桥梁桩基础溶洞处理
桩基溶洞处理方案

桩基溶洞处理方案一、背景介绍在土地开发或者建设工程中,有时会遇到地下水溶蚀造成的溶洞问题。
溶洞是地下水作用下的溶解作用造成的岩石空腔,通常位于地下几十米至数百米深度。
而桩基是建筑物或者其他结构物中用来传递载荷到地下的一种基础形式。
当桩基与溶洞相交,则会对工程的安全和稳定性产生严重影响。
因此,针对桩基溶洞问题,我们需要制定相应的处理方案。
二、处理目标1. 确定溶洞的形态、大小、分布情况和稳定性。
2. 寻找溶洞与桩基交叉部位,并评估交叉部位的稳定性。
3. 对于稳定的交叉部位,进行增强和保护措施,确保桩基安全稳定。
4. 对于不稳定的交叉部位,制定相应的处理方案,包括重新设计桩基或采取其他措施。
三、处理步骤1. 调查和勘探首先,需要对工程地点进行详细的调查和勘探,包括地质、水文和地下水位等方面。
在勘探过程中,需要使用地层钻探、地质雷达和地下水位监测等方法来获取相关数据。
同时,还需要对溶洞进行定位和描述,包括溶洞形态、大小、分布情况和稳定性等。
2. 桩基交叉部位评估在确定桩基与溶洞交叉部位后,需要进行交叉部位的评估。
评估的内容包括桩基与溶洞的距离、溶洞的大小和稳定性等。
通过地质勘探和数值模拟等手段,评估交叉部位的稳定性,判断桩基是否需要重新设计或者采取其他措施。
3. 桩基增强和保护对于稳定的交叉部位,可以通过桩基的增强和保护来确保其安全稳定。
常用的增强措施包括改进桩基的设计参数、采用钢筋混凝土桩或高强度桩等。
在保护方面,可以采用放填法或注浆法来填充溶洞,增加桩基与溶洞之间的界面摩擦力,提高桩基的稳定性。
4. 不稳定交叉部位处理对于不稳定的交叉部位,需要制定相应的处理方案。
常用的处理措施包括:(1)重新设计桩基,将桩基远离溶洞,以避免交叉部位的不稳定性。
(2)采用特殊的桩基形式,如双墩桥梁、岩石锚杆桩和地下连续墙等,来提高交叉部位的稳定性。
(3)采取地下围护措施,如注浆、灌浆、喷射混凝土等,来加固和保护交叉部位。
桩基工程施工中遇到溶洞的处理措施

桩基⼯程施⼯中遇到溶洞的处理措施⼀、关于桩基溶洞溶洞主要隐藏在地层中,⼀般接近⽔平⽅向发育的不规则状态,这给桩基施⼯带来许多困难。
在桩基⼯程中,溶洞的出现会给桩基施⼯的钻孔和混凝⼟浇筑都带来严重的影响。
⼆、桩基施⼯溶洞处理的步骤1、了解地质情况和桩基类型桩基施⼯中的溶洞处理是详细了解⼯程所在地的地质情况,并确认该⼯程设计的桩基类型,根据桩基桩位地质、桩基类型、⽔⽂资料,掌握溶洞出现的位置,并⼤致推断其范围、充填情况和性质,制定合适的施⼯⽅案和施⼯技术保障措施。
这项⼯作需要专业⼈员进⾏勘测和把关,需要将每个孔位的地质柱状图发给专业技术⼈员,确保溶洞的位置、⼤⼩、充填情况的真实性,并让设计⼈员和管理⼈员根据具体的地质情况采取相应的施⼯⽅案。
2、选择溶洞处理⽅案在选择溶洞处理⽅案时,需要参考已经完⼯的相关⼯程的建设效果和经济分析,综合评价每⼀个⽅案的质量安全、施⼯难度、施⼯进度和施⼯成本等多项因素,在各个⽅案中选择⼀个最有的施⼯⽅案。
对于有些溶洞分布⼴泛⽽复杂的地区,施⼯难度会加⼤,⽽溶洞处理⽅案的选择范围也⽐较窄,这是因为复杂的地区对溶洞处理的要求更⾼,必须进⾏有效的分析后选择最有安全保障的处理⽅案。
3、制定质量检测标准质量标准的制定主要包括对溶洞处理效果的综合评价,⼀是要保证护壁的牢固可靠,⽽是要防治孔壁的渗⽔和塌孔。
在进⾏质量标准的制定时,最需要考虑的溶洞处理后可能出现的漏洞和处理的薄弱点,因为薄弱环节是溶洞处理后最可能造成质量问题的地⽅,所以相关的质量管理部门需要参考溶洞测定技术⼈员的测量结果和建议。
4、确定环境保护措施环境保护措施主要包括⽔⼟、植被的保护措施、⽔环境的保护措施和⼤⽓环境的保护措施,同时还要注意施⼯过程中⽣产⽣活垃圾的管理,在施⼯完成后也要对施⼯垃圾进⾏正确合理的处理。
三、溶洞处理的原则桩基施⼯中溶洞处理的原则主要包括下列五个⽅⾯:(1) 要确保每根桩的详细勘测,为选择相应施⼯⽅案提供依据;(2) 对处理溶洞的填充物进⾏⼟⼯试验,检测容重、孔隙率、含⽔量等物理参数;(3) 对每根桩都要设计出相应的溶洞处理⽅案和成孔⽅法;(4) 对每种处理⽅案,都要进⾏仔细的计算,完善施⼯⽅案,指导施⼯;(5) 遇到⼤溶洞时, 必须请监理⼯程师和设计单位核查,并报监理批准后实施。
桩基溶洞处理方案(3篇)

