人工挖孔桩溶洞处理施工技术及应用
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加上该 项 目地 下水 埋 藏 较 深 ， 孔 深度 一 般不 超过 桩 ３ １ ０Ｉ 。考 虑到 以上 因素 ， 项 目岩溶 地 区基桩施 工 Ｔ 该
选 用人 工挖孔 方法 。
溶 洞处理对 此进行 分析 ， 类 似工程借 鉴 。 供
１ 工 程 概 况
湖南 张 花高 速公 路 十九 标段 共 有 ５座 高 架桥 ，
法 ， 明 了人 工挖 孔桩 处理 基 桩 溶 洞 的优 缺 点 和适 用 范 围。 阐
关 键 词 ： 梁 ；桩基 ；挖 孔 桩 ；溶 洞 ； 工 技 术 桥 施
中 图分 类 号 ： ４ ．５ Ｕ４ ５ ５
文 献 标 志 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ １ ２ ６ 【０ １ ０ —０ ６ －０ １７— ６８２１）３ １２ ２
摘 要 ：结合 湖 南省 张花 （ 家界 ～ 花 垣 ） 张 高速 公路 桥 梁基 桩 工程 ， 对基 桩 成 孔 方 案 进 行 了比 选 ， 介 绍 了人 工挖 孔 桩 处 理 填 充物 溶 洞 、 落水 洞式 深 溶 洞 、 深 较 宽 干 空 溶 洞 、 深 超 宽 溶 洞 的基 本 方 较 超
中 国岩 溶地貌 分布广 ， 面积大 ， 目前 高速公 路项 目常常穿越 这些地 带 。在 山 区施 工高 速公路 桥梁基
孔或 两种方 法 的组合 。 在 岩 溶 地 区 采 用 机 械 成 孑 方 法 进 行基 桩 施 工 Ｌ
桩， 与钻孔 桩相 比 ， 工挖 孔 桩 由于其 适用 性 强 、 人 易 于 鉴定持力 层 、 速 、 济 等 诸 多 优 点 而 被 广 泛 应 快 经
或 少水 。 该标 段工 程 地 质 特 征如 下 ： ）黏 土 。厚 度 ０ ５ １ ．
～
以内的溶 洞 ， 按正 常挖 孔护 壁方法 施工 ， 开挖按每 循
环 ０ ５ｍ 深度 进 行 ； 高 度 大 于 ２ Ｉ 的溶 洞 ， ． 对 １ Ｔ 根据 溶洞与 基桩 的平 面位 置关 系 ， 按 每 循环 ０ ５ｍ 进 仍 ．
况， 共有 ２ １ 桩所 在地 区存 在溶 洞 ， ０ 根 部分基 桩 有多
层 溶洞 ， 洞高度 最大 达 ２ 横 向发 育最 大达 ３ 溶 １ｍ， ５
ｍ； 以干空 溶洞 为 主 ， 少数 有 填 充 物 ， 内基 本 无 水 洞
３ 溶 洞 处理 方 法
３ １ 填 充溶洞 的处理 ． （ ）对 填 充 物呈 硬 塑 或 可 塑 状 态 ， 度 在 ２ｉ １ 高 ｎ
１ ２ ６
Ｈ ｉ ｈ公 路 ｔ ｍ ｏｉ ｅ ｐ运 ｔｏ ｓ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ 与 ｔ ｐ ｉａ ｉｎ ｙ ｏ 汽 ｌｃ ｖ Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 ３期 ２１ ０ １年 ５月
人 工挖 孔桩 溶 洞 处理 施 工技 术 及 应 用
阳 志 胜
（ 南省 核 工 业地 质 局 三 零 一 大 队 ， 南 长 沙 湖 湖 ４０ １） １ １ ４
用 。 在 岩 溶 地 区进 行 人 工 挖 孔 桩 施 工 ， 洞 是 基 桩 溶
时 ， 适宜采 用 冲击 钻 成 孔 工 艺 。但 山 区高 速公 路 最
桥梁 地势 险峻 ， 部分 基 桩 位 于 陡 坡 ， 械就 位 困难 ； 机
且 岩溶地 区地质 变 化 较 大 ， 械钻 孔 过 程 中因侵 入 机 桩孔 的探 头石 或石 芽 、 沟 等倾 斜 岩 面使 钻 头底 部 溶 处 于软硬不 均 的质 体 ， 容 易 造 成偏 孔 、 孔 、 很 卡 弯孔 等 问题 ； 外 ， 钻 孔 过程 中 ， 另 在 当钻 至 溶 沟或 溶洞 顶
即那必二 号 、 那必 三 号 、 峰一 号 、 峰 二号 和 大 同 吉 吉 坳 高架 桥 ， 桩 共 ４ ０根 ， 径 分 别 为 １ ２ １５ 基 ０ 桩 ． 、． 、
