岩溶地区道路桥梁桩基施工技术
岩溶地段桥梁桩基施工方案及技术措施
岩溶地段桥梁桩基施工方案及技术措施岩溶地段桥梁桩基施工方案及技术措施1 工程简介新建贵广铁路中铁XX局X项目部所辖区段位于广西省灵川县境内,里程范围: DK429+154.54~DK465+312.5,全长36.158km,线路所处区域属桂东北剥蚀中山及岩溶低山、丘陵区,地质条件比较复杂,其间可溶岩与碎屑岩相间分布;裂隙溶洞水占岩溶水分布面积的46%,富水性强;基岩裂隙水分布于海洋山、银殿山及部分丘陵地区,孔隙水主要分布在漓江两岸、恭城河、洛清江I 、Ⅱ级阶地。
该段不良地质较多,主要有:岩溶、滑坡、危岩落石、顺层等;特殊岩土主要为软土,其次为红黏土。
尤以岩溶不良地质为最,对桥梁桩基成孔影响较大,容易造成坍孔、钻机倾斜、漏浆、偏孔、卡钻、掉钻、断桩等影响,因此针对岩溶对桩基施工影响较大的特殊性,特编制此岩溶地段桥梁桩基施工方案及技术措施。
2 岩溶地段桩基施工特点2.1 溶洞尺寸、形状、位置多样化,岩层强度不均匀溶洞的形成,虽然有一定规律可循,但溶洞尺寸、形状、位置都不尽相同,存在多样化,具有一定的复杂性;岩层强度也不均匀;与桩体位置关系也不相同,有些溶洞仅仅侧壁伸入桩孔位置、有些则全部包裹桩体,所以在钻孔过程中,极易出现偏孔(弯孔)和卡钻情况。
2.2 填充物的多样化溶洞内的填充物各不相同,有硬塑状、软塑状、流塑状,有些为干洞填充物为软塑状的大尺寸溶洞,钻孔中易发生坍孔;而填充物为流塑状的大尺寸的溶洞,在施工中会因涌浆(填充物回流孔中)而发生堵孔现象,清孔困难,在灌注砼时也容易断桩;没有充填物的大尺寸溶洞,在向桩孔中灌注砼时易发生砼流失现象。
3 重点和难点分析由于溶洞形状、尺寸、位置的多样性,岩层强度的不均匀性,填充物的复杂性和多样性,决定了岩溶地段桩基施工的复杂性和困难度,其重、难点如下:3.1 裂隙漏浆岩溶地段桩基施工时因溶洞的存在,在成孔过程中容易漏浆,所以如何保证成孔过程中不漏浆是岩溶地段桩基施工中的一个难点。
【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。
岩溶地区桩基础全套管全回转施工工法
岩溶地区桩基础全套管全回转施工工法一、前言岩溶地区是指由岩溶作用形成的地貌区域,具有特殊的地质特点和土壤条件。
在岩溶地区进行桩基础施工时,常常会面临土层不均匀、岩石多孔、开挖容易塌方等困难。
为了解决这些问题,全套管全回转施工工法被广泛应用于岩溶地区桩基础施工中。
该工法具有独特的特点和优势,能够确保施工过程的顺利进行,并提高工程质量。
二、工法特点1.全套管全回转施工工法采用全套管作为桩身,可以避免土体沉降、塌方等问题,能够有效保证施工桩的垂直度和坚固性。
2.施工过程中,在岩石中进行钻孔、清孔等作业,能够有效避免边坡塌方和土体流失等问题,提高了施工的安全性。
三、适应范围全套管全回转施工工法适用于以下情况:1.岩溶地区的桩基础施工,特别是在地质条件复杂的地区。
2.需求较高的桩基础施工,如大型建筑、高速公路、桥梁等重要工程项目。
3.需要保证施工质量和施工进度的工程项目,如需要进行快速施工的场合。
四、工艺原理全套管全回转施工工法在实践中采取以下技术措施,以确保施工的顺利进行:1. 钻孔:采用全套管以及回转钻控技术进行钻孔,能够有效避免岩石崩坍和沉积物的堆积。
2. 清孔:在钻孔过程中进行清孔操作,能够清除孔内的岩屑、砂粒等杂质,保证钢管墙面的质量。
3. 钢管沉桩:在桩孔内灌注混凝土,同时采用振动棒对桩身进行振捣,提高桩身的密实性。
