溶洞施工方案(很好)

1、樁基裂隙及溶洞處理專項(xiàng)方案樁基礎(chǔ)施工中經(jīng)常碰到溶洞及巖石裂隙等不良地質(zhì)。1、裂隙的處理方案裂隙是地應(yīng)力釋放在巖石中產(chǎn)生的裂縫,它會(huì)導(dǎo)致樁孔的漏漿、掉石塊,甚至卡鉆、掉鉆、塌孔等事故. 現(xiàn)場(chǎng)施工人員事先熟悉該樁位鉆探資料，當(dāng)進(jìn)尺達(dá)到不良區(qū)段時(shí),嚴(yán)密監(jiān)控孔內(nèi)水頭 ,當(dāng)發(fā)現(xiàn)水頭出現(xiàn)下降時(shí).判斷是裂隙還是溶洞。當(dāng)為裂隙時(shí)，水頭下降較緩 ,這時(shí)提鉆 23m,同時(shí)向孔內(nèi)投入粘土塊和少量水泥，調(diào)整泥漿稠度。當(dāng)水頭下降較大時(shí)，可補(bǔ)入泥漿保證孔內(nèi)水頭壓力。待孔內(nèi)水頭穩(wěn)定后,繼續(xù)鉆進(jìn)。2、溶洞的處理方案根據(jù)溶洞的洞高和洞內(nèi)的填充物情況，對(duì)溶洞采用不同的處理方法，主要的處理方法有：拋填法、靜壓化學(xué)灌漿法、灌注混凝土

2、填充法、套放大小鋼護(hù)筒法等。1、拋填法溶洞范圍小，溶洞高度小于 1m， 對(duì)照地質(zhì)圖 ,當(dāng)鉆至溶洞頂板l m 左右時(shí) ,減小沖擊鉆沖程，控制在 1 1 5 m， 通過(guò)短沖程快頻率沖擊的方法逐漸擊穿溶洞，溶洞一被擊穿，孔內(nèi)水頭迅速下降， 這時(shí)立即向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿 ,同時(shí)提鉆至孔口，并向孔內(nèi)投入片石、粘土塊和水泥 ,填充溶洞，當(dāng)孔內(nèi)水頭穩(wěn)定時(shí)，用測(cè)線測(cè)出回填厚度,當(dāng)回填厚度大于l m 時(shí)，使溶洞范圍形成護(hù)壁后，再繼續(xù)施工。穿越溶洞范圍的樁鋼筋籠在溶）。發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采用以上方法,反復(fù)沖砸，填塞溶洞 ,擠密護(hù)壁 ,直至順利穿過(guò)溶洞。洞上下各 1m 范圍在鋼筋籠的定位筋焊接厚4mm的鋼板圓筒，在圓筒外增

3、加四根定位鋼筋(見(jiàn)圖 12 （靜壓化學(xué)灌漿法）施工方法主橋樁基精確放樣后， 在樁基施工平臺(tái)上用地質(zhì)鉆于樁中心進(jìn)行超前鉆，必要時(shí)增加鉆位 .根據(jù)超前鉆的結(jié)果，確定護(hù)筒的打入深度。有溶洞的樁位，護(hù)筒沉至風(fēng)化巖層，置于強(qiáng)風(fēng)化巖面上，這樣可穿過(guò)土洞.護(hù)筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒(méi)有溶洞的樁，護(hù)筒沉放要穿過(guò)淤泥質(zhì)亞粘土、砂礫層，置于砂礫質(zhì)亞粘土層至少2m 深。根據(jù)溶洞的不同類型， 最后決定兼用兩種不同的施工方案。當(dāng)溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當(dāng)溶洞為空洞或填充物不滿（水洞)且深度在 13m 的,在鉆孔樁施工前先進(jìn)行預(yù)處理，采用靜壓化學(xué)灌漿法固結(jié)填充物和流砂， 或用此法填滿溶洞， 在固結(jié)體達(dá)到一定

4、強(qiáng)度以后再鉆孔施工 . 211 技術(shù)要求溶洞預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定的強(qiáng)度（ 20mpa 以上)，防止鉆孔樁施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生， 保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預(yù)處理施工，在鉆孔樁施工之前進(jìn)行,相當(dāng)于在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中， 于鉆孔樁施工工序之前加入一道預(yù)處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。212 施工方案(1） 處理方法選擇由于溶洞埋藏較深,不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理 ,有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經(jīng)濟(jì)的方法是靜壓化學(xué)灌漿法。因此，采用靜壓