１ ８ ２ ０ ２ ２ｍ 等 ， ． 、． 、． 均按 嵌 岩桩 设 计 。该 标 段 主 要
穿 行于岩 溶低 山～ 冲沟地貌 ， 沿线地 形起伏 大 ， 溶 岩 极 发育 ， 量非 常 多 。根据 地 质 资料 和 实 际开 挖情 数
８ ５ｒ ， ． ｒ 主要 分布于洼 地 、 ｌ 溶蚀 沟槽 内 。２ ）白云质
灰 岩 。呈灰 ～ 浅灰 色 ， 风化 ， 晶质 结构 ， 微 隐 中～ 厚
层 状 构造 ， 质坚 硬 ， 直岩 溶发 育 ， 岩 竖 层厚 巨大 。其
水 文地质 条件 ： 地表水 极不发 育 ， 钻探 深度 内未见稳
成 孔施工 中最难对 付 的岩溶形态 ， 其形 式多样 、 结构
复杂， 目前 尚无成 熟 的 系统 处理 技术 ， 如何 高效 、 安 全 地穿过溶 洞顺利 成孔是施 工 的重点 和难点 。该文 结 合湖南 张花 （ 张家界一 花垣 ） 高速公 路十九 标基桩
板 时 ， 内护壁 泥浆 水 头 会 突 然 下 降而 失去 护壁 作 孔 用 ， 易 造成坍 塌 ， 重 时 还 可能 发 生埋 钻 、 极 严 钻机 倾 覆， 造成桩 孔报 废 的事故 。而 人 工挖 孔 桩 采取 全井 壁 支护 ， 安全有 保 障 ， 孔过程 中能及时发 现地层变 挖 化， 因而更 切合 实 际 ， 仅能确 保成 孔质量 和灌注砼 不 的质量 ， 而且 比机械 桩经 济得 多 ； 用人工 挖孔处理 采 溶洞， 可以 同时施 工 ， 工 工 期 也能 得 到 一定保 证 ； 施
定 的地 下水 。
行开挖 。对 全断 面或 近 似 全 断 面 的溶 洞 ， 采用 全 断
面 的整 体钢筋 砼 护壁 ； 半基 岩半 溶洞 的基桩 ， 对 先进 行基岩 爆破 ， 除溶洞填 充物 ， 清 然后 在溶洞 面采用钢 筋 砼护壁 ， 基岩 面采 用素 砼护 壁 ， 护壁钢筋伸 入基岩 １ ０ｍｍ。护壁 钢 筋 竖 筋 为 １ ＠ ３ ０ 打 入下 节 护 ０ ２ ０， 壁 中 ２ ０ ｍｍ， 向上 中下 位 置 均 匀 布 置 ３根 １ ０ 横 ２
选 用人 工挖孔 方法 。
溶 洞处理对 此进行 分析 ， 类 似工程借 鉴 。 供
１ 工 程 概 况
湖南 张 花高 速公 路 十九 标段 共 有 ５座 高 架桥 ，
法 ， 明 了人 工挖 孔桩 处理 基 桩 溶 洞 的优 缺 点 和适 用 范 围。 阐
关 键 词 ： 梁 ；桩基 ；挖 孔 桩 ；溶 洞 ； 工 技 术 桥 施
中 图分 类 号 ： ４ ．５ Ｕ４ ５ ５
文 献 标 志 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ １ ２ ６ 【０ １ ０ —０ ６ －０ １７— ６８２１）３ １２ ２
摘 要 ：结合 湖 南省 张花 （ 家界 ～ 花 垣 ） 张 高速 公路 桥 梁基 桩 工程 ， 对基 桩 成 孔 方 案 进 行 了比 选 ， 介 绍 了人 工挖 孔 桩 处 理 填 充物 溶 洞 、 落水 洞式 深 溶 洞 、 深 较 宽 干 空 溶 洞 、 深 超 宽 溶 洞 的基 本 方 较 超
中 国岩 溶地貌 分布广 ， 面积大 ， 目前 高速公 路项 目常常穿越 这些地 带 。在 山 区施 工高 速公路 桥梁基
孔或 两种方 法 的组合 。 在 岩 溶 地 区 采 用 机 械 成 孑 方 法 进 行基 桩 施 工 Ｌ
桩， 与钻孔 桩相 比 ， 工挖 孔 桩 由于其 适用 性 强 、 人 易 于 鉴定持力 层 、 速 、 济 等 诸 多 优 点 而 被 广 泛 应 快 经
或 少水 。 该标 段工 程 地 质 特 征如 下 ： ）黏 土 。厚 度 ０ ５ １ ．
～
以内的溶 洞 ， 按正 常挖 孔护 壁方法 施工 ， 开挖按每 循
环 ０ ５ｍ 深度 进 行 ； 高 度 大 于 ２ Ｉ 的溶 洞 ， ． 对 １ Ｔ 根据 溶洞与 基桩 的平 面位 置关 系 ， 按 每 循环 ０ ５ｍ 进 仍 ．