4. 动桩:用油压锤或液压振动器施加冲击力或振动力到桩身,以使其在合适位置沉入地层,保证桩的垂直度和承载力。
五、施工工艺1. 设计:根据工程要求和地质条件,确定桩的类型和尺寸,并编制施工方案。
2. 配套工程:清理施工场地,并安装设备和机具。
3. 钻孔:使用回转钻机进行钻孔作业,同时进行岩屑的排出和清孔作业。
4. 钢管沉桩:在钻孔内灌注混凝土,并利用振动棒振捣桩身,以提高桩的密实性。
5. 动桩:使用油压锤或液压振动器对钢管进行冲击或振动,使其沉入地层。
六、劳动组织在全套管全回转施工工法中,需要合理安排施工人员和设备,确保施工的顺利进行。
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。
岩溶地区桥梁桩基钻孔施工技术
岩溶地区桥梁桩基钻孔施工方案一、工程概况二、岩溶桩基钻孔施工重要问题:1、由于岩溶裂隙发育,溶腔层数较多,腔体大,连通性好,且上伏微膨胀黏土,当钻孔进尺至岩溶裂隙或溶腔处时,孔内泥浆立即顺岩溶裂隙或连通性好旳溶腔流走,导致上部黏土层孔壁坍塌,严重者导致埋钻。
2、弱风化石灰岩岩质坚硬且出露面凹凸不平,不仅进尺缓慢,同步极易导致卡钻、钻头打裂等现象。
3、由于岩溶发育程度不一样,形成灰岩岩面呈斜坡状、钻孔进尺至斜坡面时极易导致偏孔。
三、岩溶区桩基钻孔施工措施:通过设计地质展示图及现场施工状况确定岩溶发育程度,从而采用不一样旳处理措施。
a、对于岩溶裂隙极小旳溶洞,一般采用回填黏土、片石旳措施;b、对于2~6m一般溶洞,一般采用填片石、回填混凝土旳措施;c、对于不小于6m旳大溶洞,一般采用填片石,回填混凝土,钢护筒跟进旳措施。
1、漏浆处理措施:①回填片石、粘土片石旳粒径以10~30mm为宜,回填厚度以1m~2m一层,采用小冲程将片石夹粘土冲进、冲实溶腔或裂隙,如此反复直至通过漏浆段。
同步在钻进时保持适中旳孔内泥浆比重,采用掏渣筒掏渣钻进,保证孔底一定量旳钻渣,以堵塞岩溶裂隙,必要时将袋装水泥整袋投入孔底,与钻渣混合起到堵漏旳效果。
②采用目前国内较为先进旳化学注浆法堵漏此法是通过对漏浆处旳裂隙或溶洞进行化学注浆,注浆浆体具有速凝、早强、流动性差旳特性,可以很快旳凝结成帷幕,像墙体同样堵住裂隙和溶洞,从而到达止漏旳效果。
注浆钻孔可沿承台每隔3~4m成环布置,以使注浆到达帷幕效果。
详细施工工艺如下:施工工艺:①采用φ100地质钻孔机在承台周围钻孔,间距3~4m,深度与最长桩基长度相似;②周围钻孔进行化学注浆;③在承台桩位处钻孔,钻孔直径100mm,长度同桩长,在孔内注水泥浆,必要时加砂。
2、溶洞内卡钻处理措施:①慢提法钻头卡在溶洞内任何部位时应将钻机主绳按:徐放--收紧,反复进行使钻头旋转从原位提出。
②冲击法将钻机主绳放松3~5m,再用钻机副绳吊一小钻头向下冲击卡住旳钻头,使之松动。
岩溶地区桥梁桩基施工技术
岩溶地区桥梁桩基施工技术摘要:桥梁桩基施工技术要点主要包括搭设钻孔平台、测量放样、护筒埋设、制备泥浆、旋挖钻孔、冲击钻孔、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注等,从三方面提出了岩溶地区桥梁桩基施工的质量控制措施,旨在保证岩溶地区桥梁桩基施工质量。
关键词:岩溶地区;桥梁;桩基施工1桥梁桩基施工技术要点1.1施工准备1.1.1搭设钻孔平台为方便钻孔施工,应结合地形及地质条件搭设钻孔平台。
钻孔平台除了要确保稳定之外,还应保证平台底座能够有效支撑钻孔机械设备的重量。
钻孔平台可以利用钢管桩作为基础,并用木料、型钢以及各种杆件搭设平台顶面的纵、横梁及支撑架。