桩基溶洞处理方案桩基础施工中,遇到溶洞的情况并不少见,作为地下隐蔽工程,给施工带来很大困难,如处理方法不当,往往会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生,甚至威胁房屋安全。
因而充分了解桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等,采取稳妥的措施,保证施工的顺利进行,十分重要。
溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类:按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类;按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。
溶洞的走向与河流的流向相同。
根据上述地质条件,从技术、经济等方面经过比较,选择了静压化学灌浆法、套内护筒法等施工技术配合使用处理溶洞,取得预期的效果,推介如下。
1桩基对溶洞的处理: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____m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。
方案a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____m以内的,在钻孔桩施工前先进行预处理,采用静压化学灌浆法固填充物和流砂,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。
方案b当溶洞为空洞,且深度在____m以上的,拟用先灌注低标号混凝土后套内护筒法施工(注:业主已提供一套成熟方案,这里不再说明)。
____方案:a方案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(____mpa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。
桩基溶洞处理方法

桩基溶洞处理方法岩溶地区钻孔灌注桩施工的关键是如何保证成孔过程中不漏浆,或虽漏浆但不发生坍孔,保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。
施工中应对照设计提供的地质钻孔柱状图来判识岩溶地层情况,做到心中有数,提前预防。
因此根据溶蚀发育状况、空洞大小、溶洞填充物情况,桩基施工采用常规的泥浆护壁方式,向孔内抛填片石,回填贫混凝土,压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同的施工工艺。
1、片石回填采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时,反复投入黄土和片石,利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中,还可掺入水泥、烧碱和锯末,以增大孔壁的自稳能力。
1、掺加比例为有效利用片石,片石与粘土的比例为3:7,掺加比例为每米2包,掺加锯末时,掺加比例为粘土的10%。
2、掺加方法片石采用强度≥30Mpa的花岗岩或石灰岩,石块粒径以15—50cm 为宜。
掺加粘土时采用水泥袋包装后投放效果更佳。
水泥投放方法以整袋投放为佳。
掺加方法为:片石、粘土袋和水泥或锯末(如果掺加)分层间隔掺加,回填高度为溶洞顶板以上1m处。
3、施工注意事项密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生,发生漏浆现象,立即处理。
根据地质柱状图,在接近溶洞时勤观察、勤检查,凭手握冲击主绳的手感,钻头冲击岩层的响声,抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。
接近岩溶时主绳松绳量应为1—2cm,防止击穿岩壳时卡钻。
钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆,要及时投放粘土块、片石并补水,以保持孔内水位高度。
2、贫混凝土回填采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜岩面时填入低标号混凝土,间隔一定时间后采用冲击钻冲击成孔。
1、混凝土标号及配合比混凝土标号通常采用C20贫混凝土,为尽快提高混凝土强度,节约施工时间,应在混凝土中掺加一定的早强剂,提高贫混凝土的早期强度。
