汀泗河特大桥超大溶洞桩基础处理措施

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溶洞处理方案(桩基裂隙及溶洞处理专项方案)

溶洞处理方案(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、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、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12.(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。

建筑桩基溶洞处理方案

建筑桩基溶洞处理方案

建筑桩基溶洞处理方案在建筑领域中,溶洞是一个常见但也十分棘手的问题。

溶洞是地下溶蚀物质(如石灰岩、石膏等)被水侵蚀形成的洞穴。

由于溶洞的存在,建筑地基的稳定性和安全性都受到了威胁。

因此,在建造建筑物的过程中,需要对溶洞进行处理,以保证建筑物的稳定性和安全性。

下面,将介绍几种常见的建筑桩基溶洞处理方案。

首先,可以选择利用注浆技术进行溶洞处理。

注浆技术是一种在地下进行施工时使用的注射材料,通过注入材料填充溶洞和细微裂缝,从而增强地基的承载能力。

在注浆处理过程中,可以根据具体的溶洞情况选择合适的注浆材料,如水泥浆、聚氨酯泡沫等。

注浆技术可以有效地加固地基,并提供额外的支撑力,从而确保建筑的稳定性。

除了注浆技术外,可以使用复合地基处理技术来处理溶洞。

复合地基处理技术是指将不同的材料和方法组合起来,以加固和稳定地基。

其中一种常见的方法是使用地基加固钢琴钉。

钢琴钉是一种长且锋利的金属杆,可以通过钻孔法将其插入地下,以增强地基的整体稳定度。

此外,还可以结合使用其他地基加固材料,如钢筋、水泥混凝土等,来加固地基,以应对溶洞带来的问题。

另外,利用岩石锚杆技术也是处理溶洞的一种方法。

岩石锚杆是一种通过对岩石进行固定和加固的方法,以提高地基的稳定性和抗拉强度。

在溶洞处理中,可以通过钻孔将岩石锚杆插入地下,与地基进行连接,从而加固地基。

岩石锚杆可以有效地解决地基溶洞问题,并提供额外的支撑力。

此外,还可以考虑使用地基加固网来处理溶洞。

地基加固网是一种用于加固土壤和地基的材料,通常由金属丝或聚合物制成。

通过将地基加固网覆盖在地下,将其与地基结合起来,可以有效地加强地基的稳定性和强度,从而避免溶洞对建筑物造成的不稳定影响。

总结来说,建筑桩基溶洞处理方案有多种选择,包括注浆技术、复合地基处理技术、岩石锚杆技术和地基加固网等。

每一种方法都有其优缺点,选择合适的处理方案应根据具体的溶洞情况和建筑物要求来决定。

通过正确的处理方案,可以保证建筑物的稳定性和安全性,有效地解决溶洞问题。

桩基溶洞处理.doc

桩基溶洞处理.doc

桩基溶洞处理桩基溶洞处理?以下带来关于桩基溶洞处理方案A:溶洞抛填法,相关内容供以参考。

当钻探、管波未发现明显的溶洞、只有溶蚀裂隙发育,或单个溶洞的高度≤3米,或串珠状溶洞总高度≤5米时,桩基施工可以抛填适量低强度的片石、黏土块和低标号袋装水泥后冲击、挤压形成护壁防泥浆渗漏成孔,青岐涌特大桥中39、40号桥墩桩基即采用溶洞抛填法进行处理。

1、技术要求处理一般溶洞时,发现漏浆时处理速度要快,先抛填比重较大的材料,以防止泥浆比重和浮力较大,阻碍抛填材料迟迟达不到孔底,抛填片石和粘土的比例根据现场情况和地质情况按溶洞处理原则控制,回填高度一般为溶洞顶面以上1.5~2.0m或能稳住泥浆为宜,避免回填少了堵不住漏浆,回填太高又浪费材料和重新冲进时进度缓慢。

溶洞在采用片石与粘土回填仍不能产生有效护壁时,可采用片石、粘土和整包水泥按相应的比例的混合材料回填,用0.5~0.8m小冲程,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,等水泥初凝具有一定强度,将漏浆处堵住后,再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁。

