浅议岩溶地区钻孔桩施工

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1、浅议岩溶地区钻孔桩施工　　[摘要]随着铁路建设科学技术的飞速发展，大型桥梁越来越多，地基处理中钻孔桩的应用越来越广。而我国各地广泛分布着岩溶地貌，其地质及水文地质构造极为复杂，在这些地区进行桥梁建设，往往需要在岩溶地层中成孔。本文以沪昆铁路客运专线长冲口大桥钻孔桩施工为实例，简单介绍了岩溶发育钻孔桩成孔方法及成孔过程中常遇问题的处理措施，为类似工程提供了参考依据。[关键词]岩溶钻孔桩处理措施中图分类号:P634.2文献标识码：A1工程概况沪昆铁路客运专线长冲口大桥位于湖南省溆浦县，全长226m，桥跨布置为1-24m+6-

2、32m双线简支梁，全桥采用钻孔桩基础，钻孔桩120根，直径分别为1.0m及1.25m，桩长7m~56m，其中40m以上桩15根。桥址区地表覆人工堆积杂土、冲洪积粉质粘土、细圆砾土，下伏奥陶系下统印渚埠组碳质页岩、硅质板岩、钙质板岩、板岩；寒武系上统琅琳冲组板岩、砾质板岩、炭质板岩、石灰岩、断层靡棱岩。石灰岩地层岩溶发育，为串珠状溶洞，岩溶强烈发育。岩溶处理是本工程施工的重点和难点之一，也是影响本工程施工工期的关键。72成孔方法的选择该桥地区属典型岩溶地质，采用冲击钻机钻孔。这是因为采用冲击钻机具有设备简单，操作方便，动力

3、消耗小，机械故障少等特点，充分发挥其破岩能力强和挤土造壁的优点，岩溶地层施工可通过回填片石、粘土、水泥等有效地处理岩面倾角大，溶洞和裂隙等问题，通过砸实挤密解决漏浆问题，更能有效防止塌孔；但冲击钻机同样存在不足：桩锤冲穿溶洞顶板或土洞填充物被置换后产生漏浆引起孔壁塌方(俗称溶洞塌方)，容易出现卡锤、掉锤、埋锤等现象；砼扩散量大，这是因为溶洞无填充或半填充时，水下砼将填补空洞，或者当填充物为淤泥质土时，淤泥被砼所置换，使得桩在溶洞段扩散系数大大超过1．2甚者达5～6。因此，在施工过程中要充分发挥冲孔成桩的优点，采取措施避免

4、塌方、卡锤、埋锤等事件的发生。3岩溶地区钻孔桩施工顺序先外围后中间，先短桩后长桩，小、少溶洞桩先施工，大、多溶洞桩后施工，桩位之间交叉施工，层层包围，隔开和封闭的原则，这样的顺序可以不断的封堵岩溶孔洞和通道，形成帷幕，使得困难桩越来越好施工。4岩溶地层成孔措施4.1施工准备7钻孔前列出每个孔位的地质柱状图，包括溶洞的位置、大小、填充情况、顶板厚度、是否存在易坍孔地层等，必要时补充进行地质钻探，为每根桩制定出相应的溶洞处理方案、钻孔方法。其次要准备相应的必要物资设备。如：钻孔前在场地内准备足够的片石、袋装水泥及做成泥砖的粘

5、土；设置2个大容量(100m3)泥浆池，同时配备至少4台D220型泥浆泵，保证桩孔出现漏浆时及时补浆；机械设备准备充分，保证遇溶洞时回填及起重吊装需要。4.2小溶洞及全填充溶洞施工体积较小的溶洞。若洞内有填充物且裂隙不发育，钻至溶洞顶板1m时，钻机采用小冲程(50cm~100cm)冲孔，缓慢将溶洞击穿。同时在击穿溶洞之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，如水头无太大变化，可加大泥浆比重(1.3以上)，按正常成孔方法施工。水头突然下降，应马上提锤、补泥浆，采用片石加粘土（按1：1体积比）回填，溶洞较大时可加入部分水泥，反

6、复冲击挤压密实，形成泥石护壁。孔内浆液不再漏失，可转入正常施工。4.3较大的溶洞或半填充溶洞施工7施工前应尽可能充分了解溶洞的发育情况、构造、填充物等，若遇发育明显、有裂隙穿过的空洞时，应将钢护筒埋至风化岩层，以防止覆盖土层的坍塌。如果溶洞内无填充物，在护筒内回填砼堵漏，待砼达到一定强度后再用冲击钻冲孔，穿过溶洞后，按正常工艺施工。4.4埋藏较深、地下水丰富的发育溶洞钻孔中遇到这种溶洞可打入全程钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞，采用静压化学灌浆法或喷射灌浆法，固结填充物，然后再钻孔施工。若洞内无填充物或填充物不满时，则采取先填

7、充碎石或干砂，然后注浆固结。5常见问题的处理措施5.1钻机沉陷岩溶地区的钻孔桩在钻孔过程中，由于出现较大的溶洞或溶洞埋设过欠，会造成孔位的地面突然下沉，造成钻机沉陷而导致安全事故发生。措施：①为了保证岩溶桩在钻孔过程中钻机的施工安全，在钻机就位前应根据地质情况，如桩下有浅埋溶洞，提前进行预注浆封堵加固溶洞，有较大溶洞应采取措施加固钻机底座，一般采用3－6根型钢作横担梁，横担在钻机底座下，并与钻机焊接成整体，加强钻机的稳固性。②在钻孔的过程中要不断观察地面及钻机的变化情况，如有突变或异常情况要立即停止钻进，采取加固措施。5

8、.2斜岩偏孔在岩溶发育地区，由于溶洞出现，孔内岩性的风化程度不同，造成软硬不均，经常会出现斜岩面情况而造成偏孔、斜孔。7措施：①斜岩偏孔的处理措施主要是通过向孔内填入坚硬片石及粘土混合物至斜岩面顶以上1m，然后钻进冲孔，必须注意片石要有足够的强度，这样才能有效地均衡岩石的强度，破碎斜岩。②如一次不能将斜孔修正，则要重