2、掺加方法对于倾斜岩面,为校正孔位,回填贫混凝土应与倾斜岩面顶面平齐,对于溶洞处,回填顶面高于溶洞顶板50cm。
桥梁施工桩基溶洞处理

桥梁施工桩基溶洞处理桥梁施工中,桩基础是最为常用的一种基础形式。
桩基础建设进度和施工质量优劣将直接影响到整个工程的最终完工情况。
长期以来,桩基施工溶洞处理问题由于比较复杂,处理起来比较棘手,令桥梁建设者十分头痛。
实际上,我们虽然承认溶洞处理上的技术难度,但并不是不可以攻克的。
只要我们清楚地认识到洞穴的类型、规模、范围等地质结构信息,同时充分利用工程机械、材料等,就能将桥梁施工中桩基溶洞难题迎刃而解。
1 桩基溶洞处理主要方案在不同地质条件下,针对溶洞的具体特点,桥梁桩基溶洞处理的主要方案包括以下几种:1.1 挖孔桩施工方案。
挖孔桩施工方案适用于桩基土壤没有较厚的砂石层或砂层,并且溶洞地下水位偏低。
1.2 钻孔桩施工方案。
钻孔桩施工方案适用于桩基土壤中存有较多的砂石、中粗砂、碎石等,并且有大量地下水涌出。
1.3 护筒跟进施工方案。
护筒跟进施工方案适用于桩基溶洞上方的砂砾层较厚的情况。
以护筒跟进桩基,可以有效防止孔壁的坍塌。
1.4 挖钻结合施工方案。
当地质条件较为复杂,采用挖钻孔施工方法时,由于无法掌握地下水位的具体情况时,可以采用挖钻结合的方案方法。
2 桩基溶洞处理施工方法2.1 适用于钻孔处理的溶洞冲击钻取孔施工方法下,远离桩位置设置冲击钻的支撑点,不能取可能导致溶洞坍塌范围内的支点,因此,需要估算钻机支撑点的安全距离。
严禁直接在孔口安置钻机,而且钻机必须用绳子牢固绑拉。
当钻机安装到位后,钻机的顶部和机座应保持平稳,开机状态下不产生位移或沉陷。
2.1.1 当钻机打至距溶洞顶约1米时,必须准备充足的片石材(厚约5?20厘米)和粘土。
粘土和水作成球状(直径15?20厘米)。
如溶洞为半填充和非填充的溶洞,还应备足水源。
此外,钻机在作业到1-1.5米时内应当变换冲程,逐渐击穿溶洞顶部,防止钻头被卡。
2.1.2 密切观察钻孔施工的进度。
当即将钻穿溶洞顶部之前时,必须派专人观测护筒里泥浆表面的情况。
一旦发现泥浆面迅速下降,应及时补充水。
桩基施工过程中溶洞处理方法及管理策略

未来研究趋势与展望
完善溶洞处理技术
虽然现在已经有一些溶洞处理方 法,但每种方法都有其优缺点, 且没有一种方法可以适用于所有 情况。因此,未来需要进一步完 善溶洞处理技术,提高其适用性 和效果。
发展新型材料
除了技术进步外,未来也需要发 展新型材料,如高强度水泥、高 性能混凝土等,以提高工程的耐 久性和稳定性。
处理经验
针对该溶洞的特点,采取了先对填充物进行加固处理,再对溶洞进行 钢护筒跟进的方法。同时加强了现场监控和数据采集,确保了施工安 全。
处理结果
通过科学合理的方案和有效的管理措施,成功地解决了溶洞问题,保 证了施工进度和质量。
某地铁站的溶洞处理案例分析
桩基施工背景
某地铁站位于溶洞发育区,施工过程中遇到了多处溶洞。
施工过程监控
在溶洞处理施工过程中,进行实时监控,确保施工操作符合规 范和设计要求。
质量检验
对已完成的施工部分进行质量检验,确保达到预期的施工效果 。
不合格控制
对于检验不合格的施工部分,进行返工或采取其他补救措施, 确保整体施工质量。
施工后的验收及总结
验收标准
根据相关规范和设计要求,制定验收标准,对溶洞处理后的桩 基进行严格验收。
案例分析
针对该工程的特殊性等。同时加强了地质勘察和预测,及时调整方案。
处理结果
通过科学合理的方案和精细的管理措施,成功地保证了桩基施工的顺利进行,为后续工程 奠定了坚实的基础。
05
结论与展望
溶洞处理在桩基施工中的重要性
保障施工安全
适用于较小规模的溶洞,需要 填充的溶洞空间较小,注浆法 能够有效填充溶洞并提高地基
承载能力。
处理流程
首先进行地质勘测,确定溶洞的 位置、大小和深度,然后在溶洞 内注入水泥、砂浆等材料,填满 溶洞空间。
桩基溶洞处理施工方案

桩基溶洞处理施工方案
桩基溶洞处理是土木工程中常见的施工难题之一,对于这类问题,我们需要制定科学合理的施工方案来有效解决。
在处理桩基溶洞时,需要综合考虑地质情况、施工技术和安全要求,以确保工程质量和施工效率。
下面是针对桩基溶洞处理的施工方案:
1. 地质勘测与分析
在进行桩基溶洞处理之前,首先需要进行详细的地质勘测与分析。
通过地质勘测,确定溶洞的位置、规模和特征,了解周围岩土的性质和地下水情况,为后续的施工提供数据支撑。