此外,在设置水上钻孔平台时,应当充分考虑泥浆的循环及排放要求。
1.1.2测量放样在桥梁钻孔灌注桩施工中,测量放样直接关系到孔位的准确性。
具体的实施要点如下:按照设计测控点,对施工测量控制网进行布设,在此基础上开展测量放样工作,先测放出桥梁墩位的中心线,再测放出各个桩位的中心线,并在稳定的基础上设置护桩。
1.1.3埋设护筒桥梁工程大多采用钢护筒,其埋设质量对钻孔施工有着直接影响。
钢护筒埋设的具体实施要点如下:钢护筒的内径应当略大于桩径,当钻孔机械为旋挖钻机时,钢护筒的内径应当大于钻头直径20cm;当使用冲击钻机时,钢护筒的内径应当大于钻头直径40cm;钢护筒的顶面应当高出施工地面50cm;钢护筒的接头应当耐压、不漏水;钢护筒的中心轴线与桩位中心的最大偏差不得超过5cm,同时要确保护筒竖直。
1.1.4制备泥浆泥浆的性能不但会对护壁效果产生影响,而且还会间接影响成孔质量。
所以在制备泥浆时,必须严格控制性能指标,以保障成孔质量。
可以选用水化速度快、黏度大、造浆能力强的膨润土作为黏土,并在浆液制备前,将黏土中的大块全部打碎,以便搅拌时能够快速成浆,从而达到缩短搅拌时间、提高泥浆质量的目的。
1.2施工技术1.2.1旋挖钻孔旋挖钻孔的实施要点如下:(1)正式钻进前,可在钢护筒内存入适量的泥浆,然后先以低档慢速进行钻进,当钻至护筒下1.0m 左右后,便可用正常速度钻进。
岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术措施
收稿日期:20040927作者简介:高歌今(1961—),男,工程师。
岩溶地区桥梁桩基础设计及施工技术措施高歌今(贵阳铁路分局贵阳工务段 贵州贵阳) 摘 要:岩溶地基对桥梁的危害性非常大,设计与施工时必须高度重视。
通过某铁路大桥溶洞桩基设计及施工,结合岩溶地质发育形态,总结岩溶发育地区桥梁基础地质勘探、洞顶板安全厚度计算、桩基设计及施工等应注意的问题,确保桥梁建设及运营的安全。
关键词:桥梁基础;岩溶地区;桩基础;设计;施工 中图分类号:U443115 文献标识码:B 文章编号:10042954(2004)120058031 概述在西南地区修建铁路、公路,不可避免地会遇到岩溶地基。
对于岩溶发育地区的桩基,如何准确确定桩基持力层高程,如何在桩基设计、施工过程中确保桩基工程质量,如何采用安全、经济、合理的桩基设计及溶洞处理方案,是桩基设计人员普遍关注的问题。
本文以某穿越岩溶地区的铁路大桥桩基础的设计及施工为例,探讨岩溶地区桥梁桩基础设计及施工的技术措施。
该桥桥区地质条件复杂,基岩起伏较大,岩溶极为发育,存在暗河和多层溶洞。
根据地质钻孔揭露,桥区上覆地层为第四系冲积层,下伏基岩为石炭系灰岩,地层自上而下可分为:①第四系冲积层,亚粘土、粉细砂、圆砾卵石层交错分布,层厚116~1019m ;②强风化页岩,半岩半土破碎块状,层厚3120~3212m ;③弱风化灰岩,岩芯呈碎块状,裂隙发育,层厚1110~5100m ;④微风化灰岩,块状构造。
节理裂隙发育,溶隙及溶洞极发育。
本区溶洞层数最多达11层,一般在7~8层,溶洞最高约10m 。
全桥30根桩基处于溶洞区,在桩基施工过程中增加了10根溶洞桩基。
2 岩溶发育区桥梁基础地质勘探溶洞问题的存在本身就有三大难点期待解决:(1)溶洞的孔壁情况以及大小、位置不清等会对冲击钻头运行情况造成隐患,如卡钻、掉钻等;(2)溶洞的连通情况无法准确了解,这会造成孔内泥浆急剧下沉,钻孔过程中的内外水头失去平衡,有可能造成孔壁坍塌事故的发生;(3)溶洞的走向不明,加上施工超前钻只能在桩位以外进行地质层的揭示,从某种意义上来说,勘探资料无法提供准确的地质分布状况,正是这种模糊的参考资料,造成施工中极大的盲目性。
