲桩施工前,需对钻探已发现溶洞的桩基础进行处理。
三、桩基础施工难点及施工措施岩溶区地质复杂,多数孔位出现断裂带、土洞、溶洞,岩性在水平和垂直方向的变化较大。
浅析岩溶地区钻孔桩溶洞处理综合技术
浅析岩溶地区钻孔桩溶洞处理综合技术岩溶地区的施工应坚持预防为主、安全经济、保障到位的原则,全面了解溶洞的分布和填充情况,针对性地制定相应的施工方案和措施,可有效保证桩的质量,加快施工进度。
本文主要通过对溶洞地质特征等分析阐述溶洞施工作业的方法,总结溶洞施工技术,为以后的工程施工提供经验。
标签:溶洞施工方法溶洞处理Karst cave Bored Piles Treatment TechnologyHuang Cun xian【Abstract】The construction of karst regions should adhere to prevention,economic security,protection principles in place,a comprehensive understanding of the distribution and caverns filled case,the targeted construction plan and develop appropriate measures to ensure the quality of the pile can effectively accelerate the construction schedule . In this paper,through the caves and other geological features elaborate analysis methods cave construction work,construction technology summary cave,to provide experience for future construction.引言:岩溶是石灰岩、白云岩、石膏等可溶性岩层因常年受水流的侵蚀作用而逐渐溶蚀形成的溶槽、溶沟或溶洞。
在岩溶地区进行基施工时,常会发生漏浆、偏锤、卡锤、塌孔、沉陷、等现象,严重的会造成护筒、机械设备陷入坑中,甚至造成伤亡事故。
钻孔桩遇到溶洞的措施
钻孔桩遇到溶洞的措施引言钻孔桩是土木工程中常用的一种基础工程技术,用于增加土壤的承载能力和稳定性。
然而,在一些地质条件复杂的地区,钻孔桩可能会遇到溶洞的问题。
溶洞是地下水长时间溶蚀产生的空洞,具有不稳定、不均匀的特点,给钻孔桩的施工和使用带来了一定的困难和风险。
为了解决钻孔桩遇到溶洞的问题,我们需要采取一系列措施来确保工程的安全和可靠性。
溶洞的特点溶洞是由地下水对溶蚀岩层进行长期侵蚀形成的。
溶洞的特点包括:1.不稳定性:溶洞壁面不均匀、不规则,易发生塌方和崩落。
2.孔隙度不均匀:溶洞内部存在大量的孔隙空间,孔隙度不均匀会导致钻孔桩的承载能力不均匀。
3.桩周土体可塑性高:溶洞周围土体含水量高,可塑性较强,容易发生液化和沉降现象。
钻孔桩遇到溶洞的措施地质勘探在钻孔桩施工前,进行详细的地质勘探是非常必要的。
通过地质勘探可以发现地下溶洞的存在,并了解其规模、位置和性质。
常用的地质勘探方法包括地质雷达探测、钻孔勘探、地基测试等。
通过充分的地质勘探,可以对溶洞进行准确评估,为后续施工和措施的选择提供可靠的依据。
钻孔桩设计在遇到溶洞区域,需要根据实际情况进行钻孔桩设计的调整。
1.桩径和桩长的调整:对于溶洞周围土层较松散的情况,可以适当增加桩径和桩长,以增加承载能力和稳定性。
2.增加桩身段数:在溶洞附近设计增加桩身段数,以提高桩的适应性和穿透能力,并避免孔隙度不均匀性对桩身承载能力的影响。
3.增加桩端面积:通过增加钻孔桩底部的扩底面积,可以提高承载能力,并增强桩与土壤间的摩擦力。
桩周土体处理钻孔桩与溶洞周围土壤的相互作用是决定工程安全性和可靠性的关键。
因此,必须对桩周土体进行合适的处理。
1.溶洞的探测处理:首先需要对溶洞进行深入探测,采用合适的方法填充缝隙和减缓溶洞发展的速度。
常用的方法包括注浆灌浆、填充材料堵洞等。
2.孔隙填充处理:钻孔桩施工时,可以采用高压注浆技术对桩身周围的溶洞进行填充,以提高孔隙度的均匀性,并增强桩的锚固效果。
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【摘要】岩溶地质桩基溶洞是桥梁建设中常见的隐患,对其进行有效处理至关重要。
本文首先介绍了岩溶地质桥梁桩基溶洞处理的重要性,指出其对桩基安全和桥梁稳定性的关键影响。
接着详细讨论了桩基岩溶地质调查、桩基测量与观测、桩基设计与施工注意事项等内容,强调了在桩基建设过程中应注意岩溶地质特点。
