岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术

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1、岩溶地区冲孔桩成孔施工处理技术贺增林[摘要]针对福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库桩基施工中遇到很多溶洞的情况，介绍了在岩溶地区冲孔桩施工过程采取的技术措施和施工中应注意的问题。[关键词]冲孔桩基础，岩溶地区，溶洞，漏浆，斜孔，卡钻，塌孔。1工程概况福建安砂建福水泥有限公司4500t/d熟料水泥生产线工程熟料储存库采用冲孔灌注桩基础，总共60根桩。筒仓门洞处4根桩直径1.0m，单桩最大垂直荷载7600kN；其余56根桩直径1.1m，单桩最大垂直荷载9250kN。桩基要求嵌入中风化石灰岩大或等于1

2、倍桩直径，且桩端要有不小于3倍桩直径的完好中风化石灰岩持力层，不得有软弱夹层、断裂破碎带、孤石和洞穴溶洞分布。根据超前钻勘察报告，该地区属于岩溶发育区，地质条件非常复杂。桩基施工范围内有较多溶洞，局部孔位出现串珠状溶洞。溶洞大小不一，分布在不同的平面上，岩面起伏不平，高差较大。溶洞埋深在36.2m~59.5m不等。溶洞高度在0.50m~22.50m之间，部分溶洞有粘性土夹角砾、碎石填充物。溶洞上部土层依次为：碎块石；石灰岩残积粘性土；散体状强风化石灰岩；碎裂状强风化石灰岩。2桩基础施工难点及施工准备本工程42个孔位出现溶洞，占

3、总数的70%，岩性在水平和垂直方向的变化较大，其中在储存库东南部区域12根桩下有一个大型溶洞将桩底部互相连通。复杂的地质给桩基础施工造成很大困难，冲桩过程中容易造成斜孔、漏浆、卡钻、塌孔。因此项目部在施工过程中制定了下列施工准备措施：(1)工程桩施工前，由地质勘察单位在每个桩位进行超前钻孔，掌握溶洞出现的大概位置，推断其范围大小，并将相邻桩基的地质勘察资料进行比较，推断溶洞的发展状况。(2)将每个孔位的地质柱状图印发给有关人员，让具体操作者、技术人员、作业队长都清楚溶洞的位置、大小、充填情况，对其做好技术交底及安全交底，使得现

4、场所有人员认识到在岩溶地区冲桩施工中可能出现的危险，在出现溶洞抢险过程中首先要保证人员安全。(3)备足成孔用水、粘土、片石、袋装水泥等必备材料，确保溶洞击穿时迅速补水、补浆，预防塌孔，并及时抛填粘土、片石，以恢复正常冲孔作业。粘土片石要在桩孔附近，冲孔遇到溶洞时能较快的回填。部分粘土用麻袋装好，遇到漏浆机械没开动前可先组织工人回填粘土、片石。(4)施工现场一定要有处理漏浆的备用机具设备，如挖掘机、装载机、土方车、吊车等，以免发生险情无法实行溶洞处理措施，造成不必要的人员伤亡及财产损失。(5)桩孔设立防护范围，避免车辆在防护范围

5、通过，减少对桩孔护壁的压力和振动。机械及材料堆放不能离桩孔太近，防止大面积塌孔时被埋没。(6)钻头焊φ32mm钢筋环4个，用φ28mm钢丝绳围绕2~3圈，以备掉钻头后易于打捞。由于钻具磨损最大，留足够的备用钻头和修理钻头的设备。(7)钢丝绳要有出厂合格证，要求优质柔韧、无死弯和断丝。钢丝绳要有足够的长度，即从卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高，滚筒上至少要留有7圈以上的富余量，绳尾必须锚固在滚筒上。(8)制浆粘土的技术指标及泥浆的技术指标应满足施工要求，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率并及时调整。3溶洞处理技术(1)施工具体操作

6、方法1)在溶洞中冲孔，由于孔桩进入溶洞范围内，溶洞不是整齐的，顶板和底板犬牙交错，高低不平，在溶洞顶板及底板冲孔都存在一个斜面开孔问题。因此必须根据地质柱状图掌握钻进标高，随时观测孔深，成孔接近顶板0.5~0.8m时应通知在岗工人改用短冲程成孔，冲程应控制在1.0m以内，经过溶洞时，为了防止冲孔过程中发生滑动和损坏桩锤，也应短冲程。2)钻头在洞内冲击高低不平的岩面时，或一面有岩，一面悬空时，容易造成卡钻或斜孔事故。如果冲孔遇到岩床、溶洞槽及其他斜坡岩时探测发现成孔有斜孔，则用D20~30cm块石(80%)与粘土混合物填至高出斜

7、孔段顶部1~2米处，然后用锤砸实并形成坚实的平台，在已成孔段垂直偏差达到规范规定的范围内后再重新冲击。冲孔进入溶洞时如果探测发现成孔有斜孔，则抛条石至高出斜孔段顶部2~3米处，重新冲孔应该满足规范和设计要求。3)在冲孔过程中密切观察泥浆液面变化。若孔贯入后发生渗漏量不大，则用适当的泥浆和粘土填孔并压实，将部分粘土挤压孔壁或者岩缝并形成泥浆护壁。若渗漏量大且速度快，证明溶洞较大，用泥浆填大溶洞时，可能会有渗漏和塌孔发生，在此时应用适当的泥浆、块石与粘土的混合物填孔并压实，这样就形成高强度的护壁；若多次用块石与粘土的混合物填实都没

8、效的话，则应该用袋装水泥，压实以形成水泥泥浆，水泥泥浆能渗入溶洞缝和粘在孔壁上，待水泥泥浆终凝后，可开始施工，如果没达到预期的效果，则可以重复上述方法3~4次；若上述方法也失效的话，则应用干硬性水泥砂浆，待水泥砂浆终凝后可继续施工。4)为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已