2、施工控制冲孔至离溶洞顶板1m左右时,加大泥浆比重,同时采用小冲程(高度应该控制在0.5~0.8m内)慢速冲进逐渐击穿顶盖,防止卡钻,要安排专人观测护筒内泥浆面的变化情况。

一旦发现泥浆面下降应迅速提锤同时进行补浆及抛填相应体积比的片石粘土的混合料,一般抛填量为高出溶洞顶面1.5~2.0m待泥浆面稳定后,继续采用低冲程慢冲挤压混合料,冲进过程中进尺不能大于12cm/小时,使其形成泥石孔壁稳定穿过溶洞区。

一次抛填可能达不到成孔目的,必须经过反复几次的抛填处理才能成孔。

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桩基溶洞和塌孔处理方案

桩基溶洞和塌孔处理方案

桩基溶洞和塌孔处理方案随着城市化进程的加快和土地资源的日益紧缺,地下空间的利用率越来越高。

然而,地下工程施工中的桩基溶洞和塌陷问题却一直困扰着地下工程的发展。

本文将探讨桩基溶洞和塌洞处理方案。

一、桩基溶洞处理方案桩基溶洞是指在泥岩、灰岩等可溶性岩石下方,水在地下侵蚀作用下所形成的洞穴。

桩基基础在条件允许的前提下通常是钻孔灌注桩和钢筋混凝土桩,这两种桩基在地下水环境下容易受到侵蚀,导致桩身空洞或管壳剥落,从而出现桩基溶洞问题。

面对这种问题,我们可以采取以下处理方式。

1、地质勘察:在地下工程施工前,一定要对待建区域进行细致的地质勘察。

勘察要包括岩土工程勘察和水文地质勘察。

通过勘察,查明地下水的水位、水流方向、水的化学成分等信息。

在地下水化学成分排出量较大的有毒物质建设下,特别要注意。

2、孔壁固结:在桩基孔洞出现之前,可以采取普通水泥浆注入孔道,或者使用高压注浆机将水泥和助剂注入孔洞。

孔洞中的水泥将填充孔壁,达到固结的目的。

3、运用回灌法:在孔道出现后,如果地下水排水条件不好,可以采用回灌法。

在钻孔前,在孔底挖一个径向排水槽,并与地下水进行沟通。

在钻孔过程中不断回灌水泥浆,达到填补孔洞的目的。

填洞后,进行静置时间,等待水泥完成硬化。

4、锚索护壁法:在孔道相对较大、洞壁垂直度较差的情况下,可以采用锚索护壁法。

在钻孔过程中,用颇具韧性和拉伸强度的合金钢锚索穿过孔壁固定,并钻孔注浆。

二、塌陷处理方案塌陷是指地下空洞突然发生破坏,导致地面陷落、坑洼。

造成塌陷形成的原因有很多,其中天然洞穴坍塌、地下井道涌水是最为常见的。

塌陷的处理方案如下:1、检查井道:在地下工程建成后,一定要进行定期检查。

检查地层岩性、孔壁的稳定度、孔口处的罐仓情况等。

同时,维护井道内的通风,保持井道内部持续的透气质量,避免异常情况下井道内空气中缺氧。

2、钻孔注浆:如果认为井道水流量大,洞穴拓宽、不可避免的会发生大坍塌,可以采用注浆法。

在井口上方的掘进坡台上引一支露天注浆钻机,在地面上使用钻机,支援井道中段。

桩基溶洞处理方案

桩基溶洞处理方案

桩基溶洞处理方案桩基溶洞是指通过钻孔等方法,将桩基沉入地下,形成的孔洞中发生了溶洞现象。

在建筑工程中,这种现象往往会给施工带来很大的麻烦,对建筑物的稳定性和安全性也会带来一定的影响。

因此,对桩基溶洞进行处理至关重要。

一、桩基溶洞形成的原因桩基溶洞是由于地质条件、水文条件和人为因素等多方面的影响而形成的。

首先,地质构造和地质背景条件是导致桩基溶洞形成的主要原因之一。

在石灰岩、石膏岩等溶岩区域,地下水与岩石相互作用,会使岩石表面溶解,最终形成孔洞。

