浅谈桩基工程中溶洞处理方案应用

'浅谈桩基工程中溶洞处理方案应用摘要：木文首先探讨了溶洞的危害性特征，然后探讨了桩基工程的施工前的准备，最后研究了选择合适的施工方案和技术措施，具有较强的实用性和价值，供参考。关键词：桩基工程；溶洞；方案Abstract:thispaperfirstdiscussestheharmfulnessofkarstcavecharacteristics,andthenprobesintotheconstructionofthepilefoundationengineeringpreparationbefore,andfinallytheresearchtochoosetheappropriateconstruetionschemeandtechnicalmeasures,whichhaspracticabilityandvalue,forreferenee.Keywords:pilefoundationengineering;Cave;scheme中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：桩基础施工中，遇到溶洞的情况并不少见，作为地下隐蔽工程，给施工带来很大困难，如处理方法不当，往往会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生，甚至威胁桥梁工程安全。因而充分了解施工区域及周边勘探孔位和实际施工桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规 模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等，采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行，十分重要。1、溶洞的危害性特征1.1孔内泥浆水面缓慢下降，最后稳定，说明地下溶洞不发育、有间断、洞体积较小。此现象危害性小，对地面施工无任何影响，可不作处理。1.2孔内泥浆迅速下降消失，这时地面可能出现两种情况：（1）洞口无异动，说明溶洞顶以上覆盖层结实，足以支撑地面重物，但为安全起见,应立即移走机械；（2）洞口开始出现塌崩，此时应迅速移走机械。1・3孔内泥浆突然消失，地面机械随着洞口附近地面塌陷，这种情况多为溶洞位置较浅，体积大，溶洞顶地质较弱，无力支持地Ifii重物，这类危害突发性强，來不及作出反应，对人、机危害较大，在施工中也不少见。2、施工前的准备2.1分析现场地质资料。根据设计的勘探资料，认真分析地质情况，确定溶洞的人概位置及形状规模。2.2选择合适的机型。（1）实心冲击锥能够穿过紧密砾卵石层，坚硬漂石层或岩层；（2）实心冲击锥提升速度快，不易卡钻，遇到溶洞时能够迅速提起钻头，以免埋钻；（3）冲击成孔能形成坚实孔壁，成孔质量高;（4）造浆质量好，采用正循环原理，泥浆护壁和浮渣更好；（5）回填的片石加粘土，一部分直接被挤入孔壁，另一部分被击碎形成粘土碎石混合物再挤入孔壁，可以形成坚实的孔壁。2.3备好处理溶洞的材料。根据分析掌握的数据，准备好足够的泥土 及回填的片石，以便能在出现溶洞时及时回填处理。如果施工处理方案需要钢护筒，则需备好比桩径大20cm的钢护筒。2・4便道畅通。保证设备移走的线路平整畅顺无阻碍物，紧急情况要令人、机迅速撤离现场。2・5现场机械、吊机、挖掘机、装载机等；现场要有足够吨。吊装和拖拉设备，可及时采取措施，预防损失扩大。3、选择适宜的施工方案2.1溶洞较大时，一般采用钢护筒跟进穿过的方法，从而在溶洞中形成•个柱体承受荷载，但此施工方法难度大。如果洞穴底部倾角过大或存在潜流等，护筒封闭困难。另外洞深对钢护筒跟进的垂直度难以控制、用钢量大造成费用较高。如果是摩擦桩，摩擦力的损失也较大。因此该方法较少采用。3・2溶洞较小时，或者采用低标号磴回填，将整个洞穴封闭，或者采用砂浆及石块进行回填，或者土石混合料（土石比在1:1左右，但具体要视情况定，也可加部分水泥）回填。4、釆取的技术措施4.1技术人员及钻机机组人员充分掌握地质资料情况。每个孔位的地质柱状图都单独列出，发给有关人员，让他们知道溶洞的位置、大小、充填情况。4.2钻至离溶洞顶部lm左右时，准备足够的小片石或狗头石（直径10~20cm）和粘土，粘土要做成泥球（①15~C>20cm）,对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。 4.3钻至离溶洞顶部lm左右时，在1〜1.5m范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。2.4对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水然后根据溶洞的大小按1：1的比例回填粘土和片石，进行冲砸堵漏，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。4・5对于特大型空、溶洞或半充填的溶洞，为了防止孔壁坍塌，采用套筒隔离上部松软地层的方法进行处理。4.6对于溶洞内充填物为软弱粘性土或淤泥的溶洞，进入溶洞后也应向孔内投入粘土、片石混合物（比例1：1）,冲砸固壁。4.7钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况，以便判断是否歪钻。若歪钻应按1：1的比例回填粘土和片石至弯孔处0.5m以上，重砸。4.8防止卡锤、掉钻措施。根据地质情况，不管溶洞上部采用人工挖孔还是冲击钻成孔，常规处理时，溶洞顶面以上部位的孔径按设计桩径加大10cm左右，冲孔时采用导向圈。钻至溶洞顶板岩层时，及时检测剩余厚度，不断补充片石等。保持抛进充填物厚度，做到抛了又冲，冲了又抛,不断循环，以小冲程、慢进尺进行。4.9防止斜孔。冲击钻成孔过程中，有时会出现岩面倾斜简单处理是抛填质地坚硬的小片石将岩面找平，以小冲程冲进以免造成斜孔、卡钻，但如果孔位岩面倾斜度较人，或一半岩、一半土的情况，则直接灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，重新钻进。4.10孔内漏浆的处理。对孔内漏浆的主要处理措施为：（1入岩前， 准备充足的水源和1〜2台水泵；（2）准备足够的粘土并将粘土做成泥球(①15〜①20cm)；(3)准备一定数量的小片石或狗头石，直径10〜20cm；(4)密切注意护筒内泥浆面的变化情况。当泥浆面迅速下降时，证明正在漏浆。首先要赶快补水然后将泥球往下投，即可将漏浆堵住。之后，将粘土和片石按大约1：1的比例往下投约2m,再重新开钻。这样砸碎的片石和大颗粒土可将裂隙填充一定的距离(随裂隙宽度变化)，可钻进一定深度而不漏浆。当再次漏浆时，仍按上述方法处理，即可逐步钻至设计孔底标咼。4.11漏混凝土的预防。在对有溶洞的桩成孔灌注水下混凝土时，可能会出现混凝土的压力把已形成的护壁破坏，混凝土浆漏入溶洞的情况。因此，我们在施工中，溶洞顶板冲透并在洞内形成封闭护壁后，再抛填粘土、片石、水泥等充填物，并超过溶洞顶板高度，进行复打，重新冲击形成强度更好、厚度更大、稳定性更好的护壁。参考文献[1]彭勇锋.桥梁桩基特大溶洞处理方法的研究与应用[J]・山西大学学报(自然科学版),2011(2)[2]范晓云•浅谈汾河大桥桩基溶洞处理措施[J]・山西交通科技，2011(6).注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。'