❶ 挖孔樁時遇到溶洞如何處理
樁基裂隙及溶洞處理專項方案 樁基礎施工中經常碰到溶洞及岩石裂隙等不良地質。 1、裂隙的處理方案 裂隙是地應力釋放在岩石中產生的裂縫,它會導致樁孔的漏漿、掉石塊,甚至卡鑽、掉鑽、塌孔等事故。 現場施工人員事先熟悉該樁位鑽探資料，當進尺達到不良區段時，嚴密監控孔內水頭，當發現水頭出現下降時。判斷是裂隙還是溶洞。當為裂隙時，水頭下降較緩，這時提鑽2-3m ，同時向孔內投入粘土塊和少量水泥，調整泥漿稠度。 當水頭下降較大時，可補入泥漿保證孔內水頭壓力。待孔內水頭穩定後，繼續鑽進。 2、溶洞的處理方案 根據溶洞的洞高和洞內的填充物情況，對溶洞採用不同的處理方法，主要的處理方法有： 拋填法、靜壓化學灌漿法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護筒法等。 1.拋填法 溶洞范圍小，溶洞高度小於1m，對照地質圖，當鑽至溶洞頂板l m左右時，減小沖擊鑽沖程式控制制在1～1.5m ，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，孔內水頭迅速下降，這時立即向孔內補充泥漿，同時提鑽至孔口，並向孔內投入片石、粘土塊和水泥，填充溶洞，當孔內水頭穩定時，用測線測出回填厚度，當回填厚度大於l m時，使溶洞范圍形成護壁後，再繼續施工。穿越溶洞范圍的樁鋼筋籠在溶。發現異常情況及時採用以上方法,反復沖砸，填塞溶洞，擠密護壁，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，在圓筒外增加四根定位鋼筋 2.（靜壓化學灌漿法）施工方法 主橋樁基精確放樣後，在樁基施工平台上用地質鑽於樁中心進行超前鑽，必要時增加鑽位。根據超前鑽的結果，確定護筒的打入深度。有溶洞的樁位，護筒沉至風化岩層，置於強風化岩面上，這樣可穿過土洞。護筒的底部即為岩層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護筒沉放要穿過淤泥質亞粘土、砂礫層，置於砂礫質亞粘土層至少2m深。根據溶洞的不同類型，最後決定兼用兩種不同的施工方案。當溶洞內有填充物填滿或有流砂的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在1～3m的，在鑽孔樁施工前先進行預處理，採用靜壓化學灌漿法固結填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結體達到一定強度以後再鑽孔施工。 2.1.1技術要求 溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間並達到一定的強度（20mpa以上），防止鑽孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生，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。溶洞預處理施工，在鑽孔樁施工之前進行，相當於在樁基礎施工過程中，於鑽孔樁施工工序之前加入一道預處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業。 2.1.2施工方案 （1）處理方法選擇由於溶洞埋藏較深，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，因溶洞的不規則性，決定了其處理的最有效和比較經濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，採用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。 （2）靜壓化學灌漿的加固特點漿材可在幾秒或在幾十秒內瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內且不流失，材料的利用率高，比較經濟。漿材的結石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫的；對於溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對於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散方向是往小主應力面方向，漿液固化後，小主應力面得到加固，而原次小主應力面變成小主應力面。這樣，通過對小主應力面反復不斷的加固，一方面滲透、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牆，防止坍孔。靜壓化學灌漿的關鍵在於漿材的配方和工藝。 （3）工藝設計 布孔：在超前鑽有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔鑽孔：孔徑80mm，孔深要求達到最深溶洞的底部。 材料：普硅425＃水泥（新標准為普硅32.5mpa水泥）與化學漿。 工藝：採用雙液灌漿系統進行全孔灌漿，要求少量多次、反復灌漿，如溶洞空間容積大、倒 水性強，則在混凝土乾料中添加一定量水玻璃。 2.1.3主要施工機械設備 主要機械設備有：bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鑽機，泥漿攪拌機和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。 3、灌注混凝土填充法 1、溶洞的高度在1.0～3.0m 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，然後用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護壁，水泥砂漿將片石空隙初步堵塞後，停止沖擊，24小時後，待水泥的強度達到2.5MPa後，再繼續沖擊，穿過溶洞。 2、護筒跟進法 1.溶洞高在3.0<h<5.0m，對於多層溶洞間距較小的採用鋼護筒穿越處理。先用沖擊錘進行沖孔、擴孔處理，然後採用振動錘將鋼護筒振動下沉至溶洞底部，為保證鋼護筒的強度和剛度，每隔2m，設置加強鋼板箍。 3、溶洞高大於5.0m（多層），且溶洞間距較大時，擬採用套內護筒法施工，即用內護筒穿 過溶洞的方法進行施工。內護筒長度L=h+2m（h為地質超前鑽確定的多層溶洞高）內護筒內徑應比設計樁徑大20cm左右，外徑應小於外護筒內徑5cm左右，若遇第二層溶洞，第二層溶洞的內護筒外徑比上層內護筒內徑小3~5cm。 1、內護筒長度的確定護筒長度：L＝h＋2（m）（h為多層溶洞高度） 2、內護筒內徑的確定：內護筒內徑應大於φ220cm，同時外徑應小於外護筒內徑5cm左右，如果只下一次內護筒（一層溶洞），內護筒內徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護筒內徑為240cm）。當遇到第二層溶洞時，第二層溶洞的內護筒（即第三次護筒）選用220cm內徑。 3、溶洞頂部沖孔 根據超前鑽的資料，當鑽孔施工接近溶洞頂部時，提起鑽頭、鑽桿，移開鑽機（gps－30），採用沖擊鑽機ykc－30沖孔。用沖擊鑽沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般不超過50cm，一般進程式控制制在60～80cm/h。所有卡扣及鋼絲繩必須先經測試檢查，其它施工工藝及注意事項與常規相同。 4、外護筒的製作及沉放方法 4-1外護筒的製作 外鋼護筒製作時，先勘察地質質料，根據溶洞的層數確定外鋼護筒的直徑。鋼護筒分節製造，工地拼接。先採用樁錘進行擴孔，鋼護筒採用振動下沉。振動下沉採用振動打拔錘，其振動動力為1600KN以上。鋼護筒下沉時，用兩台經緯儀在兩個垂直的平面內監測傾斜度，以便隨時調正。護筒下沉至硬土層或岩面後，其傾斜度小於1％。 4-2 內護筒的沉放 （1）當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔並且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護管，用吊機（或沖機自吊）把內護筒放入外護筒內至孔底。到孔底後，內護筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉澱物等）。此時，GPS－30鑽機重新就位。 （2）護筒沉設利用GPS－30鑽機進行，在鑽機的鑽桿上附加壓架，利用鑽機的鑽進壓力和鑽桿、鑽頭的重量，使內護筒隨鑽頭的鑽進而下沉，直到溶洞的底部。 2.2.5 內、外護筒間空隙及內護筒與溶洞底部間空隙的處理 （1）在內護筒底部及頂部100cm范圍內回填砂、碎石，中部回填中砂。 （2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進行灌漿處理。灌漿後，內護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結，固結強度要求達到30mpa，其抗滲系數可達10-7m/s 。灌漿