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。
· 岩溶地区桩基施工工法
岩溶地区黏土、碎石充填法桩基施工工法1、前言随着近年来高速公路桥梁施工技术的发展,桩基础在复杂地质条件下也得到了广泛应用。
喀斯特地貌就为一种比较常见的复杂地质。
结合施工环境及特点,我公司在施工中总结了处理喀斯特地貌富水地质条件下桩基施工的经验,将黏土、碎石充填法总结,并加以推广,取得了显著的社会效益和经济效益。
2、工法特点1)施工简单,操作性强,施工可有效控制保证桩基质量。
2)经济高效,材料便宜,方便取材,缩短了工期节约了成本。
3)环保,富水地区毗邻河流,泥浆中不添加任何有害物质污染水源。
3、适用范围本工法适用于岩溶地区裂隙比较发育,浅水中桩基施工。
此法同样适用于岩面倾斜地段。
4、工艺原理使用膨润土加编织袋、片石形成复合型纤维泥浆,对岩层裂隙及小的孔洞堵塞,起到护壁的作用,并用冲锤低冲程冲击使片石堵塞溶洞、溶沟更密实。
5、施工工艺流程及操作特点5.1施工工艺流程测量放样↓←红黏土周边夯实↓挖埋护筒↓←泥浆制备←泥浆指标检测↓钻机就位←如漏浆,补水补浆↓冲进岩层↓←如遇小溶洞抛填黏土片石,如漏水,补水补浆,加编制袋形成纤维。
↓反复冲压进行充填和护壁↓←泥浆水位稳定正常钻进↓泥浆循环→终孔验收,地质检测↓←泥浆钻渣外运钢筋笼制作,验收→钢筋笼安装定位↓安装导管,二次清孔↓←泥浆指标检测严格控制混凝土和易性、塌落度→灌注水下混凝土↓←导管埋深检测灌注混凝土至设计高程以上一倍桩径5.2操作要点5.2.1钻进速度。
进行超前地质打孔,确定溶洞大概位置,为了避免钻孔过程中遇溶洞,孔内液面突然下降引起塌孔,在溶洞顶板位置必须低速钻进。
5.2.2钻机头选用。
在临近溶洞顶板时换小锤低冲程冲击,将顶板击穿后用片石黏土填充反复冲击,直至整个顶板破除。
若填充无法解决说明溶洞较大,则直接用大锤低冲程冲击,慢慢破除溶洞顶板。
溶洞内多含有填充物,为防止异石卡钻、偏位,最好使用冲击钻钻进。
5.2.3钻机选用CK手拉锤冲击钻机,避免机械钻机振动造成塌孔。
岩溶地区桥梁桩基施工技术
岩溶地区桥梁桩基施工技术岩溶地区桥梁桩基施工技术摘要:研究目的:探讨岩溶地区桩基工程特点,解决岩溶地区施工中遇到的问题,并进行了技术归纳总结为同类工程总结经验。
研究结果:岩溶地区岩溶发育地段钻孔桩基础,采用回填片石、红粘土、岩溶注浆、钢护筒跟进法等施工技术配合冲击成孔工艺处理溶洞,能够取得满意的技术、经济、质量等效果。
关键词:岩溶桩基施工技术1 引言临湘特大桥位于岩溶裂隙非常发育地区,溶洞的遇见率达到80%左右。
溶洞间相互连通且大小不一,并有不同程度的溶洞群出现(呈珠串型),溶洞内有的有填充物(如流沙,淤泥等杂物),有的为空洞。
各溶洞上下之间顶板薄厚不一。
由于以上特点,在钻孔施工中经常出现塌孔、串孔、斜孔、卡钻、掉钻、地面沉陷以及在混凝土灌注过程中混凝土流失大、混凝土面突然下降导致导管悬空等情况频繁出现。
因此,对于岩溶地区钻孔桩施工进行有针对性的研究,对其它相似地质情况下指导钻孔桩施工提供借鉴。
2 工程概况临湘特大桥位于湖南省临湘市境内,中心里程为DK1377+409.60,全长2710.50m,孔跨布置为:55-32m+2-24m+1-32m 1-24m+3-32m+3-24m+(32+48+32)m现浇梁+10-32m简支梁+(40+64+40)悬臂梁+1-32m简支梁。