2. 施工方案设计
根据地质勘测结果,结合工程要求和技术条件,设计桩基溶洞处理施工方案。
施工方案应包括施工方法、材料选择、工序安排、施工工艺等内容,确保能够有效处理桩基溶洞。
3. 沉桩加固
在桩基溶洞处理中,常用的方法之一是沉桩加固。
通过在桩基周围埋设钢筋混凝土桩或加固桩,增强桩基的承载能力和稳定性,防止溶洞继续发展。
4. 灌浆填充
另一种常用的桩基溶洞处理方法是灌浆填充。
在溶洞周围注入特制灌浆材料,填充溶洞空隙,加固土体,提高土体的稳定性和承载能力。
5. 定期检测与监控
在桩基溶洞处理完成后,需要定期进行检测与监控。
通过定期检测,及时发现问题并采取措施解决,确保桩基处理效果持久稳定。
以上是针对桩基溶洞处理的施工方案,通过科学规划和有效实施,可以有效解决桩基溶洞问题,确保工程的顺利进行和安全完成。
桩基溶洞处理方案

桩基溶洞处理方案概述在土壤中存在溶洞是桩基施工过程中常见的地质问题。
溶洞的存在会影响桩基的稳定性和承载力,因此需要采取适当的处理措施来解决该问题。
本文档将介绍桩基溶洞处理方案及操作步骤。
桩基溶洞检测在进行桩基施工前,需要对工作区域进行地质勘察和溶洞检测,以确定是否存在溶洞。
常用的溶洞检测方法包括地面探测、地下探测和地面观察等。
如果发现有溶洞存在,需要根据其大小和位置来确定后续处理方案。
桩基溶洞处理方案根据溶洞的大小和位置,可采取以下不同的桩基溶洞处理方案:1. 小型溶洞处理方案对于小型溶洞,可以采用填充处理方案。
具体步骤如下:1.清理溶洞:清除溶洞内的杂物和松散土壤,确保溶洞内部干净。
2.填充溶洞:使用适当的填充材料填充溶洞,如砂土、石屑等。
填充时需逐层夯实,确保填充材料的密实性。
3.验证填充效果:对填充后的溶洞进行重新检测,以确认溶洞已被有效填充。
2. 中型溶洞处理方案对于中型溶洞,可以采用填充和灌浆结合处理方案。
具体步骤如下:1.清理溶洞:清除溶洞内的杂物和松散土壤,确保溶洞内部干净。
2.填充溶洞:使用适当的填充材料填充溶洞,如砂土、石屑等。
填充时需逐层夯实,确保填充材料的密实性。
3.灌浆处理:在溶洞周围进行灌浆,以加固周围土体并提高桩基的承载力。
灌浆材料可选用水泥浆、注浆材料等。
4.验证处理效果:对处理后的溶洞和灌浆进行检测,以确认溶洞已被有效填充并灌浆处理。
3. 大型溶洞处理方案对于较大的溶洞,需要采取更加严格的处理措施。
具体步骤如下:1.清理溶洞:清除溶洞内的杂物和松散土壤,确保溶洞内部干净。
2.桩基加固:设置钢筋网格或钢筋笼,加固桩基的承载力,以避免溶洞对桩基产生不利影响。
3.灌浆处理:在溶洞周围进行灌浆,以加固周围土体并提高桩基的承载力。
灌浆材料可选用水泥浆、注浆材料等。
4.桩基加固:对桩基进行加固处理,如设置加固桩等,以提高桩基的稳定性。
5.验证处理效果:对处理后的溶洞、桩基加固及灌浆进行检测,以确认处理效果符合要求。
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桥梁桩基础施工中,遇到溶洞的情况并不少见,作为地下隐蔽工程,给施工带来很大困难, 如处理方法不当,往往会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生,甚至威胁桥梁运营安全。
因而充分了解桥区桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等,采取稳妥的措施,保证施工的顺利进行,十分重要。
京珠高速公路粤境南段大镇至广州太和段全长122. 34km ,路基宽3315m ,许多桥梁均通过岩溶区。
其中第19 标段处于南岭中南段,地质构造上属于华南褶皱带的一部分,区域地质构造轮廓主要有NE 向及EW向构造带。
3 座立交桥桩基设计为嵌岩桩,均处于石灰岩地区。
设计地质资料显示有少量小溶洞,但在施工中发现地质资料不准确。
通过地质补钻揭示溶洞发育,洞内漏水,分布复杂,最大洞高约5m ,溶洞层数多达5 层。
钻孔施工过程中发生过漏浆、地面塌陷等事故,增加难度且影响进度。
工程勘察对溶洞区桩基施工前一般采用物探或其它如电磁波层析CT 探测等方法探明溶洞的具体情况。
因此,在施工首根桩时发现地质情况与设计资料出入较大后,选择逐桩超前钻探,并按设计桩尖标高在完整基岩内加深5m ,确保桥梁的安全可靠性。
