岩溶区冲击钻成孔过程中突发事故的防治与处理

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1、岩溶区冲击钻成孔过程中突发事故的防治与处理摘要：岩溶区钻孔灌注桩施工难度大、问题多，且易诱发突发事故，因此在施工中要有充分的防范意识，加强安全监测，对突发事故采取行之有效的处理措施。本文结合项目的施工经验，总结岩溶地区冲击钻成孔突发事故的防治技术措施。关键词：岩溶地区突发事故防范处理措施中图分类号：B845文献标识码：A桥梁桩基施工为地下隐蔽工程，由于地下隐蔽的特性，岩溶区桩基施工尤为关键。受地质勘测技术和施工环境的影响，桩位下地质岩溶发育不一，溶洞中充填不均匀或无充填，对桩基施工影响较大。桩基施工前溶洞的大小、分布、走

2、向等地质资料往往反映不十分准确，造成桩基施工中溶洞的处理是一大技术难题。本文结合工程实例和以往的施工经验，介绍岩溶区冲击钻孔突发事故应对措施和防治技术。一、工程概况武汉长江流域某高架桥第3、4标段工程，工程采取以主线快速高架+地面辅道相结合的方式。主线桥梁宽度26m～48.1m，桥下规划红线宽度50～80m。8第3标段共有钻孔灌注桩102根，第4标段共有钻孔灌注桩528根，分布在主线桥、国博高架桥、A匝道桥、B匝道桥、D匝道桥、G匝道桥、H匝道桥、连通港上（下）匝道桥和连通港中桥，桩径分1.2m、1.5m、1.6m、1.

3、8m四种，均为C30水下混凝土。详堪资料显示，区域内约60%的桩基位于岩溶区。二、地质资料情况根据武汉市区域地质资料和本次勘探结果，拟建场地石灰岩分布广泛，其均属石炭-三叠系（C-T）硅质厚层状灰岩、白云岩、碳质灰岩，易被地下水溶蚀形成溶洞，岩溶较为发育，钻探结果表明岩面起伏较大-37.80～-10.53m，相差约27.27m。岩溶是一种形态奇特、分布复杂的自然现象，宏观上虽然有发育规律，但在具体场地上，其分布和形态则是无常的。依据详细勘察情况，在勘探孔深度范围内局部地段钻孔中见到土洞发育，大部分地段石灰岩（或白云岩）裂

4、隙较发育，但多被方解石脉充填，胶结良好。场地范围内151个钻孔中，石灰岩岩芯表面大部分有不同程度的溶蚀现象，特别是与土层交接面溶蚀现象较为明显。同时根据钻探资料151个钻孔中有41个钻孔中见有溶洞（其中1孔见土洞），溶洞能见率为27.8%，揭露深度范围内岩溶率为4.73%。三、施工前准备8根据地质勘察和设计单位的意见，灰岩区桩基均进行超前钻施工，勘察下部地质情况，每桩中心布置一孔，若发现有溶洞，桩位上补钻1～2孔，桩径为1.2m、1.5m的桩基补钻1孔，桩径为1.6m、1.8m的桩基补钻2孔，孔位桩基范围内分散均匀布置。

5、灰岩区桩基施工前均按以上要求进行地质超前钻。1、施工方案的编制和论证评审桩基施工前，查看设计及勘察资料，了解地质情况，结合以往施工经验，编制桩基施工溶洞处理专项方案，经过初审后申请专家评审，方案中的处理措施得到专家组的认可，处理措施：1）预注浆；2）抛填片石和粘土块；3）钢护筒跟进。同时要求灰岩区所有桩基均应利用超前钻孔进行预注浆。2、采取安全防护措施在探明某桩位可能存在溶洞或裂隙的，备齐堵漏所用的片石、黏土和水泥，其数量要超过探明溶洞、裂隙的容积。片石、黏土堆存在施工现场，水泥应存放于现场干燥库房内。装载机等机具停放在

6、施工现场附近，以备随时使用。四、钻机类型选择根据地层特点，通过对各种钻机的适用范围和成孔情况的详细分析，本项目桩基全部采用GK-8型冲击钻机成孔。该冲击钻成孔具有以下几个方面的优点：81)冲击钻对复杂的覆盖层有比较强的适应性，能够比较顺利地通过灰岩层等，在处理刃脚、斜面开孔、溶槽、溶沟及裂隙等情况时，相对回转钻机容易，而且成本低；2)冲击锤提升速度快，遇到溶洞时一旦出现漏浆、坍孔等异常情况，可迅速提起冲锤，避免发生卡锤、掉锤、埋锤事故；3)冲击钻成孔过程中能够挤土固壁、防止泥浆流失，提高成孔质量；4)冲击钻施工中遇突发事

7、故可以通过回填片石黏土等造壁堵漏；5)冲击钻在倾斜岩面或穿过溶洞重新开孔，可通过投入片石改变孔底虚实不均的问题，有利保持桩孔垂直。五、桩基成孔过程中突发事故的处理岩溶区地质变化非常复杂，虽然在开钻前经过超前钻探测，但在钻进过程中仍有漏浆、塌孔、卡钻等突发事故产生的可能，因此在钻进过程中，必须认真观察，遇突发事故及时采取相应的处理措施。1、加强监测灰岩区桩基施工时，质检人员和监理实施24h旁站，做到时时监测。在钻进过程中仔细观察泥浆颜色、泥浆面和钻进速度的变化，具体情况如下：81）泥浆颜色变化：钻孔进入岩层后泥浆一般为黄色

8、，当逐渐变为黑色时，说明有可能遇到有淤泥填充的溶洞，此时应补充密度为1.3-1.5g/cm3的泥浆。2）浆面变化：正常情况下孔内泥浆面保持在一定的高度(高于地下水位1m)，若泥浆面变动异常，如急剧下降，说明可能有漏浆情况发生。3）钻进速度的变化：在同一地质层钻进，速度一般保持在较稳定的范围内，当进尺速度突然加快，甚至