全桥基础主要为钻孔桩基础,桩径分为Φ1.0m、Φ1.25m、Φ1.5m和Φ1.8m;共有钻孔桩632根,总长8500m。
2.施工方案根据地质勘查资料和对施工现场的调查,钻孔桩基础全部采用冲击钻进行施工。
冲击钻孔穿透溶洞成孔,不但有效克服了不良地质现象,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。
该桥基础全部位于岩溶地区,岩溶裂隙非常发育,所以在钻孔施工时,需要解决的关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆,或者产生漏浆但不发生塌孔,保护桩孔,保障施工人员及钻机的安全,保证桩孔顺利成孔。
总结以前的施工经验,根据现场实际情况,制定了相应的溶洞处理方案,经过实际实施取得了良好的效果。
浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术
《.塑塞凰浅析岩溶地段桥梁桩基施工技术刘剑(中铁隧道集团三处有限公司,贵州都匀558013)喃要】岩溶地基的工程危害性极大,在我国有着广泛的区域分布,研究岩溶地基下的施工问题具备重要的现实意义。
该文在分析岩溶危害性.岩溶地基桥梁桩基施工的基础上,提出岩溶地段桥梁桩基施工中应注意的问题。
鹾.锺词]岩溶地基;桥鲁乏J基础;施L技术岩溶地基是地基中包含有可溶性岩层,如碳酸类岩层、硫酸类岩层和卤素类岩层等,这些岩层受水的化学溶蚀和物理侵蚀作用而形成洞穴、沟槽、空隙以及被切割成各种形态的岩体,岩溶地基对建筑工程危害极大,因此,在岩溶地质特殊的环境下,桥梁基础设计与施工要保证质量,就必须掌握岩溶地段桥梁桩基分类、特点,掌握基础的适用范围,才能使专业人员设计和施工时更好地注意发挥各类基础的特长,才能更合理选择适宜的基础,建成的桥梁安全、经济、舒适、高效使用。
1岩溶的危害性岩溶形式有很多种,对工程结构有危害的主要岩体结构形式有如下几种:石芽、狭缝和岩石中筒状裂隙:坚硬岩石和软弱土层互层:由于岩溶而形成土壤中弯形空洞;岩石中空洞或洞穴;由于溶洞坍塌形成的穹腔和空洞,锥形洼地中软弱和可压缩的土层;土层、岩层々及土壤侵蚀而裂开渗坑。
2桥梁捌磕麟漕地基中的施工21岩溶桩基施工方法对于岩溶桩基,为了防止泥浆渗漏造成孔口坍塌,全部采用钢护筒,利用钻锤或震动锤打入,边冲孔边跟进,埋深一般为6—20m,穿过易坍塌的表层粉质黏土、松散砾石层为宜。
施工桩序,墩位群桩基础的施工顺序应按以下原则执行,先施工角位桩、边位桩,桩位溶洞较深的桩先施工。
泥浆配制,根据本桥特点在工地实验室进行泥浆配制,经多次优化确定泥浆配合比配制的泥浆应具有斛氏失水、泥皮薄、护壁稳定等特点。
22岩溶处理技术对于—般溶槽、溶沟、小裂隙:在冲击成孔过程中,发现泥浆冒气泡,泥浆面缓慢下降,可以判断为小溶沟、溶槽或小裂隙。
采用投放1:1片石、袋装土反复冲压,以填塞溶沟、溶槽及裂隙,必要时加投袋装水泥,间歇时冲击,同时向孔内补充泥浆,直至孔内情况稳定,然后再缓侵进尺,穿过岩溶区。
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岩溶地区道路桥梁桩基施工技术浅析
摘要:随着公路建设快速发展,公路里程快速增加,在岩溶地区修建高速公路不可避免,岩溶地区的桥梁地基,特别是桥梁钻孔灌注桩基础经过岩溶发育区存在严重的地质病害。
本着从桥梁基础结构安全性角度对桥梁基础设计及施工提出指导意见,优化岩溶区桥梁基础的技术,保证桥梁结构安全的基础上达到缩短施工工期,节省工程造价,避免施工事故的发生。
本文总结了岩溶区桩基施工技术及常遇问题的处理方法