然后介绍了岩溶地质桩基溶洞治理技术以及监测与维护方法,强调了及时发现和处理溶洞的重要性。
最后总结了岩溶地质桥梁桩基溶洞处理的成效,强调了科学有效的处理措施对桥梁工程的安全和可靠性至关重要。
通过本文的介绍,可以更好地了解和应对岩溶地质桩基溶洞问题,提高桥梁工程的质量和安全性。
【关键词】岩溶地质桥梁、桩基溶洞、处理措施、调查、测量、设计、施工、治理技术、监测、维护、成效。
1. 引言1.1 岩溶地质桥梁桩基溶洞处理的重要性岩溶地质桥梁桩基溶洞处理是桥梁建设中至关重要的一环。
岩溶地质是一种特殊的地质形态,其溶洞易发生塌陷、坍塌等问题,如果桥梁桩基出现在岩溶地质中的溶洞附近,将会对桥梁的稳定性和安全性产生不可忽视的影响。
对桩基岩溶地质桥梁桩基溶洞进行处理至关重要。
岩溶地质桥梁桩基溶洞处理的重要性主要体现在以下几个方面:处理可以保障桥梁的稳定性和安全性。
通过对桩基进行彻底的岩溶地质调查和测量,可以及时发现桩基周围的溶洞及其他地质问题,从而采取合适的设计和施工措施,确保桥梁的正常使用。
处理可以延长桥梁的使用寿命。
通过对岩溶地质桩基溶洞进行有效治理和监测维护,可以避免溶洞引起的桥梁损坏和降低维护成本,进而延长桥梁的使用寿命。
处理可以提升桥梁的整体质量和可靠性。
对岩溶地质桥梁桩基溶洞的处理不仅可以保证桥梁的稳定性和安全性,还可以提升桥梁的整体质量和可靠性,为交通运输和民生建设提供更加可靠的保障。
岩溶地质桥梁桩基溶洞处理的重要性不可忽视,需要引起相关部门和工程师的高度重视。
2. 正文2.1 桩基岩溶地质调查桩基岩溶地质调查是指在桩基工程中对地质条件进行详细的调查和研究,以便合理设计和施工桩基。
岩溶地区桥梁钻孔桩溶洞处理技术浅析 涂维俊
岩溶地区桥梁钻孔桩溶洞处理技术浅析涂维俊摘要:本文以贵广客运专线七标第三项目部管段内位于岩溶极度发育的五座大桥钻孔桩施工为实例,主要阐述岩溶地区钻孔灌注桩的溶洞处理的工艺原理、方案的选择、针对不同类型及大小的溶洞所采用的各种不同的处理方法等,通过本工程试验及实践,使得岩溶发育地区桥梁钻孔桩基础的施工工艺及技术得到了成功验证和发展,取得了较为成熟的经验。
关键词:贵广客专;岩溶地区;钻孔桩基础;溶洞处理1、工程简介(1)新建贵广铁路设计行车速度300km/h,双线线间距为4.8m,设计荷载为ZK活载,桥面铺设双块式无砟轨道。
(2)贵广铁路岩溶桩基集中在广西壮族自治区桂林市恭城县境内,第三项目部地处典型的喀斯特地貌,据地质资料揭示,峻山坪双线大桥、黄皮冲水库双线特大桥、松树岭双线特大桥、廖洞苦竹河双线特大桥、庙背苦竹河双线特大桥都位于溶岩极度发育地区,桥位覆盖层较厚,上覆层以砂砾石或松软土为主,下伏可溶性灰岩,裂隙发育,或有大、小不等的溶洞,最大溶洞高度达29.1m,溶洞串最多个数达6层。
桥梁基础采用桩基、承台结构,设计为嵌岩桩或摩擦桩,共1539根,孔径为φ1.00m、φ1.25m、φ1.5m,最长桩长75.5m。
(3)桂林地区4~9月份为雨季,地表水十分充足,其它月份为旱季,桥位地下水位较高。
2 溶洞的分类根据地质结构和溶洞的情况及发育情况,溶洞可分为以下几种类型:2.1 按溶洞腔体高度大小分(1)大溶洞:溶洞高度>3m;(2)小溶洞:溶洞高度<3m。
2.2 按溶洞填充状态分(1)全填充溶洞:洞内充填满水、稀泥、粘性土等,充填物呈硬塑、软塑、流塑状;(2)半填充溶洞:洞内约一半有填充物,顶部为空腔;(3)无填充溶洞:洞内无填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分(1)全漏水溶洞:严重漏水并与其它溶洞或地下河连通;(2)半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙,有渗漏水现象;(3)不漏水溶洞:溶洞完整,无渗漏水现象。
浅谈岩溶地区桥梁桩基础溶洞处理技术
浅谈岩溶地区桥梁桩基础溶洞处理技术摘要:岩溶地区,溶洞分布广泛,特征各异,在桥梁桩基溶洞处理过程中要根据其具体情况采取合适的处理措施。
本文介绍了桥梁桩基础溶洞处理前的勘察,分析了四种类型的溶洞处理技术,并以实际工程为例探讨了溶洞处理技术的选用。
关键词:岩溶地质;桥梁桩基础;溶洞处理一、桥梁桩基础溶洞处理前的勘察由于岩溶发育规律性不强,加上钻探本身也存在较大的局限性,初勘阶段的工作重点应放在探明岩溶发育强度及分布规律上,而不要过多地考虑桥梁桩基的具体位置。
建议在岩溶发育地区,应根据桥梁跨径、岩层分布等情况选择合适的物探方法进行补充勘探,以做到经济、合理、安全、可靠地探明桩位处的地质,确保工程安全。
