人工挖孔桩溶洞处理专项安全施工方案

湖南省新化至溆浦高速公路第五合同段（K32+800-K37+180）

人工挖孔桩溶洞处理专项安全施工方案

业主单位：湖南省新溆高速公路建设开发有限公司

监理单位：湖南省交通建设工程监理有限公司

施工单位：山东通达路桥工程有限公司

编制日期：2010年4月

新溆高速第五合同段

人工挖孔桩溶洞处理专项安全施工方案根据地质勘测资料溶洞大概可分为4类（空溶洞、多层溶洞、大型溶洞、有填充物溶洞）我第五合同段的溶洞类型主要以有填充物溶洞为主，其填充物主要有半填充淤泥土质、砂砾、碎石、卵石、粘土等。

一：方案的选择

根据以上工程概况及施工特点，有溶洞的桩基主要采取如下方案：

1、挖孔桩施工

当有溶洞的桩基地层中无较厚砂砾层或砂层，且溶洞水位较低时采用挖孔桩的方案较为适宜。

2、钻孔桩施工

当地层中有较厚的中粗砂层、风化严重的砾石、碎石；地下涌水量较大时采用钻孔桩施工。

3、护筒跟进法

当溶洞上方有较厚的砂砾层时，采用护筒跟进的方法，以防止坍孔。

4、挖钻结合法施工

主要针对挖孔法施工，当对地质情况难以掌握及地下水情况难以判断，挖孔难以进行下去时，采取钻孔桩的施工方法。

二：挖孔桩施工

1、挖掘时的安全技术措施

2、挖孔工人必须带有安全帽、安全绳。取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机必须经常检查。

3、为防止井口坍塌，必须在孔口用钢筋砼护壁。

4、挖孔深超过10m时必须采用机械通风。

5、挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖。

6、井孔要设置牢固可靠的安全梯，以便于施工人员上下。

7、电工、爆破工必须持证上岗，井上、井下作业人员必须身体健康。

8、孔内照明须使用12V安全电压和防爆灯。

9、孔上与孔内人员必须保持有效联系，孔边设安全绳与孔下人员安全带连接，安全绳由孔上人员随作业面松长。

10、孔内作业人员连续工作时间不能超过4小时。

11、孔内爆破时应注意以下事项：

①导爆索起爆应有工人迅速离孔的设备；导爆索应做燃烧速度试验，据以决定导爆索所需长度；孔深超过10m时应采用电雷管引爆。

②必须打眼放炮，严禁裸露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m.炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

③严格控制用药量，以松动为主。一般中间炮眼装乳化炸药1/2节，边眼装药1/3节~1/4节。

④有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮。如有瞎炮时按安全规程处理。

⑤炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起坍孔。

⑥孔内放炮后必须迅速排烟，方法为采用高压风管放入孔底吹风。

⑦一个孔内进行炮破作业，其他孔内的施工人员必须到地面安全处躲避。

⑧爆破时孔口应覆盖安全网等防护措施，以防飞石飞出。

三：挖钻结合法施工

当在挖孔作业中遇到严重的流沙或严重涌水，挖孔作业难以继续时，就要改为钻孔桩的施工方法。具体方法为重新回填粘土片石混合物（比例1：1），采用1—1.5m的冲程将洞内冲砸密实，再转入正常钻进。

①详细掌握溶洞出现的位置，并大致推断其范围大小。

②对有溶洞的桩位地质、水文地质资料进行分析研究，制订适当的安全施工方案和施工技术保障措施。

③每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出，发给有关人员，让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的安全施工方案。

④施测墩台十字线及其护桩，定出桩孔准确位置。

⑤在孔位处安装提升设备，为防止孔口坍塌，在井口周围用现浇砼进行护壁，厚度20cm，高3m.