水文条件也是导致桩基溶洞形成的原因之一,地下水环境的改变导致水流方向的改变,从而引起地质结构的变化,对建筑物稳定性造成一定威胁。

在工程建设过程中,由于施工不规范或错误、工程超期等人为原因,会给桩基施工带来一定的压力和影响,导致桩基区域内孔隙发生变化,从而引发桩基溶洞。

二、桩基溶洞处理方案1、岩体探测岩体探测是判断溶洞的存在和深度的一种有效手段。

可以采用地质探测、声波成像等实时检测技术。

通过检测能够清晰地了解地下岩层的情况,找出溶洞的所在位置以及溶洞的形状和深度等信息。

2、填充材料当发现桩基溶洞后,填充材料是一种有效的处理方法。

填充材料有水泥砂浆、混凝土、膨胀材料等。

将填充材料注入到孔洞中,填满空隙,使桩基重新成为牢固的整体。

但需要注意的是,材料的挑选和施工过程要严格控制,要避免因未能把孔洞填满而导致未来出现漏洞等安全隐患。

3、桥支座安装桥支座主要是在桥墩与桥梁接口处,增加桥墩的承载能力,使桥梁分散荷载,防止荷载集中在某一点。

然而,在桩基溶洞区域,则需要特别注意支座的安装。

需要对桩基进行局部加固,加强其承载能力,进而实现桥墩承载和荷载分散。

4、桥梁预应力桥梁预应力是一种技术性强、效果显著的桥梁加固方法。

通过将早期的压缩应力施加到桥墩上,增加桥梁刚度,提升承载能力,从而应对桩基溶洞问题。

在预应力施工过程中,则需要根据桥梁结构和地质环境条件进行有针对性的设计和操作。

桩基施工过程中溶洞处理方法及管理策略

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。

桩基溶洞处理方案

桩基溶洞处理方案桩基是土工常用的基础形式之一,其设计与施工需要考虑许多因素,例如土壤的稳定性、承载力等。

在桩基设计与施工中,会遇到一些特殊情况,例如土层中溶洞的存在。

溶洞是地下水溶蚀作用的结果,其存在对于桩基的安全性及稳定性可能造成很大威胁。

因此,在桩基设计与施工过程中,需要采取一些措施,处理地下土层中的溶洞。

本文将介绍一种桩基溶洞处理方案。

1. 溶洞识别与调查在进行桩基溶洞处理前,需要对地下的溶洞进行识别与调查。

通常,这需要采用地质勘探技术,如地质钻探、声波探测等,对土壤内的空洞进行探测。

通过探测,确定溶洞的位置、大小、深度、形状等参数信息以及其与桩基的距离和关系,为后续的处理工作提供数据基础和依据。

2. 溶洞封堵处理在封堵溶洞时,应首先清除溶洞中的泥沙及填充物,使溶洞清洁干燥。

然后在溶洞口部分凿出深度约50mm的平坦面,并用水泥砂浆将其密实填充。

在填充时,要均匀挤压充填材料,并适时加水,在外部重压下让其固化。

将砂浆层充实、光滑均匀改善砂浆的结实度以及固化度。

3. 合理调整桩基长度与直径在明确溶洞的位置、深度、形态和大小等信息后,需要根据具体情况针对性地调整桩基的长度和直径。

一方面,可以通过增加桩基的长度,使其与溶洞的距离更远,减少受到溶洞的影响。

另一方面,可以适当调整桩基的直径,在保证承载力的情况下,减少对土壤的损害和压缩,从而减轻桩基施工对土壤的影响。

4. 改进桩基材料,提高抗剪强度为增强桩基的稳定性,减少其受溶洞影响,可以采用特殊的钢筋混凝土材料,如钢筋混凝土墩、花纹钢筋混凝土等。

这种材料具有更高的抗剪强度和耐水性,并能够有效地增强桩基在不同土层中的稳定性。

