一般溶洞的处理
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1.一般溶洞的处理
一般溶洞较小,具体表现是漏浆量小,可采用抛碎石、砖块、粘土块、抛入成袋水泥、灌砂浆或砼等方法,从而造成结块,填堵溶洞。重新开钻时,应加大泥浆比重,用膨润土护壁,继续往下钻即可成孔。另外,若钻孔过程中遇到小而不漏水的溶洞,此时操作人员亦能感觉到地层的变化。这种情况如不漏浆可采用膨润土护壁,适当加大泥浆比重成孔。
2.埋藏较浅、洞体较深、空洞或半填充溶洞的处理
这种溶洞容积较大,其具体表现是漏浆大且快。遇到这种情况应立即提起钻头,撤离钻机。采用施打护筒的方法,穿过溶洞使钢护筒底部支撑在溶洞底板或顶板上。接着重新在护筒内钻孔,如还是漏浆,则采用下内护筒等方法进行处理。注意施打外护筒时应计算护筒长度,宜长不宜短,对于原声2.0 m的桩,内径为声1.7m,壁厚1 cm,上下端及中部设加强板,用90kW振动锤沉设。
3.埋藏较深、完全填充且漏水的溶洞处理
这种溶洞一般可采用静压化学灌浆法,先固结填充物,然后再进行钻孔施工。其施工工艺如下:在超前钻有溶洞的桩位四周均布四个灌浆孔,接着进行钻孔(孔径80 ram),孔深要求达到最深溶洞的底部,最后用普硅425 水泥与化学浆作为材料采用双液灌浆系统进行全孔灌浆,要求少量多次,反复灌浆。同时也可采用喷射灌浆法,以提高填充物的强度。此法有效、经济,是一种较常用的溶洞有效处理方法。
4.多层溶洞的处理
可综合采用灌浆法和内护筒法,也可以采用全套护筒法,即相当于再次下内护筒,只是内护筒内径和高度有所改变,但施工工艺不变。
5.埋深较浅溶洞的处理
如果出现溶洞埋深较浅也可采用全护筒人工挖孔法进行处理。此法在华南大桥施工中曾处理过溶洞和流砂,非常成功。
6.漏水、漏浆处理措施
钻孔冲透溶洞时,注意保持孔内泥浆面水头。如发现泥浆面下降,立即提出冲锤,向孔内补浆或加水。漏浆严重时,采用片石加粘土、水泥回填,再冲击开孔,或用钢护筒法。采用钢护筒方案发生漏浆情况,则复打比上层钢护简直径小的钢护筒,抛适量片石、粘土,用冲锤密击封堵钢护筒脚,以达到堵漏目的。
7.抛填物选择
冲孔到达溶洞时,针对洞内充填物的不同,需相应抛填不同材料护壁。如洞内填充物为亚粘土,则抛填片石和粘土(5:1),并适当加砖块和水泥,以便形成稳定护壁。如洞内填充物为砂,则主要抛填粘土和片石或砖块(1:4),防止塌孔埋钻加强护壁效果。
8.防止斜孔
冲击钻成孔过程中,有时会出现岩面倾斜。简单处理是抛填质地坚硬的小片石将岩面找平,以小冲程钻进,以免造成斜孔、卡钻。但如果孔位岩面倾斜度较大,或一半岩、一半土的情况,则直接灌注混凝土,待混凝土达到一定强度后,重钻进。
9.漏混凝土的预防
在对有溶洞的桩成孔灌注水下混凝土时,可能会出现混凝土的压力把已形成的护壁破坏,混凝土浆漏入溶洞的情况。因此,我们在施工中,溶洞顶板冲透并在洞内形成封闭护壁后,再抛填粘土、片石、泥水等充填物,并超过溶洞顶板高度,
进行复打,重新冲击形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。
10.地表沉陷的处理
地表沉陷实际上是溶洞塌陷,造成塌孔。这容易引起掉钻、埋钻,甚至造成安全事故。我们在如表l立交桥两根桩施工时,就出现地表下陷情况。经过分析判断该处3根桩出现的溶洞为贯通的,故对4#桩孔用粘土加片石回填至孔口,再将下陷地表用片石加粘土填平,重新冲孔,而未用钢护筒。对5#桩采用钢护筒方案,这样可节约成本,处理后未再出现下陷等情况。
地质勘探报告和地质断面图显示.每根桩的桩位约有4至5个溶洞.尤以2 台上水桩为最多,多达6个。溶洞出现非常随机,既可能出现在桩孔位的中部.也可能出现在桩孔位的底部或上部。溶洞的大小和深度也不等.一般3m~ 5m.最大可达6 75m。溶洞之间是否连通也没有办法判断。因而必须依据地质断面图.对不同情况采取不同的技术措施。
技术准备工作。事先准备好少量钢护筒{钢护筒加工长度为6m ,保证钢护筒沉放质量)、足够的小片石或狗头石{直径1Ocm~ 20cm)和大量袋装粘土,同时备好装载机和足够的供水设备。
成孔技术步骤。钻机成孔参数如表3所示。钻机钻孔至溶洞顶板时.为防止塌孔,万一塌孔即用足够的小片石或狗头石{直径1Ocm~20cm)和大量粘土回填;钻孔至距溶洞顶部1m左右时.应减少钻机;中程.并控制在1m~1 5m范围内变化,通过短冲程快频率冲击的方法逐步击穿洞顶,防止因冲程过长导致卡钻:在击穿洞顶时.一定要专人负责观察护筒内泥浆变化,如泥浆面下降,则迅速补水.同时及时提升钻头,以防塌孔埋钻;穿越溶洞时须密切注意桩垂直度。JK一8型冲击钻机在钻进过程中必须经常检查垂绳偏离情况,发现偏差及时纠正,保证桩垂直度偏差< 1%孔深。
泥浆面下降时的技术处理。当护壁泥浆面下降{护壁泥浆性能指标按表4采用),则迅速补水.同时及时提升钻头.以防塌孔埋钻。为节省钢护筒消耗,根据溶洞大小按1:1回填粘土、狗头石和片石,进行冲击堵漏。当反复回填不可行时,则必须沉放钢护筒.待泥浆面稳定后进行正常的钻进。同时做好钢护筒导正器.以使钢护筒中心垂直、不偏位,起吊时还需注意钢护筒垂直度及变形情况。软弱粘土或淤泥溶洞技术处理。对于填充物为软弱粘土或淤泥的溶洞,进入沉没后,也应向孔内投入片石、粘土混合物{1:1的比例),冲砸固壁,然后继续钻进。