浅谈岩溶地区钻孔桩施工

中 图 分 类 号 ： ４ ３ １＋ 文 献 标 识 码 ： Ｕ ４ ．５４ Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ７ １ （ ０ １０ — １６ ０ １０ — ７６ ２ １ ）５ ０ ３ — ２
１ 工 程概 况
１ １ 概 况 ．
状 溶 洞 ，钻 至 最 低 溶 洞 顶 面 ） ，然后 进 行 孔 内 注
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城 市道 桥 与 防 洪
２１年５ ０１ 月第 ５ 期
浅 谈 岩 溶 地 区钻 孔 桩 施 工
黄 建廷
（ 海 西 部 市 政 工程 有 限 公 司 ， 上 上海 ２ １０ ０ ７０） 摘 要 ：该 文 通 过 上 杭 徽 高 速 公 路 杭 州 绕 城 北 一黄 山段 Ⅱ标 段 Ｄ ３ ｔ ８ Ｋｊ４ ＋５ ７～Ｄ ３ ４ １６段 岩 溶 地 区 桥 基 钻 孔 桩 的 施 工 Ｋ１５ ＋ ２ 情 况 （ 要 以 徽 阳河 大 桥 为 例 ） 说 明岩 溶 地 区 钻 孔 桩 在 施 丁过 程 中 质 量 控 制 ， 及 施 工 过 程 中应 注 意 的 问题 。 主 ， 以 关 键 词 ： 溶 地 区 ； 孔 桩 ； 丁 ； 阳 河 大 桥 岩 钻 施 徽
开 和 封 闭 的 原 则 ， 样 的顺 序 可 以 不 断地 封 堵 岩 这 溶 孔 洞 和 通 道 ， 成 帷 幕 ， 得 困 难 桩 越 来 越 好 形 使
施工 。
４ 岩 溶 地 区钻 孑 桩 施 工 中 常会 出现 的 问题 Ｌ 及 解 决 的 措 施
４ １ 成 孔 过程 中的 问题 及措 施 ． ４ １１ 钻 机 沉 陷 ．． 现 象 ： 溶地 区 的钻孔 桩 在 钻 孔 过程 中 ， 岩 由于
４ ２ 混 凝 土 灌 注过 程 中 的 问题 及 措 施 ．
４ ２ １ 混 凝 土 面 突 然 下 降 ．．
稳定 不 下 沉 ， 后 采 用 小 冲 程 冲击 泥 石 混 合 物 ， 而 将
泥石 混 合物 挤 进 溶 洞 内 ， 时形 成 泥 石 护 壁 ， 保 同 确 不塌 孔 。若 仍 有 漏 浆 的 现 象 ， 继 续 投 粘 土 、 石 就 片 并掺 一 定 量 的水 泥 ， 续 采 用 小 冲程 冲击 ， 此 反 继 如 复操 作 ， 直 到 安 全穿 过 溶 洞 为止 。 一
徽 阳河 特大 桥 全 长 ２３ ８ｍ， 计 ７ ５ 共 ０跨 ， 桥 全
基 础 设 计 除 ３个 扩 大 基 础外 ，其 余 均 为钻 孔 桩 基 础， 共计 ５ ０根 ， 长基 本在 ６ｍ ～５ ９ 桩 ８ｍ之 间 。该
桥 所处 位 置 岩 溶地 质 发 育 ，钻孑 桩 在 施 工 过 程 中 Ｌ 漏浆 、 孔 、 孑等现象时有发生 ， 斜 坍 Ｌ 而且 混 凝 土 超 方 严重 。 １２ 地 质 情 况 ．
有 返 工 处 理 或 接桩 处 理 ； ２ 钻 孑 桩 成孔 后 要 及 时 （） Ｌ
４ ７ｄ后 重 新 钻 孔 ， 样 处 理 周 期 长 ， 本 较 高 。 ～ 这 成
浆 主 要 通 过地 质 钻 机 钻 孔 至溶 洞 顶 面 （ 有 串珠 如
收 稿 日期 ：０ １０ — ９ ２ １－ ３ ０
现 象 ： 于桩 孔 中存 在 较 大溶 洞 、 隙 ， 且 由 裂 而
可 能贯 通 ，所 以在 钻孔 过 程 中会 出现 泥 浆 面突 然
下 降 ， 成泥 浆 护 壁失 效 而塌 孑 。 造 Ｌ 措 施 ： 前 了解 溶 洞 位 置 ， 冲孔 至离 溶 洞顶 提 在 板 大 概 １ｍ时 ， 大泥 浆 比重 ， 加 选用 小 冲程 慢 慢进
该桥桥址 基岩为灰岩 ， 部有砂 岩 、 岩 ， 局 页 岩
３ 岩 溶地 区钻 孑 桩施工顺序 Ｌ