桩基施工前,对桩基穿过石灰岩地层的溶洞分布情况,特别是每根桩基深度范围内溶洞分层高程、填充体、暗河水流情况的地质资料勘探清楚,尽可能做到每根桩基1 孔或多孔钻探;若对大直径桩岩溶情况难以判断,每桩须钻2 个或3 个地质孔,探明设计桩位与溶洞的关系,如溶洞分布面积大、层数多竖向溶沟,为减少施工难度和投资,可加大桥梁跨度,减少桩基工程。
由该桥的勘探实践证明,由于桩基直径远大于地质勘探孔直径,个别未进行物探,仅按逐桩钻孔勘探桥梁的溶洞桩基,并不能完全揭示岩溶发育与分布规律,对于直径115m 以上的桩基,必要时可用一桩三孔查明溶洞分布情况,并在桩基孔施工中,基岩面露出后,在其四周布孔,准确查明桩基直径范围内一定深度的岩溶发育情况。
二、桥梁桩基础溶洞处理技术(一)岩溶裂隙及小型溶洞的处理在岩溶裂隙及0.5m 以下的小型溶洞进行桩基施工时,通常会存在以下问题:钻孔施工通过溶蚀裂隙发育密集段时,工艺上要求通常进尺一段深度时必须回填一定量粘土,在冲锤冲击作用下挤入裂隙堵塞桩孔周边溶蚀裂隙,同时可以保持泥浆密度。
裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆。
这种情况的主要处理措施为:改进护筒埋置方法,如加大护筒入土深度;入岩前,准备充足的水源和1~2 台水泵,同时准备足够的粘土、片石。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅析岩溶区钻孔桩溶洞处理技术
摘要:本文根据岩溶地质的工程特点,介绍了钻孔桩溶洞处理的工艺原理,针对不同孔径大小的溶洞采用不同的处理方法等,为该地质病害的处理提供了施工经验。
关键词:钻孔桩溶洞处理技术
0 引言
岩溶是石灰岩、白云岩、石膏等可溶性岩层因常年受水流的侵蚀作用而逐渐溶蚀形成的溶槽、溶沟或溶洞。
在岩溶地区进行基施工时,常会发生漏浆、偏锤、卡锤、塌孔、沉陷、等现象,严重的会造成护筒、机械设备陷入坑中,甚至造成伤亡事故。
随着我国基础建设的不断加大,高速公路不可避免地要穿越岩溶地区。
因此,分析和总结岩溶区溶洞的处理方法,有助于我们更好地掌握岩溶区的施工规律、降低工程成本、合理利用资源。
1 岩溶地质的工程特点
(1)岩溶溶洞或岩溶发育带多处于基岩顶部与第四系残积层交界面附近,以基岩为持力层的桩基,其桩尖下可能存在勘探时未被发现的溶洞,若洞顶厚度不大,会对工程造成潜在的危险。
(2)我国的可溶性岩石主要是石灰岩和白云岩,强度较高,成孔难度大。
(3)岩溶地区的基岩起伏大,洼地、溶槽及溶沟分布广。
(4)岩溶地下水丰富地区,钻孔时涌水量大,给桩基施工和混凝土浇筑都带来一定难度。
(5)岩溶现象在土层中表现为土洞,它具有埋藏浅、分布密、发育快和顶板强度低等特点,极易造成孔壁坍塌乃至坍孔桩基事故。
2 溶洞处理方法
2.1黏土、片石填充法
黏土和片石填充适用于高度6m 以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理,该方便、快捷,节省费用。
当钻孔至溶洞层时,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,严重时会造成塌孔,这时可采用片石加粘土(按1:1体积比)回填,直至回填至溶洞顶部1~2m。
采用回填片石、粘土处理溶洞时,钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上,尤其是多层溶洞,以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。
2.2 钢护筒跟进方法
对于洞高较大(洞高大于10 m)且填充物为流塑状的溶洞,采取的另一种方法就是长护筒钢护筒跟进。
当钻孔进入充填物为软流塑状高大溶洞时,由于充填物为流塑状,钻头冲进后提起,会发生填充物回流现象。
因此可采取回填卵石、块石、粘土混合物后用长护筒跟进的方法。
钢护筒采用 1 cm~ 1. 5 cm 厚钢板弯制的圆筒,直径应略大于设计桩径。
为保证钢护筒刚度,防止受压变形,钢护筒采用8 mm~10 mm 的钢板卷制。
钢护筒跟进方法能将桩孔与溶洞隔开,有效地避免软流塑状填充物回流现象,加快了钻孔速度。
但桩孔四周泥浆侧压力不均匀时,易造成护筒倾斜;且溶洞内有突出的岩块时,护筒跟进困难,容易造成孔内局部偏斜,影响成桩质量。
2.3贫混凝土回填法
对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,当采用填粘土和片石的方法难以成孔,或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮,可采用灌低标号混凝土的方法处理。
