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溶洞施工方案很好（7頁）.docx

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溶洞施工方案很好（7頁）.docx

1、樁基裂隙及溶洞處理專項(xiàng)方案樁基礎(chǔ)施工中經(jīng)常碰到溶洞及巖石裂隙等不良地質(zhì)。1 、裂隙的處理方案裂隙是地應(yīng)力釋放在巖石中產(chǎn)生的裂縫 ,它會導(dǎo)致樁孔的漏漿、掉石塊 , 甚至卡鉆、掉鉆、塌孔等事故 .現(xiàn)場施工人員事先熟悉該樁位鉆探資料，當(dāng)進(jìn)尺達(dá)到不良區(qū)段時(shí)，嚴(yán)密監(jiān)控孔內(nèi)水頭，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水頭出現(xiàn)下降時(shí)。判斷是裂隙還是溶洞。當(dāng)為裂隙時(shí)，水頭下降較緩，這時(shí)提鉆 2-3m ，同時(shí)向孔內(nèi)投入粘土塊和少量水泥，調(diào)整泥漿稠度。當(dāng)水頭下降較大時(shí)，可補(bǔ)入泥漿保證孔內(nèi)水頭壓力。待孔內(nèi)水頭穩(wěn)定后，繼續(xù)鉆進(jìn)。2、溶洞的處理方案根據(jù)溶洞的洞高和洞內(nèi)的填充物情況，對溶洞采用不同的處理方法，主要的處理方法有：拋填法、靜壓化學(xué)灌漿

2、法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護(hù)筒法等。1 、拋填法溶洞范圍小，溶洞高度小于1m ，對照地質(zhì)圖，當(dāng)鉆至溶洞頂板l m 左右時(shí)，減小沖擊鉆沖程，控制在 1 1 5 m，通過短沖程快頻率沖擊的方法逐漸擊穿溶洞，溶洞一被擊穿，孔內(nèi)水頭迅速下降，這時(shí)立即向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，同時(shí)提鉆至孔口，并向孔內(nèi)投入片石、粘土塊和水泥，填充溶洞，當(dāng)孔內(nèi)水頭穩(wěn)定時(shí)，用測線測出回填厚度，當(dāng)回填厚度大于 l m 時(shí)，使溶洞范圍形成護(hù)壁后，再繼續(xù)施工。穿越溶洞范圍的樁鋼筋籠在溶）。發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采用以上方法,反復(fù)沖砸，填塞溶洞，擠密護(hù)壁，直至順利穿過溶洞。洞上下各1m 范圍在鋼筋籠的定位筋焊接厚4mm 的鋼板圓筒，在圓筒外

3、增加四根定位鋼筋（見圖 12（靜壓化學(xué)灌漿法）施工方法主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺上用地質(zhì)鉆于樁中心進(jìn)行超前鉆，必要時(shí)增加鉆位。根據(jù)超前鉆的結(jié)果，確定護(hù)筒的打入深度。有溶洞的樁位，護(hù)筒沉至風(fēng)化巖層，置于強(qiáng)風(fēng)化巖面上，這樣可穿過土洞。護(hù)筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護(hù)筒沉放要穿過淤泥質(zhì)亞粘土、砂礫層，置于砂礫質(zhì)亞粘土層至少 2m 深。根據(jù)溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。當(dāng)溶洞內(nèi)有填充物填滿或有流砂的，或當(dāng)溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在 1 3m 的，在鉆孔樁施工前先進(jìn)行預(yù)處理，采用靜壓化學(xué)灌漿法固結(jié)填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結(jié)體達(dá)到一

4、定強(qiáng)度以后再鉆孔施工。2 1 1 技術(shù)要求溶洞預(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(qiáng)度（20mpa 以上），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一系列施工工序的順利完成。溶洞預(yù)處理施工，在鉆孔樁施工之前進(jìn)行，相當(dāng)于在樁基礎(chǔ)施工過程中，于鉆孔樁施工工序之前加入一道預(yù)處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。2 1 2 施工方案（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經(jīng)濟(jì)的方法是靜壓化學(xué)灌漿法。因此，采用