下面简要介绍和总结下国内其它大型桥梁桩基施工中溶洞的处理方法:(一)广和大桥主桥基础溶洞处理广和大桥位于广州市白云区石井镇鸦岗村的白坭河水道上,大桥全长791m,桥宽36m,最大跨径120m。
其基础采用钻孔灌注桩,其中:φ150cm64根,φ200cm44根,共108根。
施工总工期22个月。
本桥位地质属于第四纪沉积层覆盖之下,基岩主要为石灰统壶天灰岩。
这些石灰纪地层沉积成岩以后,经历了漫长的地质年代和多次构造运动,形成北东向褶皱,并有大致平行于褶皱轴向的纵断层和大致与之垂直的横断面层。
后来经历了侵蚀和剥蚀作用,并在地下水的化学和机械作用下形成一系列岩溶地貌,最后在第四纪全新世珠江三角洲最后一次海侵中,形成以冲积相为主的第四纪松软沉积层。
从地质资料分析,溶洞分布较广。
主桥位溶洞分布广而多。
在桥位方案论证中,第一方案,28个钻孔,有12个发现了溶洞;第二方案,28个钻孔,有17个发现溶洞;第三方案,28个钻孔,有11个发现溶洞,最大的溶洞约16m。
溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类:按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类;按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。
溶洞的走向与河流的流向相同。
根据上述地质条件,从技术、经济等方面经过比较,选择了静压化学灌浆法、套内护筒法等施工技术配合使用处理溶洞,取得预期的效果,推介如下。
1主桥桩基对溶洞的处理: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。
图1布孔平面及剖面示意方案a 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3m以内的,在钻孔桩施工前先进行预处理,采用静压化学灌浆法固填充物和流砂,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。
方案b当溶洞为空洞,且深度在3m以上的,拟用套内护筒法施工,即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
2方案:a方案,b施工方法2.1方案a(静压化学灌浆法)施工方法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。
图2用钻机钻头钻杆压沉内护筒示意单位:cm2.1.2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。
静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。
图3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(见图1)。
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。
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。
2.2方案b(套内护筒)施工方法2.2.1内护筒长度的确定护筒长度l=h+3(m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度)2.2.2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。
2.2.3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,冲孔钻头外径235cm。
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。
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。
2.2.4内护筒的沉放方法(1)当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护管,用吊机(或冲机自吊)把内护筒放入外护筒内至孔底。
到孔底后,内护筒不会靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。
此时,gps-30钻机重新就位。
