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1、巖溶地區(qū)鉆孔樁溶洞處理施工技術(shù)總結(jié)摘要:本文以武廣客運(yùn)專線XXTIV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋鉆孔樁施工為實(shí)例，主要闡述巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁的溶洞處理的工藝原理、方案的選擇、針對(duì)不同孔徑大小的溶洞所采用的各種不同的處理方法等，通過本工程試驗(yàn)及實(shí)踐，使得巖溶發(fā)育地區(qū)橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)的施工工藝及技術(shù)得到了成功驗(yàn)證和發(fā)展，取得了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:武廣客專巖溶地區(qū)鉆孔樁基礎(chǔ)施工技術(shù)1工程簡介武廣鐵路客運(yùn)專線XXTJV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋位于廣東省樂昌市北鄉(xiāng)鎮(zhèn)，北接大瑤山3#隧道，南接?xùn)|塘隧道，距樂昌市約8km，橫跨省道S248線。橋跨布
2、置為124-32m簡支箱梁，全長米，鉆孔樁1113根，直徑分別為φ和φ，其中50米以上的樁有139根，70米以上的有17根，最長樁孔深達(dá)92米。橋位處巖溶極其發(fā)育，大部分溶洞呈串珠狀發(fā)育，樁基礎(chǔ)最多的穿越23層溶洞。地表卵石覆蓋層厚，最厚達(dá)65米。溶洞處理的成敗關(guān)系到樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量、工期和成本。溶洞的分類根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和溶洞的情況及發(fā)育情況，溶洞可分為以下幾種類型：.1按溶洞的大小分①大溶洞：溶洞高度＞3m；②小溶洞：溶洞高度＜3m。.2按溶洞填充狀態(tài)分①全填充溶洞：洞內(nèi)完全充填亞粘土、亞砂土、粘性土等，充填物
3、呈硬塑、軟塑、流塑狀；②半填充溶洞：洞內(nèi)約一半有填充物，頂部為空腔；③無填充溶洞：洞內(nèi)無填充物即空洞。.3按是否漏水分①全漏水溶洞：嚴(yán)重漏水并與其它溶洞或地下河連通；②半漏水溶洞：溶洞洞壁存在裂隙，有滲漏水現(xiàn)象；③不漏水溶洞：溶洞完整，無滲漏水現(xiàn)象。.4按溶洞垂向個(gè)數(shù)分①單個(gè)溶洞：樁基范圍內(nèi)僅有一層溶洞；②多層溶洞：樁基范圍內(nèi)有多層溶洞。方案選定根據(jù)溶洞大小及填充情況等，選定經(jīng)濟(jì)可行的處理方案溶洞處理方法.1壓注雙液漿法注雙液漿一般適用于10m以下半填充或全填充溶洞的處理。①目的：溶洞內(nèi)注雙液漿預(yù)處理的目的是
4、為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間，并達(dá)到一定的強(qiáng)度，防止鉆孔樁施工時(shí)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。②加固原理：注雙液漿加固的特點(diǎn)是注漿材料可在十幾秒或幾十秒內(nèi)瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失，材料的利用率高，比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100%，即1m3體積的漿材可得1m3的結(jié)石體。對(duì)溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的；對(duì)于溶洞中的稀泥等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對(duì)于無填充物和半填充的溶洞，漿液是通過充填填滿溶洞的。③
5、工藝壓漿材料采用普硅水泥與化學(xué)劑。a布孔根據(jù)橋墩臺(tái)樁基布置和溶洞分布，每個(gè)墩臺(tái)布置6～8個(gè)壓漿孔。b鉆孔用地質(zhì)鉆機(jī)鉆80mm～110mm的注漿孔，孔深達(dá)到最深溶洞的底部。注漿管插入溶洞下部。c壓漿采用雙液壓漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔壓漿，要少量多次、反復(fù)壓漿。雙液漿配制時(shí)，控制漿液比例，反復(fù)試驗(yàn)，掌握漿液的最佳凝固時(shí)間，凝固時(shí)間太快，不利于注漿施工，凝固時(shí)間太慢，漿液流動(dòng)性大，用量大，不經(jīng)濟(jì)。.2灌砂、壓漿法灌砂壓漿是溶洞預(yù)處理方案之一，一般適用于6～10m無填充溶洞的處理。主要通過灌砂填塞溶洞空間，采用壓漿將洞內(nèi)砂礫板
6、結(jié)、凝固成堅(jiān)實(shí)的混和體，防止在鉆孔過程中出現(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。灌砂采用干燥、潔凈的中粗砂，并進(jìn)行清篩，防止雜物堵管。一個(gè)橋墩內(nèi)各注漿管內(nèi)灌砂、注漿輪流進(jìn)行。灌砂時(shí)分幾次進(jìn)行，第一次灌砂高度約4～5m，然后將注漿管插入灌入的砂中一定深度，向砂中壓入一定量的水泥漿。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。填充粘土和片石法粘土和片石填充適用于高度6m以下全填充、半填充和
7、無填充的溶洞處理，其方便、快捷，節(jié)省費(fèi)用。當(dāng)鉆孔至溶洞層時(shí)，一般護(hù)筒內(nèi)泥漿會(huì)全部或部分流失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塌孔，這時(shí)可采用片石加粘土回填，溶洞較大時(shí)可加入部分水泥，回填一層、采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實(shí)，直至回填至溶洞頂部1～2m。溶洞回填完成后，向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿，使其自然浸入片石縫隙內(nèi)，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內(nèi)，形成泥石護(hù)壁。若溶洞內(nèi)泥石護(hù)壁出現(xiàn)漏漿時(shí)，應(yīng)再次回填，反復(fù)回填、反復(fù)沖擊，直至不再漏漿為止。采用回填片石、粘土處理溶洞時(shí)，鋼護(hù)筒須穿透砂礫等透水層、坐在不透水層
8、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。.4灌低標(biāo)號(hào)混凝土法對(duì)于較大的溶洞，尤其是半填充或無填充溶洞，有時(shí)采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孔壁被擠垮，這時(shí)用灌低標(biāo)號(hào)混凝土的方法處理。施工準(zhǔn)備和開孔方法同填粘土塊和片石方法，當(dāng)擊穿溶洞頂板時(shí)，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(shí)，再灌低標(biāo)號(hào)混凝土至溶洞頂1m以上，待混凝