综上所述,桩基溶洞的处理方案需要在实际情况的基础上,科学合理地选取处理方法和材料,以达到增强桩基稳定性、减少对土壤的损害、提高土壤承载力的目的。

桩基施工溶洞处理方案

1溶洞的处理1.1材料准备在钻孔桩施工之前,必须准备充足的溶洞处理材料,包括片石、碎石、粘土、钢护筒等。

为保证钻机不因塌孔、扩孔、地面沉陷等因素而倾斜,钻机纵、横向支撑应加长。

1.2溶洞处理方案的选定根据拟建场地溶洞发育的情况,可采取如下4种方案相结合使用来进行溶洞处理。

(1)回填造壁法。

出现溶洞时回天片石粘土,打密挤实造壁,必要时还应回填混凝土或水泥。

(2)岩溶注浆预处理。

在钻孔桩施工前,对溶洞进行注浆填充处理。

(3)混凝土灌注。

出现大溶洞时,采取跟桩身同标号混凝土灌注的方法,待混凝土凝固后再开始钻进。

(4)套内护筒法。

套筒法一般适用于流沙层处于地表3-12米处。

先采用大钻头钻进,大护筒跟进,至溶洞顶板后采用与设计桩径对应的钻头钻进,采用配套的较小直径的护筒跟进至溶洞底对溶洞进行防护。

2溶洞处理方法2.1回填造壁法对于溶槽、溶沟、全充填的溶洞,该类溶洞当钻头穿过覆盖层或顶板时,钻孔内会出现漏浆,在及时补浆的同时提起钻头,采用挖掘机往孔内填片石和粘土以及泥质强风化岩等,待孔内泥浆面基本稳定后,恢复钻进;减小钻机钻进速率,利用钻头将其挤入溶洞及裂隙中,完成护壁和成孔工作。

(1)填料的选择填料直接关系到造壁后孔壁的稳定性,因此在填料的选择上要做多项选择对比:粘土掺片石、粘土掺水泥加片石、混凝土、砂浆、泥质强风化岩。

根据岩溶发育复杂情况及现场材料运输便利情况选择合适的填料。

(2)回填方式溶洞击穿漏浆后,应立即采用挖掘机回填填料并补浆,回填高度应根据溶洞的大小来确定,一般为回填至泥浆不再流失后再回填2~3m,钻头小行程打密挤实。

如漏浆现象反反复复,则可在回填打密时,反复回填挤密,使溶洞能更好填充,若成孔后溶洞处孔壁不稳定,应对溶洞处灌注C20商品混凝土,初凝后再继续冲孔。

(3)及时发现一般情况下,钻机钻进过程中,钻机操作手无法看见孔内情况,溶洞漏浆时很难及时发现并处理。

针对这种情况,可在孔口加一浮标,浮标高度以钻机操作手能看见为宜,同时浮标可采用绳线悬挂在钻机上,溶洞出现漏浆时,钻机操作手能及时发现,同时浮标也不会随泥浆下沉。

桩基溶洞处理方案(2篇)

桩基溶洞处理方案____年桩基溶洞处理方案一、背景及问题阐述近年来,随着城市建设规模的扩大和人口的增加,建筑工程面临的各种地质问题也越来越复杂。

其中,桩基溶洞问题是一项常见但难以处理的地质灾害。

溶洞在地质构造中的分布广泛,对桩基的稳定性和承载力产生严重威胁。

桩基溶洞问题的主要表现是桩身下陷、沉降,以及桩侧土体的不稳定导致桩基承载能力下降。

这不仅会影响建筑物的安全,也会给社会带来经济损失和环境问题。

因此,急需制定一套可行的桩基溶洞处理方案,以保障城市建设的可持续发展。

二、桩基溶洞处理方案1. 地质勘探与分析在进行桩基溶洞处理前,必须对该地区的地质情况进行全面的勘探和分析。

通过地质勘探,确定溶洞的位置、规模和深度,以及周围地层的特征。

同时,利用地质分析手段,了解地下水位、水化学特性等信息,为后续处理提供基础数据。

2. 桩基加固与修复针对溶洞存在的桩基沉降和下降问题,可以采取以下措施进行加固与修复:(1)注浆加固:通过在溶洞附近注入适当的浆液,填补溶洞空间,提高桩基的承载能力。