四：孔壁支护施工

为保证施工安全，护壁采用钢筋砼护壁，其结构形式为内外齿型，φ6钢筋靠内径放置，厚度为15cm.现浇砼的施工一般采取自制的钢模板，每节段由三块拼装而成。浇注砼时，拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U型卡连接，上下设两道槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注砼和下节挖土操作。砼用人工或机械拌制，用吊桶运输人工浇注。

五：井孔开挖

挖掘时，要使孔壁稍有凸凹不平，以增加桩的摩阻力。挖掘方法视土层性质而定。根据地质勘测资料，地质情况由上至下主要分别为杂填土、含砾石卵石粉质粘土、弱风化结晶灰岩、和微风化结晶灰岩。粘土为不透水层，适合挖孔作业，采用短柄铁锹

进行开挖，每挖掘1m深时就及时用钢筋砼护壁。含砾石卵石粉质粘土具有一定的渗水性，在此段地层作业要浅进尺，即每挖深0.5米~1.0米左右，就快速支护，以防塌孔。进入到砂层时，沿上层护壁外围每20cm打入φ20的钢钎，然后钢钎上绑扎草袋作为防护，抽完水后浇注护壁，每节最大高度0.5m.

当挖孔进尺到溶洞顶面1m时，挖孔作业人员必须系安全带，安全带要与井口上的挂梯或安全绳牢固联系，然后用风钻钻一个φ100mm的孔，查看溶洞内是否有承压水，若有，人员则应迅速撤到地面等其自然排除，水位稳定后再进行抽水，然后继续开挖。挖穿溶洞顶盖后，首先用水泵抽掉洞内的稀浆或水，然后将鸽子或活鸡放入空溶洞中，呆30分钟，若正常，方可将作业人员用钢吊笼放入空溶洞中。随后用砖砌外圈，且其要有足够的壁厚、刚度，以防止灌注砼时护壁被挤垮，然后立模浇注钢筋混凝土护壁。溶洞处理完成后，继续向下挖进。

若溶洞内无承压水，在挖穿顶盖前，作业人员身上的安全带必须与孔顶上的安全绳或钢爬梯相连接，以确保溶洞挖穿时作业人员的安全。下洞前将鸽子或活鸡放入溶洞中，呆30分钟，若正常，方可进行洞内作业。进入溶洞后，要根据溶洞内填充物的情况分别采取不同的措施：

①若为空溶洞，首先将积水抽干，用砖砌外围，然后立模浇注钢筋混凝土。

②溶洞内有填充物，则根据填充物的种类分别采取不同的措施

a.填充物是中粗砂、粉细砂时，挖进时应浅进尺，强支护，沿上层护壁外围每20cm打入φ20的钢钎，然后钢钎上绑扎草袋作为防护，每节最大高度0.5米。

b.填充物为软塑壮粘土、含碎石粉质粘土时，采用短柄铁锹

进行开挖，每挖深1m左右就及时护壁。

挖孔穿越弱风化结晶岩和微风化结晶灰岩时须采用松动爆破的方式进行开挖。当进入爆破施工阶段，应让护壁砼有一定的强度后再进行另一个孔的爆破施工。严禁用裸露药包，必须打眼放炮和严格控制装药量，以松动为主，以免护壁被炸坏造成坍孔，同时孔壁周围眼孔要加密，不装药，以保证爆破后孔壁完整。

挖孔时应视不同情况采取不同的排水措施。孔内渗水量不大时可用铁皮桶盛水，人工提引排走，渗水量大时，可用水泵排走。六：劳动组织

为防止施工作业人员疲劳，施工顺序为一个墩基础的所有桩孔同时开挖，组织四班制连续作业，即一个孔护壁完成后，在等强过程中进行另一个孔的挖掘工作。每班4~6人为宜，开挖1~2人，提升出土及排水3~4人，井上井下人员交替更换。

六、终孔检查处理

挖孔挖到设计标高后，及时进行孔底处理，做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求，并及时向驻地监理工程师报检。

七、筋骨架制作及安装

钢筋骨架在场外预扎后吊入孔内，为保证钢筋骨架的正确位置，主筋上安装砼保护层垫块，并在钢筋笼上口设撑拉装置，以防止钢筋笼在灌注砼过程中出现变位现象。

八、灌注砼

当孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小时，采用在空气中灌注混凝土桩的方法。用导管灌注砼，其坍落度为

7cm~9cm.开始灌注时，孔底积水深不能超过5cm，灌注的速度要尽可能加快，使砼对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，以防水渗入孔内。桩顶2m以下灌注的砼，可依靠自由坠落捣实，不必

再用人工捣实；在此线以上灌注的砼要以振捣器振实。砼灌注至桩顶后，要将表面已离析的混和物和水泥浮浆等清除干净。

当地下水上升速度较大时，采用水下灌注砼的方法施工。

新溆高速公路第五合同段项目经理部

2010年4月