淺談巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工

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1、淺談巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工摘要：首先介紹了在巖溶地區(qū)進(jìn)行鉆孔灌注樁施工的難點(diǎn)和鉆機(jī)選型；然后，分析了鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)；最后，闡述了巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁常見(jiàn)事故出現(xiàn)原因及處理措施。關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū)灌注樁施工技術(shù)0引言我國(guó)各地廣泛分布著巖溶地貌，其地質(zhì)及水文地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，形成了許多諸如石林、石筍、鐘乳石、溶洞、暗河、懸泉、瀑布以及隱藏于地層中的溶洞、溶槽、石芽、溶穴等奇特的地貌景觀和地質(zhì)構(gòu)造。在這些地區(qū)進(jìn)行道路建設(shè)常常會(huì)需要架設(shè)橋梁跨越溝谷，當(dāng)橋梁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)時(shí)，需要在巖溶地層中成孔。1工程難點(diǎn)巖溶地區(qū)地質(zhì)形態(tài)異常復(fù)雜

2、，現(xiàn)有地勘手段無(wú)法完全摸清。從實(shí)際已完工程項(xiàng)目的施工情況來(lái)看，巖溶地區(qū)成孔有以下幾大難關(guān)。成孔過(guò)程中漏水、漏漿由于溶洞的大小、分布、走向等地質(zhì)資料反映不可能十分準(zhǔn)確，施工過(guò)程中往往出現(xiàn)一些意外情況，在鉆進(jìn)過(guò)程中因突然漏水、漏漿導(dǎo)致孔內(nèi)水頭迅速下降，導(dǎo)致護(hù)筒擠壓變形或塌孔、埋鉆，甚至地面大范圍沉降等重大安全事故。1.成孔事故多由于巖溶地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在施工過(guò)程中可能會(huì)遇到大溶洞、多層溶洞或孔內(nèi)有石筍、溶溝、孤石、巖面呈斜面、陡坎、異形等復(fù)雜情況，在成孔過(guò)程中塌孔、埋鉆、卡鉆、掉鉆、鉆孔偏斜、移位、彎孔等事故較為普遍。1.孔內(nèi)涌砂

3、當(dāng)巖面傾斜較大，加之因溶蝕產(chǎn)生溶槽、溶溝或有大塊孤石等情況，鋼護(hù)筒沒(méi)有完全著巖，在成孔時(shí)，由于沖擊錘的上下起落引起孔內(nèi)水位波動(dòng)，會(huì)發(fā)生孔壁砂向孔內(nèi)涌流的情況。1.清孔難度大當(dāng)采用沖擊鉆機(jī)沖擊成孔工藝．特別是大直徑樁成孔后，怎樣清孔，使沉渣厚度及泥漿性能同時(shí)符臺(tái)規(guī)范要求，是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。有時(shí)換漿達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，由于泥漿比重降低，粘度下降，又會(huì)重新發(fā)生滲漏、塌孔事故。1.混凝土灌注難度大由于樁超長(zhǎng)，混凝土方量大、灌注時(shí)間長(zhǎng)，所以樁身混凝土質(zhì)量控制難度很大。而且通過(guò)溶洞段時(shí)，還易發(fā)生混凝土壓力過(guò)大引起孔壁坍塌造成混凝土流失或斷樁。所

4、以必須精確計(jì)算、精心組織，控制好混凝土坍落度與灌注速度。鉆機(jī)選型巖溶地區(qū)因其特殊的地質(zhì)情況：溶洞發(fā)育的不規(guī)則性、分布的不確定性、溶洞孔壁的不穩(wěn)定性、溶洞內(nèi)充填情況的不確定性、以及是否漏水等，給巖溶地區(qū)鉆進(jìn)成孔帶來(lái)了巨大困難。特殊地質(zhì)情況下選擇何種類型的鉆機(jī)，適應(yīng)各種不同類型溶洞成孔問(wèn)題顯得至關(guān)重要。.1覆蓋層鉆機(jī)選型當(dāng)覆蓋層主要是砂層和粘土層時(shí)，為保證鉆進(jìn)成孔，可采用全護(hù)筒跟進(jìn)的施工方法，以保證鉆進(jìn)中覆蓋層不塌落而造成塌孔事故。在覆蓋層的施鉆工作中，因回旋鉆采用氣舉反循環(huán)排渣，進(jìn)尺效果明顯，又能有效的控制成孔的垂直度和孔徑，因此

