在粤北溶岩地质条件下钻孔灌注桩基施工技术探讨.doc

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1、在粤北溶岩地质条件下钻孔灌注桩基施工技术探讨【摘要】本文结合粤北溶岩地区房建工程的实际施工经验，分析了桩基础施工时溶洞的特征，总结了在溶洞地质条件下桩基施工的常规成孔法，从而安全、经济、高效地完成桩基础施工。【关键词】房建工程；桩基；溶洞1.工程概况某楼盘位于广东省韶关市武江区境内，属于溶岩发育地区，功能为高级住宅小区，楼层27〜31层。基础均采用冲孔桩基础，桩径有0.8m、1.0m、1.2m,地质勘察单位对该楼盘进行单桩勘探，地质勘探结果大部分桩属于溶洞桩，桩身设计长度为30〜43.5m。地质资料显示从上至下为1、素填土，2、粉质粘土，3、残积粉质粘土，4、全风化粉砂质泥岩，5、微风

2、化灰岩，6、微风化灰岩。部分溶洞为空洞、半填充、全填充。地下水不发育，所有溶洞均未发现地下水。土洞和灰岩溶洞（部分为空洞）极为发育，地基存在潜在的不稳定漏浆。2.溶洞处理目的及处理方法2.1溶洞处理的目的溶洞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，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及完成水下混凝土灌注。2.2处理方法由丁溶洞埋藏较深，不能直接采用填充混凝土等一般方法处理，通常处理溶洞的方法是片石粘土筑壁法、灌浆法、双钢护筒跟进法等。1.溶岩地区钻孔灌注桩施工工艺3.1片石粘土筑壁法在溶洞不是太大（一般2m〜5m以内），存在漏水或半漏水，护筒

3、水头高度不能保持时，可采用片石加粘土，（按1：3体积比）回填冲击使其形成泥石护壁,一次不行回填冲击两次，两次不行回填冲击三次，如此反复回填片石粘土，直至形成泥石护壁，不再漏浆为止。该方法优点是操作简单，原材料价格低廉，处理溶洞造价较低。缺点是该方法对单桩出现溶洞处理效果明显，对溶洞较大且贯通性溶洞则不易采用。3.2灌浆法在溶洞埋藏较深、溶洞较大且与其他溶洞相通，易采用灌注水泥浆、水泥砂浆的方法，该方法直接对溶洞进行填充，主要集中对溶洞较大桩位处进行地质加固，以保证钻孔时护壁泥浆不流失。该方法优点是对埋藏较深、溶洞较大口与其他溶洞相通，通过注浆可将溶洞直接填充，多用于溶洞集中处，避免在桩

4、基施工时，需对逐根溶洞桩进行处理，可节约时间、加快进度、节省大量成本。采用该方法需对溶洞地质勘探准确。3.3双钢护筒跟进法1）工艺程序：施工准备埋设护筒移动桩机、定位钻孔回填片石、粘土溶洞处理清孔、吸泥清渣。2）施工要点：%1外护筒直径应较设计桩径大20cm,内护筒直径应较设计桩径大5cmo%1施工程序：根据地质钻探资料提供的溶洞分布情况，按照先短后长，先易后难，先外后内的原则确定各桩施工顺序。%1外护筒下至岩面以后，即开始对覆盖层和顶板进行冲钻，其钻孔方法与传统的冲击钻孔方法相同，但成孔的桩径比设计桩径大7cm,一遍内护筒顺利通过顶板。护筒跟进示意如图：%1当钢护筒打至第一层岩面或穿

5、过溶洞到下一层岩面时，为使开孔坚实、竖直、圆顺和对继续钻孔起导向作用，应在钻孔前抛0.5-1.0m3的小片石和适量粘土，借钻头冲击力把粘土、石块挤向孔壁，以加固护筒刃脚。内护筒刃脚处理示意如下图：如上图所示，利用冲击成孔时对孔壁会产生挤压的特点，在钢护筒刃脚范围内抛填块石、粘土，用2-4m冲程进行冲压，使其密实造壁，反复多次，直至孔底平整才可以向下冲进，处理同时可以冲平参差不齐的岩面。3.4施工工艺比选总结在溶洞较大，洞内无填充物或有流塑状充填物，采取片石加粘土反复冲击仍无法形成泥石护壁时，可采用双钢护筒跟进方法，将其振动下沉至已钻成的孔内，用以隔断溶洞内流塑充填物或水的方法。该方法优

6、点是对单根较大溶洞桩处理效果明显。缺点是需购买大量钢护筒，造价相当大，对相连通溶洞则不易采用。根据本工程的地质情况，经过认真分析，经济比选，决定采用片石粘土筑壁法结合灌浆法来进行施工,溶洞夹层深度较大的可采取双钢护筒跟进法施工。1.施工技术、质量控制现对27栋4号桩施工进行分析，该桩护筒顶标高为58.452m,设计孔底标高27.002m,应钻深度31.45m.采用冲击钻成孔，钻头直径1.0m,钻头质量4200Kgo上部地质为素填土（黄褐色）、粉质粘土，微风化灰岩、溶洞（软塑状粘土全填充）、微风化灰岩、溶洞（软塑状粘土全填充）、微风化灰岩、中风化灰岩、溶洞（无填充）、中风化灰岩。厚度分别

7、为3.5m、5.1m、5.5m>3.9m>0.8m>0.8m>3.2m、0.8m>3.1m>4.75m。钻进速度较快。下部地质为微风化灰岩（强风化、弱风化），厚度分别为5.5m,与勘探地质资料基本一样，再下面钻至第一层溶洞，泥浆迅速流走，水头高度急剧下降，造成漏浆，及时回填片石、粘土并用桩锤冲击造壁，并马上补水，防止水头高度继续下降，以免造成塌孔。为保证固壁良好，向孔内投放片石，以0.6m的小冲程钻进，并按比例投入粘土，溶洞内钻进时，泥浆比重为