岩溶地区桩基施工的探讨.doc

岩溶地区桩基施工的探讨 　　【摘 要】结合广乐高速桩基溶洞处理的成功经验，根据溶洞大小及地质情况提出多种处理方法，对类似溶洞处理有一定的指导意义。 　　【关键词】溶洞；处理；桩基施工 　　 　　一、工程概况 　　广乐高速第T30合同段位于广州花都区，本工程共计有桥梁桩基998根，桥梁基础均采用钻孔灌注桩，大部分桥址所处地区岩溶较发育，有溶洞、土洞分布，局部以溶蚀沟槽为主，为不良地质现象，对桥梁施工有较大影响。 　　考虑所处地区为岩溶地区，在进行桩基施工前逐桩进行地质勘探。勘探结果显示本工程地质结构以砂层为主，溶洞见洞率达到40%，地下溶洞高度在0.2米~15.5米之间，并且多处多孔位出现串洞。 　　二、溶洞处理原则 　　1、在岩溶地区必须逐桩钻探，详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型。 　　2、对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等。 　　3、根据地质钻探资料和填充物情况，对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。 　　4、遇到特大（超过8m）溶洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案，指导施工。 　　三、溶洞处理方法 　　根据溶洞的大小、充填状态、是否漏水及溶洞垂直个数采取相应的处理方法。 　　（一）施工准备 　　1、对地质资料中出现溶洞的桩基础，应加大泥浆制备量，以应付随时出现的失浆现象，同时根据需要加大泥浆稠度。 　　2、钻空口附近作管线探测，对重要管线以及临近建筑物提前做好保护措施。 　　3、在钻孔口位置储备一定数量的粘土，并用纤维袋装好。同时储备一定数量片石，储备量大小依据溶洞大小而定并确保及时调运。 　　4、钻机安装时，尽量加大触地面积，安放足够枕木，在桩基后侧用缆绳拉住稳定。 　　5、在钻孔附近，储备一定数量钢护筒，以应突发事故。 　　（二）施工方法概述 　　1、常规成孔法 　　当溶洞有充填物，是全充填可塑或软塑的粘性土，且溶洞不漏水，则基本上可以不考虑溶洞的存在，而按正常地质情况施工。只是在成孔施工时应注意提高泥浆的性能，加强泥浆护壁的作用，并保持孔内泥浆水头高度。 　　适用于小溶洞（溶洞高度小于3米）或大溶洞（溶洞高度3~8m），溶洞内全充填粘性土，且在成孔过程中溶洞基本不漏水，不漏浆。 　　2、片石粘土回填法 　　采用正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。 　　施工方法：为有效利用片石，片石与粘土的比例约为1:1；掺加水泥时，掺加比例为每米2包；掺加锯末时，掺加比例为粘土的10%。其中片石采用强度30~60MPa花岗岩或石灰岩，石块粒径以15~50cm为宜。掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为：片石、粘土袋（可选择添加水泥、锯末，也可不添加）分层间隔掺加，回填高度为溶洞顶板以上1~2米处。 　　主要适用范围： 　　（1）本方法适用范围很广，除可单独适用外，还可以与其它溶洞处理方法结合使用。 　　（2）特别适用于小溶洞（溶洞高度小于3m），溶洞内全充填中粗砂，钻头穿过溶洞时发生漏浆。 　　（2）适用于小溶洞，无充填物或半充填。对于溶洞高度1.5m~3m的无充填物的溶洞，采取本方法时要谨慎，要综合考虑溶洞的体积、溶洞顶部岩层和覆盖层的厚度、覆盖层的土质、周边构筑物环境及管线情况。对于存在钻孔冲破溶洞顶板时，泥浆瞬间流失或急剧水位降低而可能造成地面塌陷及影响周边构筑物或管线安全，最好能提前采取一些预防措施。 　　（3）适用于大溶洞（溶洞高度3~8m），溶洞全充填物，溶洞漏浆情况不严重，上部覆盖层土质较好，一般不会因短时漏浆而造成大的塌孔的情况。 　　（4）对于大溶洞，半充填或无充填物的情况，要针对每个桩孔认真研究对照，预估溶洞的大小，预估溶洞漏浆对桩孔的破坏程度，需谨慎采用此方法，宜做一些辅助和预防措施。 　　3、素混凝土灌入法 　　这种方法是采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜岩面时往孔内灌入低标号混凝土（也按水下砼灌注方法），间隔一定时间后采用冲击钻成孔。 　　施工方法：混凝土可采用C20（C15、C10也可）素混凝土，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。 　　对于倾斜岩面，为校正孔位，回填素混凝土应与斜岩面顶面平齐；对于溶洞处，回填顶面高于溶洞顶板50cm。 　　灌入48h后，灌入混凝土强度达到70%，且应在桩基范围取芯检验充填效果，待溶洞完全充填后，方可进行桩基施工。 　　主要适用范围： 　　（1）适用于无充填或半充填的大、小溶洞。 　　（2）因造价