旋挖钻机岩溶地区桩基础施工技术交底

2旋挖钻施工
2.1影响岩溶地区旋挖钻孔灌注桩成孔的因素
2.1.1 漏浆
桩位处有较多的无填充溶洞，桩基施工过程中极易打破溶洞顶，造成急速漏浆情况。
2.1.2 塌孔
地表覆盖层为透水性强的卵石土，当溶洞上板岩被击穿时，由于孔内页面迅速下降，孔壁保水性差，造成孔壁受力失去平衡，造成塌孔。由于地质的复杂性，钻进过程中无法准确预测溶洞位置，当穿入溶洞内出现涌水时，造成孔内泥浆比重下降，孔内压力失衡，上部卵石土垮塌，甚至造成地面塌陷。
2.3.3终孔位置的确定
由于地层变化的无规律性，岩溶地区桩基持力层的选定难度大，要根据设计值以及地质勘查资料结合施工情况进行判别，决定终孔：如果施工情况与勘查资料基本一致，一般采用设计值终孔；如果施工情况与勘查资料不同，应根据桩孔漏浆与否、冲锤进尺的快慢及岩样是否新鲜、坚硬等情况进行分析判断，必要时加补钻孔，确定终孔位置；当加补的钻孔反映桩端支撑处有溶洞且厚度小于3倍桩径时，必须穿越溶洞，否则需对桩端持力层溶隙、溶洞进行压浆处理。
（4）埋藏较深、完全填充且漏水的溶洞。钻孔中遇到这种溶洞可打入钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞，固结填充物，然后再钻孔施工。
2.3.2其他问题的处理
（1）埋钻、卡钻事故的预处理：对于溶洞内有填充物的，充填物为灰岩、碎石及软塑或流塑状的黏土，要保持泥浆水位，防止钻头在钻进底部灰岩时，充填物坍塌，造成埋钻事故。
（2）对于大量漏浆的溶洞，可以向内泵入混凝土，填充至溶洞上方1m处，待其初凝后继续钻进。对于相互连通的特大溶洞，为标号混凝土灌满，待混凝土有一定强度时再继续钻进。
（3）埋藏较浅、洞体较深（地面下10m以内的溶洞）的空洞或半填充溶洞。这种溶洞体积较大，其具体表现是漏浆大且快。当孔口地面崩塌时，应清理崩塌范围内杂物，然后用土回填，埋置钢护筒，重新开钻；若地面无塌崩时，应立即起钻，撤离钻机，施打钢护筒穿过溶洞到溶洞底板上，接着在护筒内钻孔。
2.1.3 偏斜
在桩基施工中非常常见，尤其在溶洞地区表现更加突出。偏斜的种类主要有以下几种。
（1）斜岩。在桩基土、石交界处，由于石头表面不平整，凹凸不平或倾斜。
（2）溶洞壁（半边岩）。当钻孔遇到有充满填充物的溶洞时不会发生泥浆流失，也不会遇到溶洞，且桩基恰好通过溶洞壁（一边石质，一边填充物，一般为淤泥之类），造成偏斜。
（3）岩层硬度不一。由于地下石质表面的风化程度不同，造成石质硬度不一，当旋挖钻施工到岩层硬度不一处时，易导致冲孔偏斜。
2.1.4 卡钻
发生的原因大多是由于未做好溶洞施工的准备，意识疏忽，突然穿破溶洞顶板岩，溶洞内岩溶不规则，钻头倾斜而被卡住。另外，钻头进入石质之后有时转不动，由于溶洞顶破裂而形成的“天窗”使钻头掉进溶洞导致卡钻。
2.3施工中出现的技术问题及处理措施
2.3.1溶洞处理的方法
在钻进过程中如速度明显加快，又无偏孔现象，表明已进入溶洞，如此时处理不及时或不当，往往会造成坍孔、塌方而造成损失及延误工期，所以要根据溶洞的具体特点，采用相应的处理措施