(2)钢筋加固:在桩基附近安装横向钢筋和纵向钢筋,增加桩基的刚度和强度。

(3)螺旋桩加固:在桩基周围钻孔,并沿孔道安装螺旋桩,形成一个桩框架加固体系,提高桩基的稳定性。

(4)桩身修复:对已经沉降或下降的桩身进行修复,包括加固和补偿等方法,恢复桩基的承载能力。

3. 水文环境控制与疏浚溶洞往往与地下水系统密切相关,因此,在桩基溶洞处理过程中,必须进行水文环境控制和疏浚工作,以保证工程的正常进行。

具体措施包括:(1)降低地下水位:通过排水井、水泵等设施降低地下水位,减少水对桩基的侵蚀和影响。

(2)疏浚溶洞:利用工程设备和技术对溶洞进行疏浚,去除溶洞内的淤泥和沉积物,减少对桩基的不良影响。

4. 监测与评估在桩基溶洞处理方案实施过程中,必须进行实时的监测和评估工作,以确保处理效果和工程的安全稳定。

监测与评估可以采用以下手段:(1)桩身监测:通过安装传感器和监测设备,实时监测桩基的沉降、下降等情况,及时发现问题。

桥梁桩基施工中溶洞处理方法

桥梁桩基施工中溶洞处理方法摘要: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。

本文也讲了对桥梁工程水中桩基的施工要点进行了深入的探讨。

关键词:桥梁桩基溶洞处理方法水中桩基施工技术要点一、溶洞地质桩基的施工方法1、常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水,这时不官溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的地质情况施工。

可以采用人工挖孔或冲击钻成孔。

2、片石粘土筑壁法溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在3m以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采有片石加粘土(按1:1体积比)回填冲击,使其形成泥石护壁。

反复多次回填片石粘土,反复冲击直至形成泥石护壁不再漏浆为止。

这也是个比较成熟的施工方法。

粘土片石筑壁法施工时,钢护简必须穿透砂砾及卵石层等透水层,座落在不透水的亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成的坍孔。

在地下水容易控制的地质情况下,也可以采取人工挖孔砼护壁的方法施工,并且要穿透透水层,座落在亚粘土层上。

3、钢护筒跟进法溶洞较大,洞内无充填物或流塑充填物,漏水很严重,采取片石加粘土反复打密,仍然无法形成泥石护壁的,可采取钢护筒跳进法施工。

该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其震动下沉至已钻成的孔内,有以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。

钢护筒跟进有两种施工方法。

一是冲击钻成孔钢护筒跟进法。

还有一种情况就是桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁,在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏,漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞。

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汀泗河特大桥超大溶洞桩基础处理措施
摘要:桥梁建设过程中,溶洞桩基处理一直是施工的难点。以汀泗河特大桥
80号墩为例,对其地质情况进行研究,比选超大溶洞处理方法,并对溶洞充填
填料及充填方式进行了试验研究, 首次提出采用泥质风化岩填充溶洞,并采用
了斜岩处理、大钻头扩孔法和水下爆破造钻孔平台新技术,取得了显著的效益。

关键词:超大溶洞;钻孔桩;处理措施
一、工程概况
汀泗河特大桥位于湖北省咸宁市境内,全长4368.71m。桥梁基础采用钻孔
灌注桩基础,桥址区岩溶极度发育,钻孔灌注桩基础溶洞可见率达90%以上,溶
洞大部分桩与桩联通,掺杂流砂、淤泥、岩面倾斜等不良地质。其中主跨80#墩
的钻孔深度为80m,最大溶洞净高达30m。这种超大溶洞长桩成孔、成桩质量控
制难度巨大。

(一)地质条件
80#墩位于汀泗河南岸的黄土垄岗上,覆盖层为稳定性较好的黄粘土,夹杂
有卵石土层(流沙)及淤泥质粉质黏土层,厚17~35m,岩面落差极大,溶洞最
大净高达30m,埋深约45m,各桩间均已贯通,溶洞呈半填充状态,填充物为淤
泥质粘土及卵石土。

(二)桩基础工程特点
80#墩地下水较丰富,溶洞内填充物稳定性较差,不宜采用挖孔桩施工,且
灰岩硬度较高,建议采用冲程可控的冲击钻施工。因岩溶、斜岩、流沙、淤泥等
不良地质相互影响,钻孔过程中,极易造成坍孔、卡钻、掉钻等;在混凝土灌注
过程中也易造成混凝土流失、桩基夹泥等问题,给钻孔桩施工带来了极大的困难。

