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1、岩溶地区钻孔桩施工技术中铁十一局一公司夏峰【摘要】：岩溶地区钻孔灌注桩施工，主要介绍岩溶地区钻孔灌注桩的几种处理方案【关键词】：岩溶地区钻孔灌注桩溶洞溶沟溶槽一、工程概况武广铁路客运专线XXTJⅠ标淦河特大桥位于湖北省咸宁市官埠桥镇渡船村与向阳湖镇铁铺村之间，全桥长3.42公里，桥位沿107国道走行，横跨长江支流-淦河。全桥孔跨布置为：54-32m简支梁+4-24m简支梁+16-32m简支梁+1-24m简支梁+1-32m简支梁+（40+64+40）m预应力混凝土连续梁+1-32m简支梁+2-24m简支梁+16-32m
2、简支梁+2-24m简支梁+5-32m简支梁，其基础均为钻孔灌注桩，根据地质条件在施工上我们采用冲击钻成孔。淦河特大桥69#～75#墩位于原淦河老河道上，勘察资料与实际施工表明该地区内有2.0m～5.5m的卵石层及0.3m～13m的溶洞，溶洞内的填充物部分为软塑～流塑状粉质黏土，部分为空洞。址区内富含空隙水，地层间呈正断层接触，受构造活动影响，裂隙发育，特别是断层破碎带导水性好。二、施工中遇到的问题1、在砂层中钻进时由于钻进速度过快，护壁强度和厚度不够，在遇到溶洞后漏浆容易造成塌孔；2、遇到较大溶洞补浆不及时或漏浆速度
3、过快造成塌孔；3、遇到大溶洞发生塌孔造成地面下陷，使钻机发生倾斜，造成卡钻。三、溶洞处理方案溶洞的处理方案有两种：一种是在钻孔桩施工前对溶洞进行预处理；另一种是在施工过程中对溶洞进行及时处理。无论采取哪种方式进行处理，施工前都必须熟悉桩孔处的地质情况，确定溶洞的埋深、大小、所处地质、溶洞内填充物、溶洞走向和地下水系情况，根据地质情况制定相应的处理措施。由于岩溶地区水平溶洞、溶沟和溶槽众多，不仅每个墩的桩孔间相连，而且墩与墩的桩孔之间也有贯通。到底先开哪个孔，需在详细的地质资料基础上，审慎选择。一般先开溶洞较小或孤立不
4、连的孔，再开溶沟、溶槽走向下端的孔，待成孔后就可减少或者堵住其它地下水活动的通道，免于泥浆和混凝土的流失。钻孔顺序：上下游对称，并考虑孔与孔之间的相互影响。（一）溶洞的预处理方案4溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度（20mpa以上），防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工，在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序，与桩基施工的各工序一起形成流水作业。在施工前对照设
5、计提供的地质柱状图，对于溶洞内有填充物填满或有流沙的，或当溶洞为空洞或填充物不满（水洞），我们在钻孔桩施工前采取预处理，预处理我们采用的是岩溶注浆的方法。岩溶注浆主要机械设备有：XY-1型地质钻机，工作压力为2Mpa的BW-150型注浆机，φ25PVC高压注浆导管若干，搅拌机，止水栓，φ108套管及其它小型辅助设备若干。1、根据地质情况在每一根需要注浆的桩中心位置钻注浆孔，钻孔深度至溶洞底板下1.0m。钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探,通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况并与设计提供的柱状图进行对照看是否吻合。
6、2、用注浆泵注浆,注浆压力不宜太大,控制在0.3～0.5Mpa范围,具体压力值由现场试验确定。速度为15～20Ｌ/min,其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂或碎石）,然后固结,渗透最小直径定为3.0ｍ,以保证冲钻成孔时有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部,然后边注浆边缓慢上提,提管速度不宜太快,根据注浆速度确定,应使渗透半径控制在允许范围内。注浆水泥采用P.O42.5水泥，水玻璃38～43be，模数2.4～3.0，水泥浆液水灰比0.8：1～1：1。若遇空的岩溶通道、溶洞太大和裂隙处，视具体情况先灌
7、注中粗砂、粉煤灰或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行填充，再采用水泥浆液或双液注浆，全填充溶洞一般采用单液注浆。3、土层钻孔过程中，先用Φ108mm导管护孔，防止塌孔，钻至岩层后采用Φ91mm钻头钻进，直至钻到溶洞底板下1.0m,注浆管外径为25ｍｍ,比钢套管内径要小。注浆时,通过注浆泵上的ＰＱ仪分析确定注浆的速度和结束时间,压入量根据渗透半径、固结体积来计算,公式为Ｑ=πＲ2Ｈβμα(1-γ)λ。式中,Ｒ为渗透半径；Ｈ为溶洞高度；μ为填充物的孔隙率；α为超灌系数；λ为地区性经验系数；γ、β为充填率与充填系数。这些参数和系数
8、可根据现场试验确定。4、为防止浆液流失太远造成浪费,采用间歇注浆方式,使得先注入的浆液与砂子(或碎石)初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。 5、注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆的压力必须调高,最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。钻孔桩通过溶洞时钻孔施工难度大,采取岩溶注浆是十分有效的措施。（二