（1）封闭体积较小的溶洞。若洞内有填充物，钻穿溶洞时，如水头无太大变化，可采用膨润土护壁，适当加大泥浆密度进行成孔；对于无填充物的溶洞，可向溶洞内填入片石、黏土和水泥，使得填充物高出溶洞顶板1 m。钻机采用不进尺慢钻操作，将填充物挤入溶洞，从而封堵住可能存在的渗漏，以形成稳定的孔壁，并防止偏钻。
3几点建议
岩溶地区的地质条件复杂，可预见性差，遇到溶洞后处理难度大、费用高，因此建议：
（1）定址后，加大勘探的投入，掌握更多的地下结构层资料，优化设计，尽量避开或减少溶洞数量，以保证工程质量。
2.1.5 埋钻
钻孔过程中遇到溶洞后，由于泥浆急剧流失导致迅速塌孔，钻头来不及提起而引起埋钻，或孔内水位过低，泥浆相对密度过小，导致塌孔而埋钻。
2.2 施工准备：
（1）合理选择成孔方案。对照设计的地质资料，提前做好施工准备。钻岩时考虑用合成高强度钻头，其穿透力强、能挤土固壁、防止泥浆流失和混凝土扩散的优点，而且一旦出现漏浆、坍孔等异常情况，可以迅速提起钻头，避免发生掉钻、埋钻事故。
施工技术交底记录
编号：施工单位：中国铁建大桥工程局集团有限公司
工程名称
怀邵衡铁路站前工程HSHZQ-1标
单位工程
交底内容
桩基础施工
交底日期
2015年月日
交底单位
中国铁建大桥工程局集团有限公司怀邵衡铁路项目部一分部
接收单位
1说明
1.1适用情况：本交底适用于怀邵衡1标鹤城区旋挖钻机桩基础施工
1.2旋挖钻桩基础施工的过程中，吊装钢筋笼和浇筑混凝土同冲击钻施工。
选取合适的钻头，钻头筒体要选用直筒型，在条件允许的前提下尽量加大钻筒高度，钻头要有导向结构。
对于溶洞高度小于筒钻高度的溶洞底层灰岩的钻进，同样刚开始要减压钻进，穿过斜顶层后就可以用常规的钻进方法。对于溶洞高度大于筒钻高度的，由于底层可能遇到石笋、溶洞侧壁岩石、半边岩半边土等，也可以采取向溶洞内添加片石、黏土或者混凝土等填充物高出溶洞顶板（石芽、斜面以上）1m，然后采用特制的加长筒钻进行钻进即可。
（2）收集地质资料。在岩溶地区，每根桩都要做地质钻探（超前钻），查明桩中心处的基岩深度，以便确定终孔的深度，摸清桩底有无溶洞，有的放矢地制订相应的施工方案和技术措施。
（3）采取安全防患措施。施工前要做好充足的物质准备，如泥浆、膨润土、烧碱及填堵材料（如粘土、稻草、片石），以备能在出现溶洞时及时回填处理。钻孔设备应放在工字钢支座的支架上，塌孔时，钻孔设备可被支架托于地面，避免损失。
对于无填充物的溶洞，可如漏浆塌孔事故的预处理中所述，向溶洞内添加片石、黏土或者混凝土等填充物，避免提钻的时候钻斗的顶板与溶洞的洞顶卡在一起形成卡钻。
对常规的钻具，可加焊导向装置，防止卡钻事故的发生。
（2）斜孔事故的预处理 要采取正确合理的钻进方式：在溶洞顶部的灰岩层岩面变化较大，灰岩呈现斜面的情况下，在钻进到灰岩溶洞层时需要换为筒钻，在扫孔后下钻，且在起初钻进灰岩地层时要“减压钻进”。实际操作时除了要结合地质报告提前判断溶洞出现位置的情况下，还需仔细观察钻渣以及钻机的振动情况判断地层。