在岩溶发育地区钻孔桩施工中的应用

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1、万方数据第35卷第30期·102·209年10月山西建筑SHANXIARCHITEC兀爪EVd．35No．30Oct．2009文章编号：1009—6825{2009)30-0102-02潜孔钻在岩溶发育地区钻孔桩施工中的应用胡伟摘要：以京沪高速铁路三标荆河特大桥钻孔柱施工为例，结合岩溶区钻孔桩施工的重点和难点，介绍了预钻孔的施工原理，阐述了潜孔钻机在岩溶强发育地层桩基施工中的应用，总结得出了潜孔钻机预钻孔施工的优点及注意事项。关键词：岩溶区，钻孔桩，潜孔钻机，冲击应力中图分类号：n月53．3文献标识码：A1工程概况径范围，岩石面积的基础上，形成“蜂窝煤”结构，人为制造

2、桩基岩京沪高速铁路三标荆河特大桥位于山东省滕州市境内，桥梁层的“临窄面”，能有效地削弱桩基柱状岩石的抵抗力，大大加快全长11．445km，孔跨布置：20x24双线简支箱梁、328×32双线进尺。2)对于斜岩，偏岩岩面上的孔洞，既能降低断面基岩硬度简支箱梁、2．(32+48+32)双线连续箱梁。全桥墩台基础设计全差，又能更好地与钻头刃脚形成咬合作用，从而町以达到有效防部为钻孔桩基础，直径1．0m，1422根，桩总长44272．77m；直径偏，纠偏的目的。3)由于施工前的预钻孔贯通了基岩内的溶洞，1．25m，1538，桩总长83527．39m；直径1．50m，108根，桩

3、总引起泥浆和覆盖层砂土对溶洞的填充，特别是对大体积和多层空长14325．16mo其中203号墩直径1．50m，最大有效桩长为溶涧的填充，明显减少了漏浆、塌孔、埋钻和地面塌陷事故的发85．5mo荆河特大桥地处岩溶发育区，全桥钻孔遇溶涧率平均达生，保证了现场的安全生产和桩基质量，也大大加快r施工进度。72％，岩溶强烈发育地段达90％～100％。溶洞多呈串珠状分布，4钻孔孔洞布置其中203号墩串珠状溶洞多达15个，溶洞高度一般在2m～10m潜孔钻机钻孔，就是在桩基钻孔施工前，用潜孔钻机在桩基之间，286号墩溶洞高度25．5ITI。部分桥位区岩层为单斜构造，桩位岩面上钻5个～

4、9个直径210mm的孔洞，孔洞数量根据桩岩层产状30。么12。岩体节理裂隙发育。岩层—卜覆15m～25m粉基直径而定，桩径1．5m，钻孔9个；桩径1．25m，钻孔7个；桩径砂层，表层覆盖5m黏土层。地下水位较高，在地表以下4m。1．0rn，钻孔5个，孔洞深度与桩基设计深度相同。孔洞等间距均2岩溶区钻孔桩施工的难点匀布置在桩基平面内。1)在岩溶强发育复杂地层钻孔桩施工，容易发生许多质量安5潜孔钻机钻孔施工全事故。由于岩溶地层复杂的地质状况，各种溶沟、溶槽、溶隙、预钻孔采用SL400型潜孔钻机，SL400型潜孔钻机是一种轻溶洞(包括有填充溶洞和无充填溶洞)发育且相瓦连通，

5、钻孔往往型、高效多功能履带式钻机，最大钻进深度213m。主要用于钻凿会发生频繁漏浆，特别在钻头穿透空溶洞时，会出现泥浆骤然流水井、监测井、地源热泵孔，也可用于桥梁桩基础探孔的定位和偏失，导致孔壁内外压力失衡而造成塌孔、埋钻等质苣事故；成孔灌孔的修正以及桩基预钻孔减小桩基岩石的硬度，从而加快桩基钻注过程中也会发生混凝土突然异常流失，影响桩基质量，甚至出孔施下进度。主要原理为：冲击器、钎头将坚硬的岩层打碎，空气现断桩事件。2)石灰岩长期受水的化学溶蚀存在着岩层软硬不压缩机的高压气流将碎石冲出孔外。采用直径200mm钻头、配均，经常出现斜岩、偏岩甚至半岩半溶状况，钻孔施工过

6、程中，钻带对心和偏心扩孔钻具，五点式及多点式预先定位预打孔后，形头产生偏转和卡钻，引起孔位偏斜和钻具损伤(荆河特大桥有成孔洞，减小桩基岩石的硬度，预钻的多个孔洞有防止偏孔的导58个墩发生偏孔)。3)频繁的补浆充填、反复的孔位纠偏和钻具向作用，桩基钻孔钢护筒跟进冲击钻钻孔，桩基钻孔不偏孔，进尺修补，大大降低了钻孔效率，进尺十分缓慢，单桩施工周期普遍延快，有效地提高了冲击钻机进尺速度，提高了工作效率，加快了施长至2．5个月-3．5个月，在岩溶特别发育的203号～205号墩和工进度，确保了桩基质量。偏孔明显的151号，254号，255号墩，1台钻机一年只钻了2个孔。6钻孔冲

7、击应力计算3预钻孔的施工原理冲击钻孔过程中，由于钻头冲击能量对孔底岩石产生冲击应1)潜孔钻机钻孔，就是在桩基钻孔施工前，用潜孔钻机在桩力，孔底岩石会压屈、压碎，一般采用冲击波动方程式的方法可以基桩位岩面上钻几个孔洞，降低和破坏基岩的完整性，在减小桩接近实际应力值，计算式如下：^r云—：■=～ri—己=都=——；竺坚旦￡上『-—=×—_三竺兰旦芝粤一X∥西而i巧：忑曰。FoundationdesignofWenxiHotelWANGHong-xiaAbstract：Combinedwithengineeringbaseandfoundationdesi