浅谈钻孔灌注桩溶洞处理方法

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1、浅谈钻孔灌注桩溶洞处理方法摘要：木文以厦深铁路尧典特犬桥溶洞处理为实例，概括总结了溶洞的特点、结构及其处理方法。关键词:冲击钻孔；溶洞;处理方案一、工程地质概况木段路线位于惠州市惠东县境内，区内区域性断裂以北东东向及北西向为主，北东东向断裂分别以海岸山脉断块构造单元北边的汤湖大断裂及南边的深圳大断裂为主，北西向的断裂以涧头坑断层、稔山断层、及平山裂层为主，英屮对桥址冇影响的为稔山断层。根据物探成杲资料分析，在桥址里程DK430+470H）处发育一断层，受断层影响，两侧大理岩及石灰岩破碎，岩溶剧烈发育（4〜12号桥墩），揭霜串珠状溶洞。桥址基岩地层呈一单斜构造产出，其屮侏罗系与石炭系两地层呈角

2、度不整合接触，在接触带中侏罗系砂岩、粉砂岩、页岩等软岩岩质破碎，结构混乱，风化程度高，强度低，根据勘察，岩层发育强度屈屮等发育，主耍岩溶形态为溶隙、屮小型溶洞及串珠状溶洞等。由于木桥处于溶洞多发区，钻孔过程中经常出现漏浆、塌孔等现象，常见的溶洞有以下几种：小溶洞；一般溶洞；大溶洞；串珠溶洞；地质流沙层。二、材料准备在钻孔桩施工之前，必须准备充足的溶洞处理材料，包括片石、碎石、粘土、钢护筒等。为保证钻机不因塌孔、扩孔、地面沉陷等因素而倾斜，钻机纵、横向支撑应加长。三、溶洞处理方案的选定根据木桥溶洞特别发育的特点，采取如下4种方案相结合使用来进行溶洞处理。3.1冋填造壁法。出现溶洞时冋天片石粘土

3、，打密挤实造壁，必要时还应冋填混凝土或水泥。3.2岩溶注浆预处理。在钻孔桩施工而，对溶洞进行注浆填充处理。3.3混凝土灌注。出现大溶洞时，采取C20混凝土灌注的方法，待混凝土凝固后再开始钻进。3.4套内护筒法。套筒法一般适用于流沙层处于地表3-12米处。先采用大钻头钻进,大护筒跟进，至溶洞顶板后采用与设计桩径对应的钻头钻进，采用配套的较小直径的护筒跟进至溶洞底对溶洞进行防护。四、溶洞处理方法3.1注浆预处理根据设计要求，桩底顶板3倍桩径深度范围内的溶洞需要充分压浆，将溶洞完全填充、充满、桩底及桩身范围内注浆加固约7天后，再进行桩基施工。（见图1）图13.1.1钻探工艺（1）设备就位：注浆孔位

4、确定后，移动钻机至钻孔位置，完成钻机就位。钻机就位后，用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥。（2）钻机钻进：将钻杆对准所标孔位，用（I）108mm岩芯管开孔钻进，保证开孔直径不小于HOmmo开孔时要轻加压、慢速、大水量，防止将孔开斜。（3）下套管：钻至基岩0.5〜1.0m后，下入4）108mm套管，并嵌入基岩；套管出露地表0.2〜0.5m0用75号水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣实封闭，防止浆液从套管周围冒岀，影响注浆效杲。（4）终孔：根据设计耍求确定孔深钻至桩底顶板3倍桩径深度，钻到位置后，拧上孔口盖，准备注浆。3.1.2注浆工艺（1）注浆前准备：备足42.5级普通硅

5、酸盐水泥，做好浆液配比用料。（2）注浆：选择注浆机及相应注浆设备。先稀后浓，依吸浆情况逐步加浓浆液，配合比控制在0.8:1〜1:1。（3）注浆结束：单孔注浆结束除遵循规范、符合设计意图外，综合以下条件可结束注浆。①压力控制标准：在正常压力下进浆量不大时，逐渐加压，当压力为500kPa,进浆量小于4L/min,持续稳定20mino②地质条件控制标准：清孔确定浆液已至溶洞卜•限，达到处理效杲时。③注浆范围控制标准：冒浆点超过冇效范围，工艺控制无效时。④特殊条件控制标准：当压力不高，注浆量不变，地表出现异•常，影响地表环境时。4.2冋填造壁法对于一些溶槽、溶沟、裂隙、溶蚀明显的蜂窝状灰岩碎块、全填

6、充溶洞，该类溶洞当冲锤穿过覆盖层或顶板时，钻孔内会出现一些漏浆，在及时补浆的同时提起冲锤，抛填片石和粘十•以及泥质强风化岩等，待孔内泥浆面基本稳定后，恢复冲孔；减小钻机冲程（一般冲程为1〜2m,每分钊16〜8下；遇溶洞吋冲程可改为lm以下，冲击频率适当减小），利用钻头冲击将其挤入溶洞及裂隙中，完成护壁和成孔工作。4.2.1填料的选择填料直接关系到造壁后孔壁的稳定性，因此在填料的选择上要做多项选择对比：粘土掺片石、粘土掺水泥加片石、混凝土、砂浆、泥质强风化岩。根据岩溶发育复杂情况及现场材料运输便利情况选择合适的填料。4.2.2冋填方式溶洞击穿漏浆后，应立即回填并补浆，回填高度应根据溶洞的大小来

7、确定，一般为回填至泥浆不再流失后再回填5〜10m,钻头小行程打密挤实。如漏浆现象反反复复，则可在回填打密时，反复回填挤密，使溶洞能更好填充。4.2.3及时发现一般情况下，钻机钻进过程中，钻机操作手无法看见孔内情况，溶洞漏浆时很难及时发现并处理。针对这种情况，可在孔口加一浮标，浮标高度以钻机操作手能看见为宜,同时浮标可采用绳线悬挂在钻机上，溶洞出现漏浆时，钻机操作手能及时发现，同时浮标也不会随泥浆下沉。4.3灌