关键词:岩溶岩溶道路桥梁桩基础实施技术
中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:
一、岩溶及岩溶道路桥梁基础
1、概述
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。
并且岩溶发育存在复杂,多样性,它对通过的桥梁基础会产生严重危害。
2、岩土区桥梁基础形式的确定
岩溶地区桩基宜采用端承桩,摩擦桩应慎用。
因为溶岩地区往往地下水丰富,随着季节变化,地上降水量的大小影响地下水位变化。
因此,岩溶上覆盖的土体密实度较低,提供的摩阻力就较小,如有裂隙发育或未填充的空洞,会导致桩周土体流失,损失摩阻力; 桩周边附近的勘探孔也因未用水泥砂浆填充密实,导
致桩周土体流失进入溶洞,引起摩阻力损失,进而降低承载力。
由于岩溶发育毫无规律性,实际入岩高程和设计高程经常会有较大的偏差,此情况下需根据现场采集的各项数据和指标综合判断调整桩端高程。
对于提前入岩的孔,须按原设计高程终孔; 对于入岩较设计延迟的孔,则加长桩长,直至满足设计的边界条件为止。
对位于岩溶区的桥梁桩基,按端承桩进行设计时,桩长应满足桩端支撑力的要求,为结构安全和桩基补强预留一定的安全储备。
二.桩基础及岩溶道路桥梁桩基的施工技术
2.1桩基施工技术概述
桩基施工技术的发展与桩材的发展是紧密联系在一起的。
从成桩工艺的发展过程来看,最早使用的桩基施工方法是打入法。
打入的工艺从手锤到自由落锤,然后发展到蒸汽驱动,柴油驱动和压缩空气为动力的各种打桩机。
此外还发展了电动的震动打桩机和静力压桩机。
随着就地灌溉桩,特别是钻孔灌注桩的出现,钻孔机械也不断改进,如适用于地下水位以上的长、短螺旋钻孔机,适用于不同土层的各种正、反循环钻孔机,旋转套管机等。
为提高灌注桩的承载力,出现了扩大桩端直径的各种扩孔机,以及孔底或周边压浆的新工艺。
2.2 成孔机械的选择
一般而言岩溶地区成孔宜选择冲击钻, 穿越溶洞时, 一般会出现漏浆现象, 漏浆速度、流失量与溶洞大小、溶洞贯通情况、溶洞
内有无填充物以及填充物的密实情况有关。
如遇较大或贯通发育的溶洞, 泥浆会大量流失, 很快造成塌孔, 仅靠回填粘土造浆是难以奏效的, 必须同时回填一定级配的片石, 用冲击锤采用小冲程( 50~ 70 cm) 反复冲击, 并边冲击边回填片石和粘土, 将泥石挤入溶洞, 达到内外平衡而使孔壁稳定。
这是快速有效处理漏浆和塌孔的方法。
溶岩发育区域地质条件复杂, 溶洞、溶沟、溶槽的产状是三维的, 尤其是溶洞发育为蜂巢状时, 钻进过程中会经常遇到不平整的岩面和不连续的介质, 用旋转钻机很容易卡钻, 而用冲击钻则很容易解决该问题。
由于溶岩强度相对较低, 遇倾斜的岩面时容易偏孔, 回填强度较高的片石, 使冲锤作业面强度均匀一致, 小冲程冲击就很容易解决偏孔问题。
2.2岩溶区桩基施工
(1)测量放线定位
按图纸的设计要求,准确放出桩位位置,并做好桩旁护桩点,可随时复核桩位。
(2)埋设护筒。
根据桩位将护筒埋设,护筒高度宜高出地面0.1~0.5m。
(3)冲孔
冲孔前,应详细了解和熟悉该桩位的地质钻探资料。
对岩面的标高、溶洞规模大小、溶洞的标高等情况做到心中有数,并指导冲孔的过程。
冲孔时采用优质泥浆进行施工,以加强护壁效果。
泥浆的比重严格控制在1.10~1.18之间,防止比重过大或过小造成岩层
崩解或坍孔现象,泥浆的粘度严格控制在18~22s。
为防止泥浆沉淀,可在泥浆中掺入0.1%~0.4%的纯碱在岩溶地区,冲孔至岩面后,要严格控制冲进进度。
