溶洞发育地区桩基设计及施工处理方法

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1、158管理施工城市道桥与防洪2013年5月第5期溶洞发育地区桩基设计及施工处理方法张宇娜(中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉430010)摘要：详细介绍了深圳某工程地质和溶洞分布情况，并对溶洞发育地区的设计、施工及桩底溶洞处理的适用条件及技术要点进行了论述，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：溶洞；桩基；抛填法；压浆法中图分类号：U445．55l文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)os一0158—02高0．2～4．5m。溶洞多为无充填、有充填处充填物1工程概况为黑色粘性土，含砾及卵石，结构复杂。深圳市某工程第Ⅱ合同段位于龙岗区中心城3桩型设计原则北侧，是龙岗

2、区西北侧的一条快速路。全线共设跨线桥五座、跨河桥一座、高架桥(1km长)一座、人3．1群桩摩擦桩行天桥一座。全线共有桩基689根，其中端承桩基岩溶洞串层较多，但浅层地质较好地段，强227根，摩擦桩462根。施工前未对桥梁桩基进行风化埋深较浅且层厚较大，基础设计时可采用群一桩一孔地质勘察，施工过程中部分未显示溶洞桩摩擦桩，要求桩底持力层为强风化粉砂岩，且根桩基反复塌孔，后停工对所有未施工端承桩进行据计算提出桩底进入强风化岩的最小深度。采用一桩一孔超前钻，所有已施工完毕的桩基进行抽群桩摩擦桩可最大限度消除溶洞对工程施工的影芯检测，抽芯至桩底以下3倍桩径。响，防止地下溶洞的不确定性对程建设造成的

3、危害。2工程地质及溶洞分布情况3．2摩擦端承桩2．1地质概况对于弱风化岩层厚较大或溶洞顶微风化层较桥址沿线的地层结构、岩土性质和覆盖层厚厚的地段，虽然桩底溶洞发育，但根据《公路桥涵度等与地貌单元密切相关。基底岩石为石炭系的地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)第5．3．4沉积岩(长石石英砂岩及泥质或炭质粉砂岩、含砾条，在尽量少考虑桩端岩层对承载力的贡献的前砂岩等互层、灰岩)及变质岩(大理岩)，根据地质提下，核算单轴受压承载力容许值大于设计承载勘探揭示地层分布如下：地层自上而下依次为：力，可直接终孔，对于桩底溶洞可以不予处理，但(1)人工填土层；(2)亚粘土层；(3)全风化粉砂岩同时

4、应进行桩基承载力静压实验对计算结果进行层；(4)强风化粉砂岩层；(5)弱风化粉砂岩层；(6)校验，防止其他不确定因素影响桩基承载力，造成微风化粉砂岩层。桥址范围内地下水对混凝土结安全隐患。构无腐蚀作用。3．3单桩端承桩2．2溶洞分布情况微风化岩层之上的土层较差，如素填土层、流本项目详勘结果显示，道路沿线基岩溶洞(溶塑或软塑性粘土层较厚，虽见溶洞，但有可作为持沟、溶槽)发育，跨线桥部位钻孔见洞率为75％，溶力层的完整基岩的路段，尽量采用桩径较大的单洞最大洞高1O．70m，18．8％无充填；高架桥部位钻桩单柱型式的下部结构，以减少施工处理难度，节孔见洞率为17．1％，溶洞最大洞高9．40m，多

5、数省工程投资。1～3m，无充填、半充填、全充填均有，22．2％无充4未施工桩基溶洞处理施工方案选择填，且其发育无规律性。超前钻结果显示，跨线桥共补钻孑L48个，见由于溶洞的大小、埋深、形态、分布大小不尽洞率71％JB高架桥共补钻孔54个，见洞率44％；相同，因此必须根据具体情况采取不同的施工措溶洞发育无规律，既有单溶洞，又有多层溶洞，洞施，力求达到安全、有效、经济的效果。选择溶洞施工方案时不仅要对照相应桩位处的地质钻孔，还收稿日期：2013一O1一O5要结合较大范围地质剖面图分析溶洞分布情况进作者简介：张宇娜(1980一)，女，江西南昌人，高级工程师，从事市政道路桥梁设计工作。行综合考虑2

6、013年5月第5期城市道桥与防洪管理施工1594．1抛填法(有充填或高度小于3．0m的溶洞)桩底3倍直径范围内见溶洞，为保证桥梁运营后对于地质柱状图显示溶洞高度较小，有填充或无安全隐患，此类桩基都应采用桩底后压浆法对半填充的溶槽、溶沟、岩层裂隙及矮溶洞等，处理桩底溶洞进行处理。方法可采用抛填法处理。在施工中钻穿溶洞引起5．1桩侧布压浆孔漏浆时，可反复往桩孔中投放片石、粘土、整包水对于完整性检测为II类桩，为减少在桩身打泥以填满溶洞，直至停止漏浆。之后用用小冲锤平孔对桩基质量的影响，可利用既有抽芯孔及另在缓冲击桩孔将抛填物挤入溶洞形成护壁，以保证桩外10em处布3～4个注浆孔对桩底溶洞进行压

7、泥浆不再流失，顺利成桩。浆处理。部分桩基上承台已经施工，为避免破坏桩在桩基施工过程中，一旦发现泥浆面明显下基及承台钢筋，可沿桩侧避开钢筋布4个压浆孔。降，应立即抛填片石、粘土和水泥包并及时补浆，压浆处理深度为桩底上下3倍直径范围，既可将各抛填物的比例可根据漏浆的速度调整，一般可浆体填满桩底溶洞，增加桩底持力层的抗压强度，在桩孔附近备用小片石拌土填料40ITI(60％片石、又可增加基岩上土层的桩侧摩阻力，同时，对于桩40％