人工挖孔桩溶洞处理方法

人工挖孔桩溶洞处理方法

一、工程概况

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1、场地基岩工程地质条件

1-1、基岩的岩特征

场地主要岩性可分为石灰岩，砾岩:

石灰岩：灰色，岩石较为致密坚硬，隐晶结构，可见方解石脉，岩层，岩层中溶蚀现象较发育，常形成溶成溶蚀裂隙，溶孔，溶洞，岩层面凹凸不平，在短短距离内形成陡坎。

砾岩：主要为钙质泥质胶结的砾岩，局部夹红砂岩，砾石成份以灰岩、白方质灰岩、石英砂岩、硅质砂岩为主，岩石较硬。该层节理裂隙较为发育，溶槽及溶洞等岩溶现象较为发育。

1-2、基岩的地质构造，风化程度

灰岩砾岩是该建筑场地的基岩，建筑场地内未发现大的构造断层。但小的构造破碎带较发育，地表水沿着构造破碎带下渗，溶蚀，使得岩溶较发育。

由于灰岩，砾岩致密坚硬，为较硬岩，因此，风化程序较弱，强风层很薄。一般为中至微风化。

1-3、基岩中的岩溶发育程度

可溶岩石与具有溶蚀能力的水，是岩溶作用发生和发展的主要因素。建筑场地的灰岩，砾岩是可溶岩，而且多为中厚层状。节理裂隙发育，便于水的渗入。大气降水是具有溶蚀能力的水。因此，建筑场地的石灰岩，砾岩的岩溶现象较为发育。溶洞内多为软塑准状态的红粘土全充填或半充填，在外荷载的作用下，极易造成溶洞的塌陷，危害程度严重。灰岩，砾岩的表面形态十分复杂，而且变化较大，多形成溶沟，溶槽、漏斗等。

2、场地基岩溶洞分布分析

2-1、场地基岩分布分析

由XXX勘察建筑设计院提供的《勘察报告》显示：整个建筑场地的基岩凹凸状态严重，陡坎率相当大。整块地带也就是约三百多平米起伏较缓，且边沿都在溶洞区。

2-2、场地溶洞分布分析

2-2-1、开口溶洞主要分布在1、3、4、5、6/H轴和F、E、C/1、3、4、5、6、7轴；

2-2-2、闭合溶洞、溶槽整个场地均有分布；

2-2-3、勘探钻头只有十几厘米直径，很难反应大面积孔内溶洞情况，从《勘察报告》分析，还有较大量的溶蚀溶洞现象存在，必须在边施工边发现边向上反应情况的基础上适情处理。

二、施工准备

1、施工前机械材料准备

1-1、机械准备

空压机4台/套

风镐20台/套

凿岩机4台/套

深井泵15台/套

铁锤10把

电动卷扬15台/套

手推车5台

1.5-2m长钢钎10根

2、材料准备

中粗砂、高标号水泥、木枋、铁丝、元丁、干红砖、雷管、炸药等提前预算购置，保证施工需求量。

3、施工人员配备

爆破施工员：1名有桩基孔内爆破施工经验；

技术人员：1名有人工挖孔桩及处理桩基溶洞施工经验；

施工人员：40名有人工挖孔桩及处理桩基溶洞施工经验；

安全员：2名有人工挖孔桩施工安全管理经验。

三、施工方法

1、检查护壁。护壁一定要牢固，确认不牢固时，拆除重做；溶洞上方用钢筋混凝土护壁（高度1.00M以上）。

2、扩孔。遇溶洞时，孔径应增大300mm，其理由是遇溶洞时，万一岩溶膨胀或下滑影响护壁，可在内再做一层护壁加固，同时也增大了施工作业面，这有利于边做边护壁，提供优越条件。溶洞孔存在扩孔难这一特性众所周知，一但把溶洞底板炸穿，是无法堵住溶洞口的，所以，有时其孔径必须要达到设计扩底直径那么大。