5、靜壓化學(xué)灌漿法，同時(shí)也可兼用噴射灌漿法，促進(jìn)填充物強(qiáng)度的加強(qiáng)。（2）靜壓化學(xué)灌漿的加固特點(diǎn)漿材可在幾秒或在幾十秒內(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 體積漿材可得 1m3 結(jié)石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴(kuò)散方向是往小主應(yīng)力面方向，漿液固化后，小主應(yīng)力面得到加固，而原次小主應(yīng)力面變成小主應(yīng)力面。這樣，通過對小主應(yīng)力面反復(fù)不斷的加固，一方面滲透、

6、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護(hù)壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔，見圖（2）。靜壓化學(xué)灌漿的關(guān)鍵在于漿材的配方和工藝。內(nèi)護(hù)筒底部及頂部灌漿封縫示意單位：cm（ 3）工藝設(shè)計(jì)布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布 4 個(gè)灌漿孔鉆孔：孔徑 80mm，孔深要求達(dá)到最深溶洞的底部。材料：普硅425水泥（新標(biāo)準(zhǔn)為普硅32 5mpa 水泥）與化學(xué)漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔灌漿，要求少量多次、反復(fù)灌漿，如溶洞空間容積大、倒水性強(qiáng)，則在混凝土干料中添加一定量水玻璃。2 1 3 主要施工機(jī)械設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備有： bw

7、250 泥漿泵， bw150 泥漿泵， 100 型鉆機(jī)，泥漿攪拌機(jī)和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。圖 2：灌漿孔平面布置及剖面圖3、灌注混凝土填充法溶洞的高度在1 0 30m 之間，且溶洞為填充或半填充的，則先向拋填片( 碎)石、砂混合物和注水泥漿，然后用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護(hù)壁(見圖 3)，水泥砂漿將片石空隙初步堵塞后，停止沖擊，24 小時(shí)后，待水泥的強(qiáng)度達(dá)到25MPa 后，再繼續(xù)沖擊，穿過溶洞。圖 3：3、護(hù)筒跟進(jìn)法1、溶洞高在 3 Oh5Om，對于多層溶洞間距較小的采用鋼護(hù)筒穿越處理用沖擊錘進(jìn)行沖孔、擴(kuò)孔處理，然后采用振動錘將鋼護(hù)筒振動下沉至溶洞底部，筒的強(qiáng)度和剛度

8、，每隔 2m，設(shè)置加強(qiáng)鋼板箍。(見圖 4)。先為保證鋼護(hù)3、溶洞高大于5 0m(多層 )，且溶洞間距較大時(shí)，擬采用套內(nèi)護(hù)筒法施工，即用內(nèi)護(hù)筒穿過溶洞的方法進(jìn)行施工。內(nèi)護(hù)筒長度 L=h+2m(h 為地質(zhì)超前鉆確定的多層溶洞高) 內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比設(shè)計(jì)樁徑大 20cm 左右，外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm 左右，若遇第二層溶洞，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒外徑比上層內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑小35cm，具體見圖 51、內(nèi)護(hù)筒長度的確定護(hù)筒長度L h 2（ m）（ h 為多層溶洞高度）2、內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于 220cm，同時(shí)外徑應(yīng)小于外護(hù)筒內(nèi)徑5cm 左右，如果只下一次內(nèi)護(hù)筒（一層溶洞），內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑選用 233

9、cm，壁厚為 1cm，則外徑為 235cm（主橋外護(hù)筒內(nèi)徑為240cm ）。當(dāng)遇到第二層溶洞時(shí)，第二層溶洞的內(nèi)護(hù)筒（即第三次護(hù)筒）選用220cm 內(nèi)徑。3、溶洞頂部沖孔根據(jù)超前鉆的資料，當(dāng)鉆孔施工接近溶洞頂部時(shí)，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機(jī)（ gps30），采用沖擊鉆機(jī) ykc 30 沖孔。用沖擊鉆沖孔時(shí)，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅(jiān)固，提升高度一般不超過 50cm，一般進(jìn)程控制在 60 80cm/h。所有卡扣及鋼絲繩必須先經(jīng)測試檢查，其它施工工藝及注意事項(xiàng)與常規(guī)相同。4、外護(hù)筒的制作及沉放方法4-1 外護(hù)筒的制作外鋼護(hù)筒制作時(shí)，先勘察地質(zhì)質(zhì)料，根據(jù)溶洞的層數(shù)確定外鋼護(hù)筒的直徑。鋼護(hù)筒分節(jié)