5、化學(xué)灌漿法，同時(shí)也可兼用噴射灌漿法，促進(jìn)填充物強(qiáng)度的加強(qiáng)。（2） 靜壓化學(xué)灌漿的加固特點(diǎn)漿材可在幾秒或在幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高,比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100，即 1m3 體積漿材可得1m3 結(jié)石體。對(duì)溶洞中的砂、礫等土體 ,漿液是通過(guò)滲透作用板結(jié)砂和礫的;對(duì)于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過(guò)劈裂、擠密作用加固土體的；對(duì)于無(wú)填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過(guò)充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴(kuò)散方向是往小主應(yīng)力面方向，漿液固化后,小主應(yīng)力面得到加固，而原次小主應(yīng)力面變成小主應(yīng)力面。這樣，通過(guò)對(duì)小主應(yīng)力面反復(fù)不斷的加固,一方面滲透、擠密溶

6、洞中的土體的空隙,充填溶洞的空間 ,在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護(hù)壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔 ,見(jiàn)圖（2） 。靜壓化學(xué)灌漿的關(guān)鍵在于漿材的配方和工藝。內(nèi)護(hù)筒底部及頂部灌漿封縫示意單位:cm （3）工藝設(shè)計(jì)布孔:在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4 個(gè)灌漿孔鉆孔：孔徑 80mm，孔深要求達(dá)到最深溶洞的底部. 材料：普硅 425水泥（新標(biāo)準(zhǔn)為普硅325mpa水泥）與化學(xué)漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔灌漿,要求少量多次、反復(fù)灌漿,如溶洞空間容積大、倒水性強(qiáng),則在混凝土干料中添加一定量水玻璃. 213 主要施工機(jī)械設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備有 :bw250

7、 泥漿泵，bw150泥漿泵，100 型鉆機(jī)，泥漿攪拌機(jī)和貯漿槽 ,高壓灌漿管及其配件 . 圖 2:灌漿孔平面布置及剖面圖3、灌注混凝土填充法溶洞的高度在1030m 之間，且溶洞為填充或半填充的，則先向拋填片（碎）石、砂混合物和注水泥漿,然后用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護(hù)壁（見(jiàn)圖 3)，水泥砂漿將片石空隙初步堵塞后 ,停止沖擊 ,24 小時(shí)后，待水泥的強(qiáng)度達(dá)到25mpa 后,再繼續(xù)沖擊，穿過(guò)溶洞 . 圖 3：3、護(hù)筒跟進(jìn)法1、溶洞高在 3oh5om，對(duì)于多層溶洞間距較小的采用鋼護(hù)筒穿越處理（見(jiàn)圖4） 。先用沖擊錘進(jìn)行沖孔、擴(kuò)孔處理,然后采用振動(dòng)錘將鋼護(hù)筒振動(dòng)下沉至溶洞底部,為保證鋼

8、護(hù)筒的強(qiáng)度和剛度,每隔2m，設(shè)置加強(qiáng)鋼板箍。3、溶洞高大于 50m（多層） ，且溶洞間距較大時(shí)，擬采用套內(nèi)護(hù)筒法施工 ,即用內(nèi)護(hù)筒穿過(guò)溶洞的方法進(jìn)行施工。內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度 l=h+2m(h為地質(zhì)超前鉆確定的多層溶洞高) 內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比設(shè)計(jì)樁徑大20cm左右，外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm 左右，若遇第二層溶洞，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒外徑比上層內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑小35cm，具體見(jiàn)圖 5 1、內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度的確定護(hù)筒長(zhǎng)度lh2（m） （h 為多層溶洞高度）2、內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于220cm ，同時(shí)外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm 左右,如果只下一次內(nèi)護(hù)筒（一層溶洞 ),內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑選用 233cm， 壁厚為 1cm,則