冲进过快,可能导致护壁质量差,遇到溶洞时出现突然大量泥浆漏失,发生塌孔埋钻事故。
因此,采用高频低落的方式,一般进度掌握在60~80cm/h,提钻高度控制在60cm左右。
冲孔穿越空溶洞时,关键要防止钻穿溶洞时出现泥浆流失而使桩孔护壁失去泥浆压力产生塌孔。
(4)钢筋笼吊装
钢筋笼吊装中尽可能避免与孔壁接触,以免引发坍孔。
要做好检测管的对接工作,确保检测管的稳固与密封。
钢筋笼的对接焊接要达到要求。
(5)灌注混凝土
灌注前应认真、严格地检查导管的密封性。
混凝土的坍落度控制在18~22cm。
应认真计算首批灌注混凝土的数量,岩溶地区扩孔情况较复杂,应适当增加首批混凝土的数量,确保满足首次埋置深度1.0m以上。
岩溶地区通过溶洞部分的桩身容易产生扩孔,对通过溶洞的部分的扩孔情况作分析估算,准备足够的混凝土材料,防止因材料不足而造成断桩事故。
混凝土浇注施工中,需要专人观察混凝土面的上升高度和出浆量与混凝土的灌入量是否成正比,若有异常,应分析原因并采取相应对策。
2.3 岩溶道路桥梁桩基的施工技术应注意的问题
(1)当桥梁地基下的溶洞较大,埋藏较深,但又不满足顶板厚
度检算要求时,只能采用桩基础。
当岩面溶蚀高差大于1m或岩溶洞穴平面,剖面尺寸大于1m,可溶性岩层埋深在8m以上,基底岩层部分缺角且无法嵌补,明挖或水下施工压浆有困难等情况均可使用桩基处理。
(2)钻(挖)孔桩在穿过溶洞进入完整基岩中深度不得小于5倍桩径,若实际值小于此项要求时,应结合地质资料进行加深或验算。
(3)对于桩尖下伏溶洞,是采取穿过溶洞还是桩尖立于溶洞顶,须根据检算和经验设计。
一般情况若完整基岩顶板厚大于10m且顶板厚与溶洞孔径之比大于2时,基底以下溶洞可以不处理,否则应该采用桩基穿过溶洞。
(4)对于挖孔桩在桩身与基岩相接的侧面上加打牵钉,当遇有流塑状粘性土体与有可能发生缩孔采用护壁仍不能保持断面尺寸者,桩身尺寸适当加大”
(5)置于岩溶地区溶槽或溶沟处的桩基础,当桩穿过溶槽,溶沟内的填充土支立于溶槽底面或溶沟底面的岩层上时,可按支立于一般岩层上的柱桩分析方法进行桩的内力分析,桩的轴向容许承载力应根据溶槽或溶沟底面岩层的好坏(包括强度和缝隙等情况)来
确定。
如果溶洞顶板很薄,而溶洞内的底面很深,且洞内填充土属于密实稳定,具有足够强度,则桩底可穿过溶洞的顶板置于溶洞内的填充土层内,而不置于溶洞的底板上时,可按摩擦桩进行设计。
(6)当桥梁墩台下地基有呈上下成串分布的溶洞时,在充分探明溶洞最下层分布的前提下,宜采用直径不小于1.5m的钻孔桩。
若上面成串分布的溶洞均较小,且有填充物,可先在钻孔至空洞时,先行压浆加固填充物,待其凝固达到一定强度后,再依次往下钻孔压浆,直至按摩擦桩计算所需的桩长。
(7)当基桩穿过多层岩溶层支立于坚固的岩层上时,不应考虑多层岩溶层对桩侧起摩阻作用,因为岩溶层与桩侧之间的摩阻作用,在本质上不同于一般土与桩侧之间的摩阻作用。
如果多层岩溶层与桩侧之间粘结成一体,桩身轴向荷载如何分配给每一岩层,是一个非常复杂的问题,很可能在某一岩溶层与桩身粘结处,因受力集中首先出现摩阻破坏而导致整个桩基础破坏。
因此,通常不仅不应考虑。
结束语
我国公路建设规模的进一步扩大,公路线路经过岩溶地区将越来越普遍,大量桥梁基础将置于岩溶顶板之上。
岩溶地区桥梁桩基的设计和施工方法研究己成为我国基桩研究的一个发展方向,应根据实际的地质情况,提高岩溶道路桥梁桩基的施工技术,时刻确保桥梁结构安全。
参考文献:
[1]高大钊,赵春风,徐斌.桩基础的设计方法与施工技术.北京:机械工业出版社,1999
[2]冯卫东.岩溶地基桥梁桩基施工技术.铁道标准设计,2002.。