10、制造，工地拼接。先采用樁錘進(jìn)行擴(kuò)孔，鋼護(hù)筒采用振動下沉。振動下沉采用振動打拔錘，其振動動力為1600KN 以上。鋼護(hù)筒下沉?xí)r，用兩臺經(jīng)緯儀在兩個(gè)垂直的平面內(nèi)監(jiān)測傾斜度，以便隨時(shí)調(diào)正。護(hù)筒下沉至硬土層或巖面后，其傾斜度小于1。4-2內(nèi)護(hù)筒的沉放（ 1）當(dāng)沖擊穿過溶洞頂部時(shí)要反復(fù)提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時(shí)用鋼絲繩活扣綁住內(nèi)護(hù)管，用吊機(jī)（或沖機(jī)自吊）把內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒內(nèi)至孔底。到孔底后，內(nèi)護(hù)筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時(shí)， GPS 30 鉆機(jī)重新就位。（ 2）護(hù)筒沉設(shè)利用 GPS30 鉆機(jī)進(jìn)行，在鉆機(jī)

11、的鉆桿上附加壓架，利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內(nèi)護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉，直到溶洞的底部。2 2 5 內(nèi)、外護(hù)筒間空隙及內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理（ 1）在內(nèi)護(hù)筒底部及頂部 100cm 范圍內(nèi)回填砂、碎石，中部回填中砂。（ 2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進(jìn)行灌漿處理。灌漿后，內(nèi)護(hù)筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結(jié)，固結(jié)強(qiáng)度要求達(dá)到30mpa，其抗?jié)B系數(shù)可達(dá) 10 7m s。灌漿處理后，即可重新沖孔。（ 3）在內(nèi)護(hù)筒頂部及底部 100cm 范圍內(nèi)回填小碎石素水泥混凝土，內(nèi)護(hù)筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。（ 4）對于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充

12、固結(jié)空隙進(jìn)行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時(shí)有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強(qiáng)度，并且增加內(nèi)、外護(hù)筒間的膠合力。（ 5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當(dāng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同，并不贅述。4、故障及處理（ 1) 卡鉆如果鉆進(jìn)過程中被卡鉆 (見圖 6)，可采用以下方法：一是水下割護(hù)筒底口擋住鉆頭部分，二是將鋼護(hù)筒上拔或頂起一定高度，騰出空間，將鉆頭拉出。如是因?yàn)樽o(hù)筒底變形而引起的卡鉆，可拋填片石反復(fù)沖砸，將變形部位擠出，或水下切割變形部位，將鉆頭斜拉上來。(2) 斜孔、彎孔：產(chǎn)生斜孔、彎孔的原因有三：是斜面開孔，

13、通過溶洞時(shí)，未按正確的施工方法，如拋填粘土不及時(shí)，溶洞的位置測量不準(zhǔn)確，以致鉆頭沿著軟的部位下滑，造成斜孔；是出現(xiàn)沒有預(yù)見的溶洞；是隔層相向的探頭石，在鉆進(jìn)時(shí)相互擴(kuò)孔，使鉆糾正斜孔、彎孔的方法：回填片石、粘土重鉆，反復(fù)數(shù)次；灌注水下素砼至彎曲部分以上的一定高度，待強(qiáng)度合格后重新施鉆。(3) 清孔漏漿：由于覆蓋層和溶洞之間相互串通，在地下水的作用下產(chǎn)生動壓力，導(dǎo)致溶洞內(nèi)鉆孔所形成的人工造壁坍塌，清孔時(shí)泥漿流失。其處理方法如下：探明泥漿流失的孔洞高程，在初步清基的基礎(chǔ)上，在鋼筋籠上焊接鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒上下口擴(kuò)成喇叭形，在其上設(shè)止水帶。當(dāng)鋼筋籠帶著堵漏護(hù)筒初步就位后，進(jìn)行正循環(huán)泥漿清孔。如孔彎斜嚴(yán)重，鋼筋骨架插不下去，此時(shí)可接高鋼護(hù)筒，盡力振下，然后灌注水下素混凝土至洞底，待達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，再裝上鉆機(jī)重新施鉆清孔。

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