先外 围后中间 ， 先长 桩 后 短 桩 ， 大 、 先 多溶 洞 桩 后少 溶 洞 桩 ， 位 之 间 交 叉 施 工 ， 层 包 围 ， 桩 层 隔
溶 发 育 ， 中等 ～强 烈 发育 地 带 。 为
浆， 如果 溶 洞无 充 填物 ， 还要 向孑 内投 入砂 浆 及 粉 Ｌ 煤 灰先 回填 空 洞后 进行 岩 溶 注浆 。徽 阳河 大桥 ３ ６ 号 墩 、８号 墩 等 多 个 墩 位 在 钻孑 过 程 中均 采用 了 ３ Ｌ 注 浆 的预 处理 措 施 ，但 注 浆 的效 果 并不 是 十分 的 明显 ， 钻孔 过 程 中溶 洞坍 孔 还 是 时有 出现 ， 还是 要 靠 投 粘土 、 石 、 泥等 办 法来 处 理溶 洞 。 片 水
将 溶 洞 封 堵 完 全 ； ２ 灌 注 过 程 中要 注 意导 管 的埋 （） 深 ， 岩 溶地 区 的钻 孔 桩 要 根 据 地 质情 况 ， 虑 适 对 考
徽 阳河 大 桥 上 述 的几 种 办 法 均 采 用 过 ，经 最 终 比选 论 证 ， 用 投 入 片 石 、 土 、 泥 混 合 物 的 采 粘 水
方法较为适用 ， 在进 度 、 量 方 面 也 能 保 证 。 质
４ １３ 斜 岩 偏 孔 ．．
现 象 ： 岩 溶 发 育 地 区 ， 于 溶 洞 出 现 ， 内 在 由 孔
岩 性 的风 化 程 度 不 同 ， 成 软 硬 不 均 ， 常 会 出 现 造 经
斜 岩 面 情 况 而 造 成偏 孔 、 孔 。 斜 处 理 措 施 ：斜 岩 偏 孔 的处 理 措 施 主 要 是 通 过 向孔 内填 入 坚 硬 片石 及 粘 土混 合 物 至 斜 岩 面 顶 以
右 ） 同时将 粘 土 及 片石 一 同投 入 孑 内直 至 泥 浆 面 ， Ｌ
现象 ： 由于 岩 溶 地 质 较 复 杂 ， 钻 孔 钻 至设 计 在 标 高后 ， 是 完 整 的 岩层 或岩 石 的承 载 力 不 足 ， 不 不 能满 足设 计 最 小 嵌 岩 深 度 。 措 施 ：岩 溶 地 区 的钻 孑 桩 施 ｌ 必 须加 强 过 程 Ｌ Ｔ 的钻 孔 记 录 ，必 须 详 细 记 录岩 性 的变 化及 进 尺 情 况 ， 别 是 在设 计 最 小 嵌 岩 深 度 范 围 内 ， 要 准 确 特 更 地 记 录和 描 述 岩 性 及 进 尺情 况 ，必 须 保 证 钻 孔 桩 最 小 的嵌 岩 深 度 是完 整 的 岩层 ，而 且 承载 力 满 足 要 求 。如 果 不 能 满 足设 计 要 求 的 ， 须会 同设 计 、 必 监 理 现 场 查 勘 现 场情 况 ， 更 加 长 桩 长 。 变
现 象 ：由于 溶 洞 的壁 薄 或 冲孔 时溶 洞 没 有 封 堵 完 全 ， 是止 住 泥 浆 不 漏 ， 在灌 注混 凝 土 的过 只 而 程 中， 力过大 ， 压 冲破 溶 洞 导致 混 凝 土 面下 降 而 造 成断桩 。 措 施 ： １ 冲孔 的 过程 中一 定 要 根 据 实 际 地 质 （） 情 况 ， 过 反 复 的投 填 片 石 粘 土 混 合 物 ， 复 冲打 通 反
入 混 凝 土 封 底 至 斜 岩 面 以 上 ０５ｍ １０ｍ， 等 强 ． ～ ． 需
现 象 ：由于 混 凝 土 面 的下 沉 、灌 注 过 程 中塌 孑 、 管 密 封不 好 导 致 断 桩 、 泥 。 Ｌ导 夹 处 理 措 施 ： １ 对 混凝 土 面 造 成 下 沉 的断 桩 的 （） 防范 措 施 上 面 已经 叙 述 ， 再 详谈 ， 出现 断 桩 只 不 如
另 外 还 可 以采 用 回填 混 凝 土 的 办 法 来 回填 封
堵 溶 洞 ，效 果 也 较 好 ，但 是 回填 混凝 土 的 成 本 较 高 ， 且 需 要 有 等 强 的 时 问 （ 般 在 ４～７ｄ ， 而 一 ） 这 样处 理 的时 间 过 长 ， 响施 工 进 度 。 影 遇 地 质 更 复杂 的情 况 ，还 可采 用 护 筒 跟 进 缩 短工 序 时 间 ， 一般 串珠 状 溶 洞 可 以采 用 ， 筒 跟 进 护 长度 可 根 据 地 质 的具 体 情 况 而确 定 ，不 一 定 要 跟 进 至 孑 底 ， 样 既可 加 快 速 度 ， 可 降 低 成 本 。 Ｌ 这 又