(2)护筒沉设利用gps-30钻机进行,在钻机的钻杆上附加压架,利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量,使内护筒随钻头的钻进而下沉,直到溶洞的底部(如图2)。
2.2.5内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理(1)在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石,中部回填中砂(见图3)。
(2)用高压喷射灌浆法(施喷法)对回填体进行灌浆处理。
灌浆后,内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结,固结强度要求达到30mpa,其抗渗系数可达10-7m/s。
灌浆处理后,即可重新冲孔。
(3)在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土,内护筒中部回填砂,同样能起到堵塞空隙的目的。
(4)对于需要处理多层溶洞的桩基,一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。
目的是为了增加溶洞底部(同时有可能是下层溶洞的顶部)附近填充物的密度和强度,并且增加内、外护筒间的胶合力。
(5)重新冲钻,直至嵌入完整基岩。
当符合设计及规范要求时,经监理工程师同意即可终孔,此桩即成孔。
成孔后的工序工艺与常规相同,并不赘述。
3结语3.1根据溶洞的不同类型,用方案a、方案b进行分类处理,处理方法可靠,各项技术指标均能满足设计要求。
3.2化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的,有效防止了钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象,可保证成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。
套内护筒法要求对施工过程的每个环节(从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理)都必须落实到位,便可顺利成孔。
3.3只要对其施工过程严格把好技术关,可有效缩短工期,保证了工程质量与经济效益的双赢。
(二)广州花都新雅桥广州花都新雅桥位于新华镇建设南路与雅瑶镇交界处,是连接城区重要交通纽带。
由于地质情况复杂,地下溶洞有3种情况:①覆盖层中的土洞内一般有充填物,但不密实,空洞范围一般不大;②基岩中的小溶洞,洞内无充填物,或有充填物,但不密实,即小空洞;③基岩中的大溶洞,洞内无充填物,或有充填物,但不密实即大空洞。
溶洞桩基施工方案:1、对①、②两种情况,要求施工采用常规的溶洞处理方法,即洞顶打穿后抛填粘土、碎石、整包水泥后冲挤压密实,凝固后复冲。
2、对③种情况,则要求施工先进行溶洞内的充填加固,把土、溶洞用水泥、粉煤灰浆填满,7天后再进行成孔。
对少量上面覆盖层地质较差的、砂砾层很厚的、一旦漏浆会塌孔情况,则采用加打钢护筒护壁措施。
溶洞桩基处理方案:1、对于封闭的比较小的溶洞,采取注浆措施,提供成孔条件穿过溶洞。
若洞内无填充物,则采取先填充碎石或干砂,然后注浆;若充填物呈软塑状态时,直接注浆固结。
2、溶洞内无填充物需向洞内填充砂子的,选择一个合适的孔位,放入并固定钢套管,将注砂管与钢套管相连接,在注浆前灌砂。
用压风机将干砂压入,为防止洞内高压阻止灌砂,利用其它孔作为减压孔。
待达到计算的填充体积,压力稳定,即可停止。
3、对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时可采取投放片石、粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。
桩基套管钢护筒要求φ1200mm桩的套管钢护筒的内径为1350mm,采用10~12mm厚的钢板卷制而成。
采用的钢护筒长度为24~32m,分节运到现场。
有大溶洞需要打钢护筒的桩基,先用φ1350mm 的桩机锤成孔至溶洞顶,采用60kW以上的振动锤和25t以上的吊机配合打设钢护筒。
钢护筒采用分节吊装焊接,分节高度为8.0~10.0m,孔口对焊,振打入桩孔内,一般每节振打只需5~20分钟。
实施情况:施工过程中,曾发生过以下几方面的情况,按相应要求采取了岩溶地区桩基冲桩施工技术处理,取得很好的施工效果:1、原设计桩底岩层不好。