况， 共有 ２ １ 桩所 在地 区存 在溶 洞 ， ０ 根 部分基 桩 有多
层 溶洞 ， 洞高度 最大 达 ２ 横 向发 育最 大达 ３ 溶 １ｍ， ５
ｍ； 以干空 溶洞 为 主 ， 少数 有 填 充 物 ， 内基 本 无 水 洞
３ 溶 洞 处理 方 法
３ １ 填 充溶洞 的处理 ． （ ）对 填 充 物呈 硬 塑 或 可 塑 状 态 ， 度 在 ２ｉ １ 高 ｎ
１ ２ ６
Ｈ ｉ ｈ公 路 ｔ ｍ ｏｉ ｅ ｐ运 ｔｏ ｓ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ 与 ｔ ｐ ｉａ ｉｎ ｙ ｏ 汽 ｌｃ ｖ Ａ
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第 ３期 ２１ ０ １年 ５月
人 工挖 孔桩 溶 洞 处理 施 工技 术 及 应 用
阳 志 胜
（ 南省 核 工 业地 质 局 三 零 一 大 队 ， 南 长 沙 湖 湖 ４０ １） １ １ ４
用 。 在 岩 溶 地 区进 行 人 工 挖 孔 桩 施 工 ， 洞 是 基 桩 溶
时 ， 适宜采 用 冲击 钻 成 孔 工 艺 。但 山 区高 速公 路 最
桥梁 地势 险峻 ， 部分 基 桩 位 于 陡 坡 ， 械就 位 困难 ； 机
且 岩溶地 区地质 变 化 较 大 ， 械钻 孔 过 程 中因侵 入 机 桩孔 的探 头石 或石 芽 、 沟 等倾 斜 岩 面使 钻 头底 部 溶 处 于软硬不 均 的质 体 ， 容 易 造 成偏 孔 、 孔 、 很 卡 弯孔 等 问题 ； 外 ， 钻 孔 过程 中 ， 另 在 当钻 至 溶 沟或 溶洞 顶
即那必二 号 、 那必 三 号 、 峰一 号 、 峰 二号 和 大 同 吉 吉 坳 高架 桥 ， 桩 共 ４ ０根 ， 径 分 别 为 １ ２ １５ 基 ０ 桩 ． 、． 、
１ ８ ２ ０ ２ ２ｍ 等 ， ． 、． 、． 均按 嵌 岩桩 设 计 。该 标 段 主 要
穿 行于岩 溶低 山～ 冲沟地貌 ， 沿线地 形起伏 大 ， 溶 岩 极 发育 ， 量非 常 多 。根据 地 质 资料 和 实 际开 挖情 数
８ ５ｒ ， ． ｒ 主要 分布于洼 地 、 ｌ 溶蚀 沟槽 内 。２ ）白云质
灰 岩 。呈灰 ～ 浅灰 色 ， 风化 ， 晶质 结构 ， 微 隐 中～ 厚
层 状 构造 ， 质坚 硬 ， 直岩 溶发 育 ， 岩 竖 层厚 巨大 。其
水 文地质 条件 ： 地表水 极不发 育 ， 钻探 深度 内未见稳
成 孔施工 中最难对 付 的岩溶形态 ， 其形 式多样 、 结构
复杂， 目前 尚无成 熟 的 系统 处理 技术 ， 如何 高效 、 安 全 地穿过溶 洞顺利 成孔是施 工 的重点 和难点 。该文 结 合湖南 张花 （ 张家界一 花垣 ） 高速公 路十九 标基桩
板 时 ， 内护壁 泥浆 水 头 会 突 然 下 降而 失去 护壁 作 孔 用 ， 易 造成坍 塌 ， 重 时 还 可能 发 生埋 钻 、 极 严 钻机 倾 覆， 造成桩 孔报 废 的事故 。而 人 工挖 孔 桩 采取 全井 壁 支护 ， 安全有 保 障 ， 孔过程 中能及时发 现地层变 挖 化， 因而更 切合 实 际 ， 仅能确 保成 孔质量 和灌注砼 不 的质量 ， 而且 比机械 桩经 济得 多 ； 用人工 挖孔处理 采 溶洞， 可以 同时施 工 ， 工 工 期 也能 得 到 一定保 证 ； 施
定 的地 下水 。
行开挖 。对 全断 面或 近 似 全 断 面 的溶 洞 ， 采用 全 断
面 的整 体钢筋 砼 护壁 ； 半基 岩半 溶洞 的基桩 ， 对 先进 行基岩 爆破 ， 除溶洞填 充物 ， 清 然后 在溶洞 面采用钢 筋 砼护壁 ， 基岩 面采 用素 砼护 壁 ， 护壁钢筋伸 入基岩 １ ０ｍｍ。护壁 钢 筋 竖 筋 为 １ ＠ ３ ０ 打 入下 节 护 ０ ２ ０， 壁 中 ２ ０ ｍｍ， 向上 中下 位 置 均 匀 布 置 ３根 １ ０ 横 ２