浅谈岩溶区钻孔桩溶洞处理技术

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1、浅谈岩溶区钻孔桩溶洞处理技术摘要：本文根据岩溶地质的工程特点，介绍了钻孔桩溶洞处理的工艺原理，针对不同孔径大小的溶洞采用不同的处理方法等，为该地质病害的处理提供了施工经验。关键词：钻孔桩溶洞处理技术中图分类号：U4文献标识码：A文章编号：1007-0745(2013)06-0500-010引言岩溶是石灰岩、白云岩、石膏等可溶性岩层因常年受水流的侵蚀作用而逐渐溶蚀形成的溶槽、溶沟或溶洞。在岩溶地区进行基施工时，常会发生漏浆、偏锤、卡锤、塌孔、沉陷、等现象，严重的会造成护筒、机械设备陷入坑中，甚至造成伤亡事故。随着我国基础建设的不断加大，高速公路不可避免地要穿越岩溶地区。因此

2、，分析和总结岩溶区溶洞的处理方法，有助于我们更好地掌握岩溶区的施工规律、降低工程成本、合理利用资源。1岩溶地质的工程特点(1)岩溶溶洞或岩溶发育带多处于基岩顶部与第四系残积层交界面附近，以基岩为持力层的桩基，其桩尖下可能存在勘探时未被发现的溶洞，若洞顶厚度不大，会对工程造成潜在的危险。(1)我国的可溶性岩石主要是石灰岩和白云岩，强度较高，成孔难度大。(2)岩溶地区的基岩起伏大，洼地、溶槽及溶沟分布广。(3)岩溶地下水丰富地区，钻孔时涌水量大，给桩基施工和混凝土浇筑都带来一定难度。(4)岩溶现象在土层中表现为土洞，它具有埋藏浅、分布密、发育快和顶板强度低等特点，极易造成孔壁

3、坍塌乃至坍孔桩基事故。2溶洞处理方法2.1黏土、片石填充法黏土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理，该方便、快捷，节省费用。当钻孔至溶洞层时，一般护筒内泥浆会全部或部分流失，严重时会造成塌孔，这时可采用片石加粘土(按1：1体积比)回填，直至回填至溶洞顶部1〜2肌采用回填片石、粘土处理溶洞时,钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上，尤其是多层溶洞，以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。2.2钢护筒跟进方法对于洞高较大(洞高大于10m)且填充物为流塑状的溶洞，采取的另一种方法就是长护筒钢护筒跟进。当钻孔进入充填物为软流塑状高大溶洞时，由于充填物

4、为流塑状，钻头冲进后提起，会发生填充物回流现象。因此可釆取回填卵石、块石、粘土混合物后用长护筒跟进的方法。钢护筒采用1cm〜1.5cm厚钢板弯制的圆筒，直径应略大于设计桩径。为保证钢护筒刚度，防止受压变形，钢护筒采用8mm-10mm的钢板卷制。钢护筒跟进方法能将桩孔与溶洞隔开，有效地避免软流塑状填充物回流现象，加快了钻孔速度。但桩孔四周泥浆侧压力不均匀时，易造成护筒倾斜；且溶洞内有突出的岩块时，护筒跟进困难，容易造成孔内局部偏斜，影响成桩质量。2.3贫混凝土回填法对于较大的溶洞，尤其是半填充或无填充溶洞，当釆用填粘土和片石的方法难以成孔，或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤

5、垮，可采用灌低标号混凝土的方法处理。施工准备和开孔方法与填粘土块和片石方法相同，当击穿溶洞顶板时，为节约混凝土灌注量，可先填粘土块和片石，反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时，再灌低标号混凝土至溶洞顶lm以上，待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。2.4注浆法当溶洞封闭且较小时，采用注浆处理岩溶底层，加固地基。若溶洞内无填充物或少量填充物时，先填充碎石或干砂后再注浆；若填充物呈松散或软塑状时可直接注浆。采用间歇注浆，压力控制在0.5—l.OMPa,渗透直径不小于3m。为防止浆液的流失，应及时向孔内投放黏土、水泥和片石，以加大泥浆密度。采用优质泥浆或在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末

6、，可以提高泥浆胶体率和悬浮能力。2.5压注双液浆法压注双液浆法一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间，并达到一定的强度，以防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。采用少量多次、反复压浆的方式。2.6灌砂压浆法灌砂压浆一般适用于6〜10m无填充溶洞的处理。先以灌砂的方式对注浆孔周围的溶洞空间进行充填，使砂体在孔内周围形成锥形堆积体，然后采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体，以防止钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同

7、。灌砂釆用干燥、洁净的中粗砂，并进行清筛，防止杂物堵管。压浆后采用清水冲洗注浆管，防止水泥浆粘附在管壁上，影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后，进行下一次灌砂、压浆,反复进行，直至灌满，使溶洞内充满砂浆。3施工操作要点2.1施工准备根据地质资料预测施工中可能出现的问题，制定施工方案，并向钻机操作人员进行技术交底。平整场地，清除杂物,保证孔口周围地面密实，必要时换填软土，碾压夯实。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。3.2埋设护筒在桩基定位并经复核无误后方可进行护筒埋设，护筒中心的位置要准确，倾斜度小于1%,长度