9、 外徑為 235cm （主橋外護(hù)筒內(nèi)徑為240cm）.當(dāng)遇到第二層溶洞時(shí)，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒 (即第三次護(hù)筒）選用220cm內(nèi)徑。3、溶洞頂部沖孔根據(jù)超前鉆的資料，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，提起鉆頭、鉆桿，移開(kāi)鉆機(jī)（ gps30） ，采用沖擊鉆機(jī) ykc30 沖孔。用沖擊鉆沖孔時(shí)，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，提升高度一般不超過(guò)50cm，一般進(jìn)程控制在6080cm/h.所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測(cè)試檢查，其它施工工藝及注意事項(xiàng)與常規(guī)相同 . 4、外護(hù)筒的制作及沉放方法41 外護(hù)筒的制作外鋼護(hù)筒制作時(shí)，先勘察地質(zhì)質(zhì)料，根據(jù)溶洞的層數(shù)確定外鋼護(hù)筒的直徑。鋼護(hù)筒分節(jié)制造，工地拼接.先采用樁錘進(jìn)行擴(kuò)孔，

10、鋼護(hù)筒采用振動(dòng)下沉。振動(dòng)下沉采用振動(dòng)打拔錘，其振動(dòng)動(dòng)力為1600kn以上.鋼護(hù)筒下沉?xí)r，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)測(cè)傾斜度，以便隨時(shí)調(diào)正。護(hù)筒下沉至硬土層或巖面后，其傾斜度小于1。42 內(nèi)護(hù)筒的沉放（1）當(dāng)沖擊穿過(guò)溶洞頂部時(shí)要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說(shuō)明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時(shí)用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)管，用吊機(jī)（或沖機(jī)自吊)把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會(huì)靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等） 。此時(shí)， gps30 鉆機(jī)重新就位。（2）護(hù)筒沉設(shè)利用gps30 鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架,利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的

11、重量,使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉，直到溶洞的底部。225 內(nèi)、外護(hù)筒間空隙及內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理（1）在內(nèi)護(hù)筒底部及頂部100cm范圍內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂。(2）用高壓噴射灌漿法(施噴法）對(duì)回填體進(jìn)行灌漿處理。灌漿后，內(nèi)護(hù)筒上下兩端空隙被砂、 碎石及漿液沖填固結(jié)， 固結(jié)強(qiáng)度要求達(dá)到30mpa,其抗?jié)B系數(shù)可達(dá) 107ms.灌漿處理后，即可重新沖孔。（3)在內(nèi)護(hù)筒頂部及底部100cm 范圍內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土,內(nèi)護(hù)筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。（4）對(duì)于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結(jié)空隙進(jìn)行施工。目的是為了增加溶洞底部(同時(shí)有可能是下層溶洞的頂部

12、）附近填充物的密度和強(qiáng)度， 并且增加內(nèi)、外護(hù)筒間的膠合力 . （5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當(dāng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔.成孔后的工序工藝與常規(guī)相同,并不贅述 . 4、故障及處理（1）卡鉆如果鉆進(jìn)過(guò)程中被卡鉆(見(jiàn)圖 6） ，可采用以下方法 :一 是水下割護(hù)筒底口擋住鉆頭部分,二是將鋼護(hù)筒上拔或頂起一定高度，騰出空間，將鉆頭拉出 . 如是因?yàn)樽o(hù)筒底變形而引起的卡鉆，可拋填片石反復(fù)沖砸,將變形部位擠出 ,或水下切割變形部位，將鉆頭斜拉上來(lái)。(2)斜孔、彎孔 :產(chǎn)生斜孔、彎孔的原因有三：是斜面開(kāi)孔，通過(guò)溶洞時(shí),未按正確的施工方法 ,如拋填粘土不及時(shí)，溶洞的位置測(cè)量不準(zhǔn)確， 以致鉆頭沿著軟的部位下滑， 造成斜孔；是出現(xiàn)沒(méi)有預(yù)見(jiàn)的溶洞；是隔層相向的探頭石，在鉆進(jìn)時(shí)相互擴(kuò)孔，使鉆糾正斜孔、彎孔的方法 :回填片石、粘土重鉆，反復(fù)數(shù)次；灌注水下素砼至彎曲部分以上的一定高度 ,待強(qiáng)度合格后重新施鉆。(3)清孔漏漿 :由于覆蓋層和溶洞之間相互串通，在地下水的作用下產(chǎn)生動(dòng)壓力，導(dǎo)致溶洞內(nèi)鉆孔所形成的人工造壁坍塌，清孔時(shí)泥漿流失。其處理方法如下：探明泥漿流失的孔洞高程,在初步清基的基礎(chǔ)上 ,在鋼筋籠