5、在覆蓋層施工中，最好選用氣舉反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。.過(guò)渡段施工鉆機(jī)選型對(duì)于溶洞的斷裂破碎帶即過(guò)渡段，巖層表面地質(zhì)復(fù)雜，巖面起伏傾斜、表層破碎、裂隙發(fā)育，并伴有溶溝、溶槽和孤石等。在鉆進(jìn)巖面后，護(hù)筒刃腳處常脫落掉塊而涌沙，這就需要根據(jù)不同的地質(zhì)特點(diǎn)，選擇不同類型的鉆機(jī)，以渡過(guò)破碎層。.巖面起伏、傾斜較大。在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，因滾刀鉆頭受力不均而令鉆機(jī)晃動(dòng)嚴(yán)重，鉆桿受扭力而易受損，因此可采用沖擊鉆進(jìn)行施鉆。.2.巖面傾斜較小，但破碎嚴(yán)重。對(duì)此種地質(zhì)，在用回轉(zhuǎn)鉆施工時(shí)，會(huì)因鉆頭的攪動(dòng)而破壞護(hù)筒刃腳下的破碎巖石，致使護(hù)筒刃腳涌沙，無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)。因此

6、，可采用沖擊鉆進(jìn)行施鉆，并拋填粘土和塊石，或者回填水泥袋，用沖擊鉆反復(fù)沖鉆，擠壓破碎巖石，使其在護(hù)筒刃腳下形成穩(wěn)固體，粘土(或水泥)與塊石粘結(jié)在一起，形成樁孔護(hù)壁。.2.巖面傾斜較小，且表面較完整。對(duì)此種地質(zhì)情況，為了達(dá)到最好的進(jìn)尺效果，選用回旋鉆機(jī)是最為適宜的，并可在回旋鉆頭上加設(shè)長(zhǎng)鉆具，保證成孔的質(zhì)量。.2.巖石表面破碎，且有溶蝕溝槽時(shí)，回旋鉆就不太適宜，最好是選用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行施工，用塊石、粘土回填溶蝕溝槽，多次回填、沖鉆，以沖過(guò)破碎層和溶蝕溝槽，又可達(dá)到加固護(hù)筒刃腳和造壁的效果。.破除溶洞頂板的鉆機(jī)選型溶洞頂板巖石一般都比

7、較破碎，且不規(guī)則，厚薄不一。在用沖擊鉆破除頂板時(shí)，鉆頭角常會(huì)在伸出溶洞時(shí)而被卡住，造成卡鉆事故。對(duì)大的空溶洞，在破除頂板時(shí)，如未控制好沖擊鉆頭的沖程，可能會(huì)在頂板穿透時(shí)因失重而主繩斷裂，會(huì)造成掉鉆事故。因此，在溶洞頂板的破除施工中，選用回旋鉆機(jī)較為適宜。利用回旋鉆機(jī)易控制鉆壓和鉆進(jìn)速度的優(yōu)點(diǎn)，且可選用前導(dǎo)式長(zhǎng)鉆具鉆頭，安裝鉆進(jìn)自動(dòng)跟蹤儀，根據(jù)溶洞頂板的巖石硬度，發(fā)育特點(diǎn)，選擇合適的鉆進(jìn)參數(shù)，以保證鉆進(jìn)的順利進(jìn)行。.進(jìn)入溶洞后鉆機(jī)選型溶洞頂板破除之后，在進(jìn)入溶洞的鉆進(jìn)穿越過(guò)程中，因溶洞內(nèi)的發(fā)育情況復(fù)雜多變，應(yīng)根據(jù)其具體的發(fā)育特點(diǎn)，

8、選擇最適宜的鉆機(jī)。.洞為空間大溶洞時(shí)，選用回旋鉆機(jī)并加設(shè)前導(dǎo)式長(zhǎng)鉆具進(jìn)行施鉆，效果較好。.4.洞較小但地板巖面傾斜較大時(shí)，用沖擊鉆施工較為適宜。.4.溶洞內(nèi)為陡坎或半邊溶洞時(shí)，選用沖擊鉆進(jìn)行施鉆較好。.4.溶洞內(nèi)有石柱或石筍時(shí)，選用沖擊鉆施鉆，更見(jiàn)效果。.4.溶