二、基础处理措施
(一)溶洞处理
1.溶洞处理方案选择
溶洞处理通常有:套内护筒法、岩溶注浆预处理法、回填造壁法。[1]
由于80#墩溶洞埋深较深,且溶洞净高过大,如采用套内护筒法,钢护筒跟
进时,难以确保钢护筒在溶洞范围内不发生弯曲、歪斜等情况,且在斜岩处理中,
钻头晃动碰撞钢护筒容易导致护筒变形卡住钻头;如采用岩溶注浆预处理方法,
则施工周期长,成本巨大,且因地下潜压水影响,溶洞填充强度、防漏浆效果也
不理想[2]。
以上两种处理方法成本均较巨大,且效果难以达到预定目标,经研究决定采
用回填造壁法施工。该方法适用于小型溶洞处理;对于超大溶洞,成本较小,但
周期长,且钻进过程中,容易发生漏浆坍孔、填充溶洞片石掉落卡钻等事故,在
混凝土灌注过程中,极易发生坍孔、混凝土流失、桩基夹泥等事故。通过对溶洞
填料、回填挤实方式研究改进,取得了较好效果。

2.回填造壁法施工
回填造壁法是利用填料在巨大溶洞内形成较密实稳定的堆积体,然后在堆积
体中间造孔穿过,堆积体需有足够的强度平衡孔内外压力差,并具有良好的抗渗
效果[1]。

(1)填料选择:填料直接关系到造壁后孔壁的稳定性。通过对粘土掺片石、
粘土掺水泥加片石、混凝土、砂浆、泥质强风化岩进行多项试验对比,泥质强风
化岩填堵溶洞效果最为显著,粘土掺水泥加片石次之。

(2)挤密方式:溶洞击穿漏浆后,立即回填并补浆,一般回填至泥浆不再
流失后再回填5~10m,用钻头小行程打密挤实。如回填几次仍无法堵住漏浆,
可在回填打密时,反复回填挤密,使溶洞能更好填充。

(3)时间上的把握:如一个溶洞经多次回填仍无法通过,可待孔位回填满,
回填物稳定后重新钻进。80#墩6号桩施工了2个月,仍无法通过第一个溶洞,
后将钻机调走,孔位回填停置1个月,重新钻进仅用15天即成孔。灌注时混凝
土流失较少,溶洞充填质量较好。

(二)斜岩处理
本桥址区基岩为高强度白云质灰岩,斜岩处理采用大钻头扩孔磕打、水下爆
破两种方法。大钻头扩孔磕打法是采用大钻头扩孔,扩大钻头的受力面,小行程
磕打,造出支撑面,然后更换设计孔径匹配钻头进行钻进。水下爆破法即利用地
质潜孔钻机钻入斜岩造孔,进行水下爆破,以达到处理斜岩的目的。此种办法可
作为斜岩处理的终极办法。针对80#墩长桩的特性,主要采用了水下爆破法,达
到处理斜岩的目的。

(三)沉渣控制
沉渣控制是为了防止桥梁沉降,导致无砟轨道道床板开裂。
1.测量手段:采用测绳进行测量。先通过测绳感觉孔底硬度,记录数据A;
然后将测绳绑在钻头上,利用钻头下到孔底,搅开孔底沉渣后,钻头沉底进行测
量,所得数据加上钻头高度即为实际孔深B,则(B-A)就是孔底的沉渣厚度
[3]。
2.清孔措施:实行二次清孔。一次清孔采用气举反循环清除孔内沉渣,并
将泥浆比重调至1.2~1.3之间。二次清孔采用导管清孔,通过导管上下活动,调
匀孔内泥浆,冲开孔底沉淀。

(四)成桩控制
在长桩混凝土灌注时,混凝土面擦刮泥浆护壁,造成后期孔内泥浆比重相当
大,若导管埋深控制不当,极易造成桩基夹泥,同时也对混凝土面的准确测量带
来难度。同时,随着混凝土面的升高,对溶洞人造孔壁压力增大,容易挤破孔壁,
造成混凝土流失,处理不当也容易造成灌注失败[4,5]。