施工准备和开孔方法与填粘土块和片石方法相同,当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量,可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上,待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
2.4 注浆法
当溶洞封闭且较小时,采用注浆处理岩溶底层,加固地基。
若溶洞内无填充物或少量填充物时,先填充碎石或干砂后再注浆;若填充物呈松散或软塑状时可直接注浆。
采用间歇注浆,压力控制在0.5—1.0MPa,渗透直径不小于3m。
为防止浆液的流失,应及时向孔内投放黏土、水泥和片石,以加大泥浆密度。
采用优质泥浆或在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末,可以提高泥浆胶体率和悬浮能力。
2.5 压注双液浆法
压注双液浆法一般适用于10m 以下半填充或全填充溶洞的处理。
溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间,并达到一定的强度,以防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。
采用少量多次、反复压浆的方式。
2.6灌砂压浆法
灌砂压浆一般适用于6~10m 无填充溶洞的处理。
先以灌砂的方式对注浆孔周围的溶洞空间进行充填,使砂体在孔内周围形成锥形堆积体,然后采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体,以防止钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。
灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。
灌砂采用干燥、洁净的中粗砂,并进行清筛,防止杂物堵管。
压浆后采用清水冲洗注浆管,防止水泥浆粘附在管壁上,影响下一次灌砂、注浆。
注入水泥浆初凝后,进行下一次灌砂、压浆,反复进
行,直至灌满,使溶洞内充满砂浆。
3 施工操作要点
3.1 施工准备
根据地质资料预测施工中可能出现的问题,制定施工方案,并向钻机操作人员进行技术交底。
平整场地,清除杂物,保证孔口周围地面密实,必要时换填软土,碾压夯实。
桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。
3.2 埋设护筒
在桩基定位并经复核无误后方可进行护筒埋设,护筒中心的位置要准确,倾斜度小于1%,长度根据不同的地质而定,护筒底部50 cm 采用黏土、水泥、碎石混合物换填并夯实,顶面需高于地面0.5m~1.0m,以便提高孔内水头压力。
护筒长度不短于3m~4m,护筒四周分层填筑夯实黏土。
对地质较差的情况,开孔时可加些泥块和片石,冲击加固护筒刃角。
3.3 钻孔
钻孔时泥浆要稍稠,在溶洞穿孔后及时补浆。
施工中要加强钻孔地质检查、复核,并密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生。
接近岩溶时主绳放长量控制为1~2cm,防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。
钻穿溶洞顶板时一旦漏浆,要及时投放粘土块、片石并补水补浆,保持孔内水位高度。
漏水严重时,可填充稻草和水泥等混合物,每次填满后补浆补水,再重新冲击钻进,挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞,最终至不漏浆为止。
通过溶洞层后,继续钻孔,直至设计深度
3.4 清孔
采用换浆法清孔,利用泥浆泵向孔底压注泥浆,让钻渣上浮并随泥浆流入泥浆池沉淀。
为了加速清孔,施工人员可用滤网捞出钻渣。
同时邀请监理、设计人员对孔深、孔径、孔的倾斜及孔位偏差进行实测检查。
当各项指标符合规范要求后,即可停止清孔,吊装钢筋笼。
钢筋笼下完后在灌注混凝土前要进行二次清孔,主要防止沉淀,降低砂率,并向孔内注入稀浆循环流动降低泥浆比重至1.1 左右。
3.5 灌注混凝土
灌注混凝土前,为减少孔底沉渣,采用滤砂器二次清孔。
4 结语
岩溶地区的施工应坚持预防为主、安全经济、保障到位的原则,全面了解溶
洞的分布和填充情况,针对性地制定相应的施工方案和措施,可有效保证桩的质量,加快施工进度。
参考文献:
[1]刘欣.浅谈岩溶地区桥梁桩基础处理措施[J].科技资讯,2010,(17).
[2]张贵义.桩基础施工中常见质量问题及对策[J].黑龙江科技信息,2010,(22).
[3]高建成.钻孔桩施工中的问题处理[J].山西建筑,2005,(07).。