桩基裂隙及溶洞处理专项方案

目录

一、工程概况 (2)

二、材料准备 (2)

三、不良地质处理方案 (2)

1、大小型裂隙、溶隙的处理方案 (3)

2、溶洞的处理方案 (3)

四、施工注意事项 (4)

五、质量控制措施 (6)

1、施工组织管理方面的措施 (6)

2、施工技术对策 (6)

六、安全控制措施 (8)

桩基裂隙及溶洞处理专项方案

一、工程概况

根据地质勘察报告显示，我项目处于秦岭东西向构造带东端，淮阳山字形前弧西翼构造部位，全区均为第四系地层覆盖，基岩隐伏于第四系地层之下，埋深一般在20～30m，桥址区属长江中下游三级阶地，波状垄岗地貌。不良地质主要是下伏孤峰组硅质岩裂隙非常发育，岩层破碎，漏水现象严重或下伏栖霞组白云岩和构造角砾状白云岩中的岩溶，主要表征为大小型裂隙、溶隙、中小型溶洞及串珠状溶洞等，不利于桩基施工。

二、材料准备

在钻孔桩施工之前，必须准备充足的处理材料，包括片石、粘土、袋装水泥、钢护筒等。为保证钻机不因塌孔、地面沉陷等因素而倾斜，钻机纵，横向支撑应加长。

三、不良地质处理方案

岩溶、裂隙发育地区钻孔灌注桩的施工关键是采取合理的技术措施方案确保成孔不因漏浆、塌孔等事故而影响成孔质量。通过对刘店立交现有的地质勘查报告的分析，并结合以往处理类似不良地质的经验，在施工中遇到大小型裂隙、溶隙、中小型溶洞及串珠状溶洞等不良地质情况时，将有针对性的采取以下方案进行处理。

1、大小型裂隙、溶隙的处理方案

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地质勘查资料，当进尺达到不良区段时，严密监控孔内水头，当发现水头出现变化时，及时判断是裂隙还是溶洞。

当为小型裂隙时，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，并补充损失泥浆调整泥浆稠度，孔内水头稳定后，稳步钻进；当为大型裂隙时，孔内水头下降较快，应立即补入泥浆保持孔内水头压力，并及时提钻至孔口位置，采用粘性土加片石进行回填处理（片石与粘性土体积比1:1，每米掺加2包袋装水泥），回填深度通过孔内水头稳定情况进行控制，当水头稳定不再下降时，继续钻进，钻进过程中随时观察孔内水头变化，如若再次发生漏浆，采用上述步骤反复填冲，直至穿透不良地层，不发生漏浆、塌孔等现象，并确保顺利成孔。

2、溶洞的处理方案

溶洞的处理应根据溶洞的类型及溶洞的洞高和洞内的填充物情况综合分析考虑，针对性的采用不同处理方法。

1）全填充、半填充和无填充中等小型溶洞处理方案

全填充、半填充和无填充等中小型溶洞，采取片石、粘土、水泥按比例填充的办法进行处理，该方法具有方便、快捷、费用小的特点。施工时，对照地质勘查资料，当钻至溶洞顶板1m左右时，减小冲击

钻冲程，控制在1～1.5m，通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，溶洞一旦被击穿，孔内水头将迅速下降，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、粘土块和袋装水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定后，用测线测出回填厚度，并做好记录，启动设备小行程打密挤实，钻进过程中，发现异常情况及时采用上述方法，反复冲砸，填塞溶洞，挤密护壁，直至顺利穿过溶洞，使溶洞范围形成稳固护壁后采取正常冲程施工。

为保证溶洞位置护壁有足够的厚度、强度，确保砼浇灌过程中，不出现砼外流造成成桩质量缺陷，片石与粘土按1:1的体积比进行掺配，并每米掺加2包袋装水泥。

2）对填筑片石、粘土处理后任难以成孔的溶洞处理方案

当遭遇采用填筑片石、粘土处理后任难以成孔的半填充或无填充溶洞时，采取灌注C20低标号素砼的办法进行处理，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早强剂提高素混凝土的早期强度，待混凝土达到一定强度后再继续钻进。

3）特殊情况的处理

在打桩过程中，可能存在成孔从溶洞边缘经过但并未贯通，在浇灌砼时，灌注的冲击压力导致溶洞壁贯通，造成砼急剧下降，为防止出现夹层、空洞、断桩等问题，应严格控制导管的埋深及混凝土的和易性确保桩基的完整性。

四、施工注意事项

1、密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水头变

化，防止非正常情况发生。

2、根据地质柱状图，所有探明溶洞的桩孔在接近溶洞钻进时，要做到勤观察、勤检查、勤量测，并通过收集的岩样来判断是否接近岩溶地层。

3、发生漏浆现象，及时作出判断，果断处理。

4、在成孔过程中，要特别注意快到土洞、溶洞顶部1～1.5m时，应低锤冲击，防止卡锤、掉锤现象。当洞顶打穿时，一旦发现漏浆，要迅速填堵，防止塌孔。一般土洞、溶洞洞顶击穿后，桩孔中泥浆会迅速下降，此时要用挖机及时将准备好的片石、粘土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢上升，此时可用冲锤进行适当挤压，反复抛填片石、粘土、水泥，直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止，最后补充满泥浆再重新成孔。

5、终孔后，一定要用5m以上的钢笼探孔器进行探孔，清孔换浆一定要彻底，特别是二次清孔后的沉渣一定要符合标准。

6、如果岩面是斜面，要多次抛块石纠斜，因为打斜岩比打全岩要多花3～5倍的时间。

7、有溶洞的桩位成功处理后，在灌注砼时，严格控制砼的浇筑速度。混凝土坍落度以18～22cm为宜；浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先放置隔水塞，浇注混凝土必须连续、快速；浇筑混凝土备料充足。

五、质量控制措施

1、施工组织管理方面的措施

1）邀请设计勘查、监理及相关方面的专家参加技术研讨会，制订切实可行的施工方案。

2）对施工人员进行技术培训，确保其掌握溶洞的处理方案，增强应对突发问题的能力。

3）建立高效合理的现场管理机构，加强纵横向沟通机制。

2、施工技术对策

岩溶地质同一般地质相比较，其特点表现在它的非均质性和非密实性，反映在钻孔施工中的形式为：A.空隙漏浆造成塌孔；B.难以形成符合设计桩径的标准圆孔；C.水下砼灌注流失无法估量，容易造成断桩。

1）漏浆、坍孔的技术对策

①要求司钻人员随时对照地质钻探资料检查孔内水头高度、泥浆稠度和钻头负荷是否正常。

②将片石、粘土及水泥作成混合物，视漏浆程度反复抛填冲击。

2）偏孔的技术对策

①溶沟、溶槽、岩面起伏不平。在钻孔穿过覆盖层或溶洞填充物接触溶洞顶板时，钻孔速度会明显降低，主绳摆动大，遇此情况应马上提出钻头，抛入片石、碎石和块状黄土，以小冲程冲击，待冲到原位后第二次抛入相同配备的混合物以大冲程冲击，反复进行，直到