3、用钢钎探插溶洞大小，深浅，走向，制订施工方案，用钢钎探插的方法，可根据探插的结果研究可行性分析施工步骤，特别是材料准备等等相当关键。

4、施工方法

4-1、土洞

即在土体由地下水溶蚀而成的溶洞，溶洞内无岩石，一般可能为流质泥浆填充或无填充物的空洞等几种情形。在无外力搅动请况下，溶洞壁一般都处于稳定状态，所以在遇到土中溶洞时应尽量避免搅动溶洞壁，不宜采用爆破方法

施工。要穿过土体中溶洞施工时应采用人工清除溶洞中填充物再回填密实材料的方法施工。

4-1-1、无填充物干洞

①、无填充物干洞在打穿洞顶土层后能直接观察到溶洞内的情况。

当溶洞侧向深度小于1.0M且确认溶洞壁不会坍塌时，将溶洞内的浮土杂物清除干净后用水泥砂浆砌筑120厚钢筋砖护壁，砌筑护壁时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，待护壁砂浆凝结24小时后，用C25混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌填充。

②、当溶洞侧深较大时，应选用松木对溶洞顶土体进行支撑（一次性使用，不再拆除），确保施工安全，支撑好洞顶后护壁定型钢模，装模时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，钢模形成稳固后浇灌C25混凝土填充溶洞空腔，浇灌混凝土应振捣密实，可在混凝土中参加适量的微膨胀剂，保证混凝土与溶洞壁不留空隙。

4-1-2、流质泥浆（或积水）填充溶洞。因打穿洞顶后不能直接观察溶洞内的情况，则应先用钢钎探明溶洞的侧向和高度才能因地制宜地确定施工方法。①、当溶洞侧深不大时，按溶洞内无填充物作业方法施工，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，溶洞侧深在1.0M以内的，砌筑好120厚钢筋砖护壁后用C25混凝土填充护壁后的溶洞空腔。

②、溶洞侧深较大的，则先支撑加固洞顶土体后装钢模（或用水泥砂浆砌筑2 40厚钢筋砖护壁）浇灌C25混凝土填充溶洞空腔。

4-1-2、当溶洞高度小于1.0M时，可一次砌筑护壁（或装护壁定型钢模）到顶，在溶洞顶上方留浇灌混凝土口浇灌混凝土填充护壁后溶洞空腔。当溶洞高度大于1.0M以上时，应分节（每节高度不超过1.0M）进行施工，且应待下一节的

混凝土强度达到12Kpa以上后才能进行上一节的施工。

当溶洞侧深超过2.0M以上时，用钢钎探明溶洞的平面走向在房屋基础平面图标注清楚，提交建设单位组织设计单位处理。

4-2、岩石层中的溶洞

岩石层中的溶洞一般有开口溶洞（溶槽、漏斗）、封闭溶洞等情况，开口溶洞有半边岩石半边土或放射状溶槽等情形。溶洞内填充可能是硬质粘土或软土或流质泥浆或给水等填充物或干洞。

4-2-1、半边岩石半边土开口溶洞

①、当土体为硬质粘土时，按逐节1.0M深往下施工，先掏空土体部分，然后爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔后将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于120m m厚的砖护壁，待护壁砂浆凝结24小时后。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。

②、当土体为软土（但不流动）时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入1.0～1.5M长的硬原木（梢径3～5cm，沿墩孔周布桩间距15cm）桩，然后掏空土体部分，再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔后将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于240mm厚的砖护壁。待护壁砂浆凝结24小时后，按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。

③、当土体部分是流质泥土或流砂时，按逐节0.5M深往下施工，先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入1.5M以上长的硬原木（梢径3～5cm，沿墩孔周布桩间距10cm）桩，然后掏空土体部分，掏土作业时边掏土边用扎成团的稻草塞入硬木桩间缝隙，便其能滤水挡泥（砂），掏土至一节（0.5M左右）深时，如发生孔底涌泥（砂）则用尼龙编织袋装砂压住孔底堵住泥（砂）涌，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30混凝土护壁，护壁厚度应不少于15cm，护