根据现场施工经验,岩溶地区水下混凝土施工时导管埋深控制在6m~8m之
间,困难时不低于4m。这样即能保证混凝土的灌注质量,亦能在出现混凝土流
失,给导管接长留出足够时间。后期泥浆比重过大,无法准确测量混凝土灌注面
时,可测量基础上考虑1~2m虚桩,成桩时采用竹槁插探控制超灌量[6]。

三、施中常见问题及处理措施
(一)漏浆
漏浆的主要原因有:溶洞回填不密实,钻进时对孔壁的扰动造成漏浆;裂隙
漏浆;清孔的泥浆比重下调,护壁减弱造成漏浆[7]。

处理时可采用对溶洞、裂隙进行回填填补处理,同时采用水泥对泥浆护壁进
行加强。如漏浆速度较快,可直接回填泥质风化石夹黏土进行处理。如漏浆速度
较慢,则可在回填黏土的同时投入袋装水泥进行处理。一般每回填3m黏土,投
一次袋装水泥500kg,如处理效果不好可加大袋装水泥的投入量[6,7]。

(二)卡钻、掉钻
造成卡钻原因较多,主要有:斜孔、偏孔后,钻机仍在钻进,钻头歪斜被孔
壁围岩蹩死,造成卡钻;钻头击穿溶洞顶板时,冲程过大,钻头进入溶洞后被溶
洞顶板蹩住,造成卡钻、掉钻;漏浆坍孔后,钻头来不及提起,造成埋钻;溶洞
内石块掉入孔内,蹩死钻头,造成卡钻;钻机钢缆绳磨损过大未经维修或更换,
造成掉钻。

钻头卡住后,先稳住试着上下活动钻头,看能否提出,如不行则下附绳挂住
钻头保险带,固定在钻机上,防止钢缆绳断后掉钻。卡钻、埋钻后可通过外力振
动钻头、冲杠清孔、扩筒清孔、潜水员下孔等方法处理。

(三)混凝土面下沉
随着混凝土灌注面的升高,混凝土对孔壁压力增大到一定程度,容易挤破溶
洞处的人工造壁,造成混凝土流失,导致混凝土面下沉[8]。
一般来说,混凝土流失速度较缓慢,灌注时须勤观察勤测量,一旦发现孔内
泥浆面下降,立即测量孔内混凝土面的高度,如导管仍有埋深可接长导管,接导
管时加大测量频率,防止导管口露出混凝土面后仍在接导管。

混凝土灌注完成后,需保留1~2m埋管观察半小时确认混凝土面稳定后再
取出导管,若发现混凝土面下沉,及时补灌。80#的- 7号桩就是在水下混凝土灌
注完成后,混凝土面下沉了8m,通过及时补灌措施,保证了桩基础质量。

四、结语
汀泗河特大桥桥址区岩溶极度发育,钻孔灌注桩基础溶洞可见率达90%以
上,溶洞大部分桩与桩、部分墩与墩间联通,并掺杂流砂、淤泥、斜岩等不良地
质。通过对溶洞处理的多种填料试验对比,采用泥质强风化岩,效果显著,极大
地避免了坍孔、卡钻、掉钻、混凝土流失等事故。在斜岩的处理上,首先提出了
大钻头扩孔磕打、水下爆破两种方法,且效果显著。

参考文献
[1]中华人民共和国铁道部.TB 10012-2007/J 124-2007铁路工程地质勘察规
范[S].中国铁道出版社,2007.

[2]林治基.桥梁桩基溶洞地段施工处理技术[J].山西建筑 ,2007 ,33(19).
[3]李智毅 ,唐辉明.岩土工程勘察[M].北京:中国地质大学出版社 ,2000.
[4]张峰. 岩溶地质桥梁的桩基成孔技术[J].山西建筑,2008, 34(9).
[5]康丹.岩溶发育地区桩基础设计与施工[J]. 中南公路工程,2002,27(1).
[6]黄敦.富湾特大桥溶洞桩基处理措施[J].山西建筑,2008 ,34 (23).
[7]翟世鸿,王靖涛.岩溶地区桥桩设计与施工若干问题浅析[J].土木基础,
2004,18(2).

[8]罗元明.浅谈桥梁溶洞桩基处理方法[J].山西建筑,2009,35(9).

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