作者简介 ： 建廷 （ ９ １ ， ， 黄 １ ６ 一）男 江苏 启东人 ， Ｔ程 师 ， 事市 从 政工 程管理 工作 。
２１ 年 ５ ０１ 月第 ５ 期
城 市 道桥 与 防 洪
止 沉淀 过 厚 将 锤 埋 死 。
４ １５ 嵌 岩 深 度不 足 ．．
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尺 穿 透溶 洞 ， 要 有 专 人 观 察 孑 内 泥浆 面 的 变化 。 并 Ｌ 发 现 泥浆 面下 降 时 ，立 即 将 钻 锤 提 上 来 补 充 泥 浆 （ 前 备 好 较 高 比 重 的 泥 浆 ，一 般 在 １３～１ 提 ． ． ５左
固措施 。
４ １２ 漏 浆 、 孔 ．． 塌
浆 。 据 设 计 地 质 柱桩 图所 反 应 的地 质 情 况 ， 根 选定 溶 洞 及 裂 隙发 育 的 钻孑 桩 进 行 打孔 注浆 ，封 堵 裂 Ｌ
隙及 溶 洞 ， 待等 强 后 开 钻钻 孔 ， 钻孔 过 程 中配 以其 它 的处 理 措施 （ 粘 土 、 投 片石 等 ） 来 保证 成 孑 。注 ， Ｌ
泥等 。 ２ ２ 预 处 理 措 施 ． 岩 溶 地 区 的 预处 理 措 施 主 要 采 用 的是 岩 溶 注
出现 较 大 的溶 洞 ， 造 成孔 位 的地 面 突然 下 沉 ， 会 造 成 钻 机 沉 陷而 导致 安 全事 故 发 生 。 措 施 ：为 了保 证 岩 溶 桩在 钻 孔 过 程 中钻 机 的 施 工安 全 ， 在钻 机 就位 前 应根 据 地 质情 况 ， 桩 下 如 有较 大 溶 洞应 采 取措 施 加 固钻 机 底 座 ，一 般 采用 ３～６根 型 钢 作 横 担 梁 ， 担 在 钻 机 底 座 下 ， 与 横 并 钻 机 焊 接成 整 体 ， 强 钻机 的稳 固性 。同时 ， 钻 加 在 孔 的 过 程 中 要 不 断 地 观 察 地 面 及 钻 机 的 变 化 情 况 ， 有 突 变或 异 常 情况 要 立 即停 止 钻进 ， 如 采取 加
２ 钻 孔桩施 工前的准备 工作及预 处理措施
２ １ 准 备 工 作 ． （ ） 孔桩 施 工前必 须 对岩溶 地 区 的钻孔 桩 的 １钻 地质 情 况 进 行认 真 的分 析 （ 据 主要 是 设计 地质 依 柱状 图 ） ，分 清 每 一 根 岩 溶 钻 孔 桩 溶 洞 的 发 育 情 况 、 洞 的 位 置 、 洞 的 大 小 、 否 有 充 填 、 填 溶 溶 是 充
上 １１ ， 后 钻 进 冲 孔 。必 须 注 意 片 石 要 有 足 够 的 １然 ／ 强 度 ，这 样 才 能 有效 地 均衡 岩 石 的强 度 ，破 碎 斜
岩 。如 一 次 不 能将 斜 孑 修 正 ， 要 重 复 上 述 工 序 ， Ｌ 则 直 至 将 孔 位 修 正 到位 。对 特 别 艰 难 的 斜 岩 则 可 灌
当加 大 导 管 的埋 置深 度 ， 防止 混 凝 土 面下 降 ， 管 导 悬 空 ， 桩 ； ３ 对 岩 溶 特 别 发 育 的桩 在 灌 注 完 毕 断 （） 后， 剩余 的 导管 要 静 置 一 段 时 问 ， 防止 混 凝 土 面 下 降过大 。
４ ２２ 断桩 、 泥 ．． 夹
物 是 什 么 物质 等 一 系 列地 质 情 况 。而且 现 场 的技 术 人 员 必须 把 每 一 根 岩溶 桩 的地 质情 况 作 出详 细 的技术 交 底 ，交 到 每一 个 钻 机 机 长及 钻 机 操 作 手
的手 中 。 （ ） 场 的 技 术人 员 要 根 据设 计 地 质 情 况 ， ２现 提 前备好处理溶洞所需 的材料 ， 红粘土 、 石 、 如 片 水