岩溶地区冲击钻进桩基施工中常见问题及处理措施

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1、第38卷第1期铁道技术监督研究与交流、01．38NO．1}{All、、(¨AlIr、(：()T}{(1lSr【l1Y、、1)((1、{、1lNl(：ATIOS岩溶地区冲击钻进桩基施工中常见问题及处理措施崔艳(中铁十八局集团隧道公司，天津河西300222)摘要：岩溶区特殊的地质构造给桩基础施工带来较大困难。论述岩溶区不同地质条件下冲击钻进桩基施工技术，结合冲击钻进中常见的问题，如钻孔偏斜、泥浆漏失、塌孔、锤头被卡、脱落、锤翼崩落等进行分析，提出钻进事故防治措施。关键词：_T=程地质条件；岩溶；桩基础；冲击钻进中图分类号：TU47

2、3．1文献标识码：B文章编号：1006-9178(2010)01-0035-03碳酸盐岩地区因受地层岩性、地质构造、水文型：①赋存于冲洪积及残积层的孔隙水，渗透性地质条件的影响，溶沟、溶槽、石芽、鹰咀、溶强；②赋存于下伏溶洞、溶蚀裂隙及暗河中的岩洞、土洞等岩溶现象十分发育，基岩面起伏大。这溶裂隙水，连通性好，水量丰富；③赋存于构造些特点给桩基础施T带来很大困难。断裂带中的裂隙水，连通性强。1工程地质特征2冲击钻进技术1．1地层分布(1)根据岩溶地层(碳酸盐岩)岩性硬、脆、灰岩地区地层大致分布有4层：①人工填土研磨性相对较差的特

3、点，为提高冲击钻进效率，冲层；②冲洪积层，分布有粉质粘土、粉土、砂、砾锤底刃硬质合金采用长度为5(3I／1左右，问距为等，呈软塑至可塑状态，孔隙潜水量大，渗透性能30em，呈梳齿状交错排列，以减少钻头底刃与孔好；③残积层，由灰岩风化残积而成，一般为湿～底的接触面积．提高钻头单位面积冲击力，增强对饱和、流塑至可塑状态，与基岩的接触带部分由于岩石的破碎效果，提高钻进效率。潜水影响呈流塑状态；④岩层，为灰岩、断层、裂(2)孔口护简埋设稳固，根据不同地层特点，隙、岩溶发育，基岩面溶沟、溶槽等溶蚀现象严采取相应的护壁措施。在土层中钻进时

4、，向孔内投重。入少量碎石，防止糊钻；采用小冲程冲击钻进，使1．2岩溶发育特征碎石挤入土层增强孔壁稳定能力，提高护壁效果：(1)自上而下，南强变弱；基岩面上分布着溶在岩层中钻进时，根据地层情况，钻进时采取向孔沟、溶槽，浅部基岩岩溶发育较强，有的甚至呈串内投入优质粘土等相应钻进措施，冲击造浆排渣，珠状自上而下分布，深部为古老溶洞，分布较少，维持孔壁稳固；在对严重破碎地层、砂卵石等地层暗河为古老溶洞连通而成。中钻进，可投入粘土和水泥等材料，用冲锤将粘土(2)浅部溶洞充填物多．深部充填物少。充填和水泥等材料挤入严重破碎地层、砂卵石等地

5、层物呈全充填～半充填～无充填，一般呈流塑～软塑状中，形成胶结，稳固孔壁，防止泥浆漏失、孑L壁掉态。块与坍落。(3)构造裂隙发育，地下水活动频繁地方溶洞(3)确保钻孔垂直度，钻进过程中要经常校核较发育。桩孔的垂直度。1．3地下水特征(4)遇溶洞时，应根据溶洞大小及特点，按岩灰岩地区地下水按其赋存介质可分为3种类溶处理技术采取相应的钻进措施。对于小溶洞，可向孑L内抛入粘土、碎石、片石后钻进；对于直径大收稿日期：2009—08—04的溶洞，冲击钻进时易引起钻头被夹、卡或歪斜，作者简介：崔艳，程师研究与交流地I冲钻进桩基施l中常见f_

6、Jj题及处理措施钻穿溶洞顶板后，向溶洞内填入块石、碎石、粘通．泥浆沿裂隙通道漏失。土(溶)洞相互连通，土、水泥等材料，采用小冲程冲击，形成人工稳定遇洞后泥浆漏失，遇无充填的土(溶)洞时，泥浆孔壁后钻进，必要时下钢护筒至溶洞底扳，用钢筒快速漏失。遇透水性强的砂层、砂砾层、卵石层等护壁钻进。若采用常规措施处理无效时，可在相应孔隙较大地层泥浆沿孔隙漏失。孔段灌入混凝土，利用混凝土来改善、调节地层的3．2．2漏浆预防措施稳定性和均匀性，待混凝土凝固后再进行钻进。开孔前将孔口护筒埋设稳固以防地表水渗人。(5)采用反循环清孔、排渣，确保工

7、程质量。遇人工填土等松散土层时，向钻孔内投入粘土与少量碎石，小冲程冲击挤密，以增加孔壁土体强3施工中常见问题分析及防治措施度降低土体渗透性；遇砂、卵石层时，投人适当优3．1钻孔偏斜原因分析及防治措施质粘土．低程反复冲击将粘土挤入以防止渗漏，增3．1．1原因分析加泥浆中的固相含量，加大泥浆的比重和粘度，保桩孔倾斜的主要原因为岩面起伏大，石笋持孑L壁稳定：在岩层中钻进时，向孔内投人含砂量(芽)、溶沟、溶槽发育，冲锤穿越土层进入基岩时较低的粘土，通过冲击将粘土挤入基岩裂隙中，防冲顶倾斜岩面下滑，导致钻孑L倾斜；溶洞顶底板止浆液漏失，

8、维持泥浆浓度；钻遇破碎严重地层、不平，锤头中心与钻孔中心线不重合；穿越较大土土(溶)洞、基岩面时，向孔内投入粘土、碎石、(溶)洞时，因充填物强度低，冲击钻进时冲锤摆片石、水泥等混合物，用冲锤挤压，对孔壁起到较动较大导致钻孔倾斜。好的胶结和稳固作用，堵塞漏浆通道。3．1．2预防