淺談巖溶區(qū)鉆孔樁溶洞處理技術(shù)

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1、淺談巖溶區(qū)鉆孔樁溶洞處理技術(shù)摘要：本文根據(jù)巖溶地質(zhì)的工程特點，介紹了鉆孔樁溶洞處理的工藝原理，針對不同孔徑大小的溶洞采用不同的處理方法等，為該地質(zhì)病害的處理提供了施工經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：鉆孔樁溶洞處理技術(shù)中圖分類號：U4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-0745(2013)06-0500-010引言巖溶是石灰?guī)r、白云巖、石膏等可溶性巖層因常年受水流的侵蝕作用而逐漸溶蝕形成的溶槽、溶溝或溶洞。在巖溶地區(qū)進(jìn)行基施工時，常會發(fā)生漏漿、偏錘、卡錘、塌孔、沉陷、等現(xiàn)象，嚴(yán)重的會造成護(hù)筒、機(jī)械設(shè)備陷入坑中，甚至造成傷亡事故。隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷加大，高速公路不可避免地要穿越巖溶地區(qū)。因此

2、，分析和總結(jié)巖溶區(qū)溶洞的處理方法，有助于我們更好地掌握巖溶區(qū)的施工規(guī)律、降低工程成本、合理利用資源。1巖溶地質(zhì)的工程特點(1)巖溶溶洞或巖溶發(fā)育帶多處于基巖頂部與第四系殘積層交界面附近，以基巖為持力層的樁基，其樁尖下可能存在勘探時未被發(fā)現(xiàn)的溶洞，若洞頂厚度不大，會對工程造成潛在的危險。(1)我國的可溶性巖石主要是石灰?guī)r和白云巖，強度較高，成孔難度大。(2)巖溶地區(qū)的基巖起伏大，洼地、溶槽及溶溝分布廣。(3)巖溶地下水豐富地區(qū)，鉆孔時涌水量大，給樁基施工和混凝土澆筑都帶來一定難度。(4)巖溶現(xiàn)象在土層中表現(xiàn)為土洞，它具有埋藏淺、分布密、發(fā)育快和頂板強度低等特點，極易造成孔壁

3、坍塌乃至坍孔樁基事故。2溶洞處理方法2.1黏土、片石填充法黏土和片石填充適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理，該方便、快捷，節(jié)省費用。當(dāng)鉆孔至溶洞層時，一般護(hù)筒內(nèi)泥漿會全部或部分流失，嚴(yán)重時會造成塌孔，這時可采用片石加粘土(按1：1體積比)回填，直至回填至溶洞頂部1?2肌采用回填片石、粘土處理溶洞時,鋼護(hù)筒須穿透砂礫等透水層、坐在不透水層上，尤其是多層溶洞，以防止出現(xiàn)溶洞后孔內(nèi)水頭急劇下降而造成坍孔。2.2鋼護(hù)筒跟進(jìn)方法對于洞高較大(洞高大于10m)且填充物為流塑狀的溶洞，采取的另一種方法就是長護(hù)筒鋼護(hù)筒跟進(jìn)。當(dāng)鉆孔進(jìn)入充填物為軟流塑狀高大溶洞時，由于充填物

4、為流塑狀，鉆頭沖進(jìn)后提起，會發(fā)生填充物回流現(xiàn)象。因此可釆取回填卵石、塊石、粘土混合物后用長護(hù)筒跟進(jìn)的方法。鋼護(hù)筒采用1cm?1.5cm厚鋼板彎制的圓筒，直徑應(yīng)略大于設(shè)計樁徑。為保證鋼護(hù)筒剛度，防止受壓變形，鋼護(hù)筒采用8mm-10mm的鋼板卷制。鋼護(hù)筒跟進(jìn)方法能將樁孔與溶洞隔開，有效地避免軟流塑狀填充物回流現(xiàn)象，加快了鉆孔速度。但樁孔四周泥漿側(cè)壓力不均勻時，易造成護(hù)筒傾斜；且溶洞內(nèi)有突出的巖塊時，護(hù)筒跟進(jìn)困難，容易造成孔內(nèi)局部偏斜，影響成樁質(zhì)量。2.3貧混凝土回填法對于較大的溶洞，尤其是半填充或無填充溶洞，當(dāng)釆用填粘土和片石的方法難以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土?xí)r孔壁被擠

5、垮，可采用灌低標(biāo)號混凝土的方法處理。施工準(zhǔn)備和開孔方法與填粘土塊和片石方法相同，當(dāng)擊穿溶洞頂板時，為節(jié)約混凝土灌注量，可先填粘土塊和片石，反復(fù)沖擠,待溶洞填注基本飽滿時，再灌低標(biāo)號混凝土至溶洞頂lm以上，待混凝土達(dá)到一定強度后再繼續(xù)鉆孔。2.4注漿法當(dāng)溶洞封閉且較小時，采用注漿處理巖溶底層，加固地基。若溶洞內(nèi)無填充物或少量填充物時，先填充碎石或干砂后再注漿；若填充物呈松散或軟塑狀時可直接注漿。采用間歇注漿，壓力控制在0.5—l.OMPa,滲透直徑不小于3m。為防止?jié){液的流失，應(yīng)及時向孔內(nèi)投放黏土、水泥和片石，以加大泥漿密度。采用優(yōu)質(zhì)泥漿或在泥漿中摻入適量的水泥、燒堿和鋸末

6、，可以提高泥漿膠體率和懸浮能力。2.5壓注雙液漿法壓注雙液漿法一般適用于10m以下半填充或全填充溶洞的處理。溶洞內(nèi)注雙液漿預(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)到一定的強度，以防止鉆孔樁施工時泥漿流失、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施工工序的順利完成。采用少量多次、反復(fù)壓漿的方式。2.6灌砂壓漿法灌砂壓漿一般適用于6?10m無填充溶洞的處理。先以灌砂的方式對注漿孔周圍的溶洞空間進(jìn)行充填，使砂體在孔內(nèi)周圍形成錐形堆積體，然后采用壓漿將洞內(nèi)砂礫板結(jié)、凝固成堅實的混和體，以防止鉆孔過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。灌砂壓漿孔和注雙液漿鉆孔施工方法相同

7、。灌砂釆用干燥、潔凈的中粗砂，并進(jìn)行清篩，防止雜物堵管。壓漿后采用清水沖洗注漿管，防止水泥漿粘附在管壁上，影響下一次灌砂、注漿。注入水泥漿初凝后，進(jìn)行下一次灌砂、壓漿,反復(fù)進(jìn)行，直至灌滿，使溶洞內(nèi)充滿砂漿。3施工操作要點2.1施工準(zhǔn)備根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題，制定施工方案，并向鉆機(jī)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。平整場地，清除雜物,保證孔口周圍地面密實，必要時換填軟土，碾壓夯實。樁孔附近要備足回填材料和挖掘機(jī)、鏟車、水泵等機(jī)械。3.2埋設(shè)護(hù)筒在樁基定位并經(jīng)復(fù)核無誤后方可進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，護(hù)筒中心的位置要準(zhǔn)確，傾斜度小于1%,長度