溶洞施工方案很好

桩基裂隙及溶洞处理专项方案桩基裂隙及溶洞处理专项方案 桩基础施工中经常碰到溶洞及岩石裂隙等不良地质。 1 1、裂隙的处理方案、裂隙的处理方案 裂隙是地应力释放在岩石中产生的裂缝,它会导致桩孔的漏浆、掉 石块,甚至卡钻、掉钻、塌孔等事故. 现场施工人员事先熟悉该桩位钻探资料， 当进尺达到不良区段时，严 密监控孔内水头，当发现水头出现下降时。判断是裂隙还是溶洞。当 为裂隙时，水头下降较缓，这时提钻 2-3m，同时向孔内投入粘土块 和少量水泥，调整泥浆稠度。当水头下降较大时，可补入泥浆保证孔 内水头压力。待孔内水头稳定后，继续钻进。 2 2、溶洞的处理方案、溶洞的处理方案 根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况，对溶洞采用不同的处理方 法，主要的处理方法有：抛填法、静压化学灌浆法、灌注混凝土填充 法、套放大小钢护筒法等。 1、抛填法 溶洞范围小，溶洞高度小于1m，对照地质图，当钻至溶洞顶板 l m 左右时，减小冲击钻冲程，控制 在 1 ～ 1 ．5 m， 通过短冲程 快频率冲击的方法逐 渐击穿溶洞，溶洞一被击穿，孔内水头迅速下 降， 这时立即向孔内补充泥浆，同时提钻至孔口，并向孔内投入片 石、 粘土块和水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定时，用测线测出回 填厚度，当回填厚度大于 l m 时，使溶洞范围形成护壁后，再继续 施工。穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶）。 发现异常情况及时采用以上方法,反复冲砸， 填塞溶洞， 挤密护壁， 直至顺利穿过溶洞。 洞上下各1m范围在钢筋笼的定位筋焊接厚4mm 的钢板圆筒，在圆筒外增加四根定位钢筋（见图1 2． （静压化学灌浆法）施工方法 主桥桩基精确放样后， 在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行 超前钻， 必要时增加钻位。 根据超前钻的结果， 确定护筒的打入深度。 有溶洞的桩位，护筒沉至风化岩层，置于强风化岩面上，这样可穿过 土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩，护筒沉放 要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层，置于砂砾质亚粘土层至少2m 深。根 据溶洞的不同类型，最后决定兼用两种不同的施工方案。 当溶洞内有 填充物填满或有流砂的，或当溶洞为空洞或填充物不满（水洞）且深 度在 1～3m 的，在钻孔桩施工前先进行预处理，采用静压化学灌浆 法固结填充物和流砂，或用此法填满溶洞，在固结体达到一定强度以 后再钻孔施工。 2．1．1 技术要求 溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到 一定的强度（20mpa 以上） ，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍 孔等情况的发生， 保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺 利完成。溶洞预处理施工， 在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础 施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序， 与桩基施 工的各工序一起形成流水作业。 2．1．2 施工方案 （1）处理方法选择由于溶洞埋藏较深，不能用爆破或填充混凝土等 一般方法处理，有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中，因 溶洞的不规则性， 决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化 学灌浆法。因此，采用静压化学灌浆法，同时也可兼用喷射灌浆法， 促进填充物强度的加强。 （2） 静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固， 可控制浆液灌注在一定范围内且不流失， 材料的利用率高， 比较经济。 浆材的结石率为 100％，即 1m3 体积浆材可得 1m3 结石体。对溶洞 中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中 的稀土、亚粘土等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对 于无填充物和半填充溶洞的空间，浆液是通过充填作用填满溶洞的。 浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向， 浆液固化后，小 主应力面得到加固，而原次小主应力面变成小主应力面。这样，通过 对小主应力面反复不断的加固， 一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空 隙，充填溶洞的空间，在桩体周围形成防水帷幕，防止流砂和保证护 壁泥浆不流失；另一方面，提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡 土墙，防止坍孔，见图（2） 。 静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。 内护筒底部及顶部灌浆封缝示意单位：cm （3）工艺设计 布孔：在超前钻有溶洞的桩位四周均布4 个灌浆孔 钻孔：孔径 80mm，孔深要求达到最深溶洞的底部。 材料：普硅 425＃水泥（新标准为普硅 32．5mpa 水泥）与化学浆。 工艺：采用双液灌浆系统进行全孔灌浆，要求少量多次、反复灌浆， 如溶洞空间容积大、倒水性强，则在混凝土干料中添加一定量水玻 璃。 2．1．3 主要施工机械设备 主要机械设备有：bw250 泥浆泵，bw150 泥浆泵，100 型钻机，泥浆 搅拌机和贮浆槽，高压灌浆管及其配件。 图图 2 2：灌浆孔平面布置及剖面图：灌浆孔平面布置及剖面图 3 3、灌注混凝土填充法、灌注混凝土填充法 溶洞的高度在 1．0～3．0m 之间，且溶洞为填充或半填充的，则 先向抛填片(碎)石、砂混合物和注水泥浆，然后用小冲程冲击片石挤 压到溶洞边形成泥浆碎石外护壁 (见图 3)， 水泥砂浆将片石空隙初步 堵塞后，停止冲击，24 小时后，待水泥的强度达到 2．5MPa 后，再 继续冲击，穿过溶洞。 图 3： 3 3、护筒跟进法、护筒跟进法 1、溶洞高在 3．Oh5．Om，对于多层溶洞间距较小的采用钢护 筒穿越处理(见图 4)。先用冲击锤进行冲孔、扩孔处理，然后采用振 动锤将钢护筒振动下沉至溶洞底部， 为保证钢护筒的强度和刚度， 每 隔 2m，设置加强钢板箍。 3、溶洞高大于 5．0m(多层)，且溶洞间距较大时，拟采用套内护筒 法施工， 即用内护筒穿过溶洞的方法进行施工。 内护筒长度 L=h+2m(h 为地质超前钻确定的多层溶洞高) 内护筒内径应比设计桩径大 20cm 左右，外径应小于外护筒内径 5cm 左右，若遇第二层溶洞，第二层 溶洞的内护筒外径比上层内护筒内径小3~5cm，具体见图 5 1、内护筒长度的确定护筒长度 L＝h＋2（m） （h 为多层溶洞高度） 2、内护筒内径的确定 内护筒内径应大于 φ220cm ，同时外径应小于外护筒内径 5cm 左右， 如果只下一次内护筒（一层溶洞） ，内护筒内径选用 233cm，壁厚为 1cm，则 外径为 235cm（主桥外护筒内径为 240cm） 。当遇到第二层 溶洞时，第二层溶洞的内护筒（即第三次护筒）选用220cm 内径。 3、溶洞顶部冲孔 根据超前钻的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，提起钻头、钻 杆，移开钻机（gps－30） ，采用冲击钻机ykc－30 冲孔。用冲击钻冲 孔时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过50cm， 一般进程控制在 60～80cm/h。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查， 其它施工工艺及注意 事项与常规相同。 4、外护筒的制作及沉放方法 4-1 外护筒的制作 外钢护筒制作时，先勘察地质质料，根据溶洞的层数确定外钢护 筒的直径。钢护筒分节制造，工地拼接。先采用桩锤进行扩孔，钢护 筒采用振动下沉。振动下沉采用振动打拔锤，其振动动力为1600KN 以上。 钢护筒下沉时， 用两台经纬仪在两个垂直的平面内监测倾斜度， 以便随时调正。护筒下沉至硬土层或岩面后，其倾斜度小于1％。 4-