冲孔灌注桩溶洞处理方法.doc

冲孔灌注桩溶洞处理方法
1、由于本工程地质得特殊性，每根灌注桩必须做超前钻探。通过超前钻资料显示,约有３0%得桩存在溶洞，大部分溶洞高约在０、3～７.38m之间，最高达到13m,微风化岩有泄水现象。
    2、溶洞得分类
根据地质勘察报告，可将本工程得溶洞按以下标准分类:
    2、１ 按溶洞得大小分:a：小溶洞,洞高<3m；b:大溶洞，洞高〉3ｍ。
    2、2　按洞内有无添充物分:ａ:有充填,已填满，包括亚砂土与亚粘土充填,有可塑、软塑与流塑之分；b：半充填,有一半左右充填.c:无充填物，为空洞。
    ２、3 按就是否漏水分:ａ：全漏水，与其它溶洞相连；b:半漏水;c:不漏水。
    ２、4 按溶洞垂向数量分:a：单个溶洞；b：多个溶洞或串珠溶洞。
   　３、冲孔灌注桩溶洞处理方法
经专家讨论,溶洞处理方法得原则:第一保证施工安全；第二保证不影响周围临近已成桩得质量；第三能够成桩.根据以上处理原则及超前钻资料，冲孔灌注桩溶洞得处理具体有以下几种方法:
    3、1 常规成孔法（按照无溶洞地质考虑)
当溶洞内有充填物，就是可塑或软塑得亚粘土，并且溶洞不漏水，这时不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向数量多少，都可以不考虑溶洞得存在,而按照正常得地质情况施工.采用冲击钻成孔,洞内得土质与溶洞外得土质没有什么区别,可以按无溶洞得情况施工。
    3、2 片石粘土筑壁法
溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大，一般在3m以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用片石、粘土与整包水泥（按1 m3:３ m３:0.7５ t比例，顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击,用0．5～０.8 ｍ小冲程，不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,等水泥初凝具有一定强度，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁.如此反复多次回填片石、粘土与整包水泥,反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止,这也就是个比较成熟得施工方法。粘土片石筑壁法施工时，钢护筒必须穿透砂砾及卵石层等透水层，座落在不透水得亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成得塌孔.严禁因为钢护筒短,没座在亚粘土层上，造成塌孔,导致钻头被埋在孔内，护筒埋置采用钢护筒跟进法。
对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。
    ３、3　钢护筒跟进法
 溶洞较大(洞高〉３m，单层或多层溶洞成垂直串珠装)采取钢护筒跳进法施工。该方法就就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其压到或震动下沉至已钻成得孔内。
当桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁,在下面冲孔时，上面已形成得泥石护壁塌塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。
    ３．３。１钢护筒选择。内护筒长度与内径得确定：护筒长度L=（h＋H)m(h为地质超前钻确定得溶洞高度，Ｈ为溶洞顶到地面加30cm得高度）。单层护筒内径大于桩直径１0cm。多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10ｃｍ，其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10ｃm，并以此类推。钢护筒孔径要准确，连接要顺直,用卷板机成型。钢护筒要有一定得刚度，钢板厚为9mm为宜,单个大溶洞用单层护筒，两个大溶洞用双层护筒,并以此类推。
    3.3。2内护筒得沉放.当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且就是圆滑垂直得，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或桩机自身重量)把内护筒放入外护筒内沉至孔底,必要时用振动锤下沉。
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充分利用冲击钻得扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。钻头直径大于钢护筒外径3 ～ 5ｃm,护筒到位后钻头改为满足成孔要求得钻头直径。
如果冲击钻在坚硬得岩石中得扩孔系数较小，不能满足护筒下沉要求得，回填并加大钻头直径二次冲孔,以保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈.
   　３、4 注浆法
溶洞层数较多，为串珠状。溶洞位置勘察准确,洞高大于0。5米，小于3米,土层中有较厚得砂层,溶洞漏浆会引起塌方得情况,采用预先压注水泥浆，待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。压注时压力控制不大于０、4Ｍpａ，并直到稳定2秒后再进行下一个孔得注浆，或相邻孔冒浆为止。
   　4、施工中出现得问题及处理
    ４、1 塌孔
如果有透水层，当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降，透水层失稳,形成漏斗状塌孔。
    4。1．１预防塌孔得方法：
   　4.1.1、1 采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;
    4.1。1、2 发现漏浆及时补水。
   　4．1.２塌孔得处理方法：
    4.1。2、1 当成孔深度不大时,可全孔回填粘土，暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层，方可重新钻孔；
    ４．1．2、２　当成孔深度较大时，可将钢护筒一直坐落在塌孔得剌叭口下缘得亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实，再重新钻孔。
    4、2 卡钻
卡钻得原因与处理方法：
    4.２.1冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻，应经常对冲击钻进行补刃;
    ４。2.２孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃与四刃钻头打圆孔,不用一字钻;
   　4。2．３十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内，上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走，提出钻头。
钻头在冲击填充得片石时,冲击后弹起得石块将钻头与孔壁得空隙挤住，钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸得方法将卡在钻头上得石碴松动后再提出。
    4。２.4钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶，导出钻头.钻头提出后用小冲程慢慢修孔，必要时回填片石、黏土重钻。
钻头冲破溶洞顶板掉入溶洞,钻头倾斜,提不出来，应放小炮炸掉顶板岩,一般用药量为３00～５00g,一次不行可反复几次，在冲击到岩洞顶板时应采用小冲程打紧锤、打圆孔.
    ４．２.5发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时,利用钻机上下提动钻头，并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
    4、3 斜孔
由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软得低得部位下滑造成斜孔。解决办法就是回填片石，用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正过来为止.但过大得冲程会导致成孔不圆,造成斜孔，一般以2~４ｍ为宜。
    ４、4 漏浆
    4。4.1在冲击成孔中，由于有得溶洞与地下暗河或其她溶洞相通，泥浆迅速流走,水头高度急剧下降，造成漏浆。施工时要在孔边备足一定数量得片石与粘土，一旦出现漏浆，要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降.
    4．4。2意外跑浆：地质资料揭示无溶洞或只有很小得溶洞，但突然发生跑浆，估计就是挤破了旁边大溶洞得洞壁,或小溶洞与旁边得大溶洞就是相连得。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利通过岩溶区。
   　4、5　埋钻
埋钻就是由塌孔造成得。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后塌孔,钻头便被埋在孔中.
处理方法：
    4.5.１人工挖土钢护筒跟进法：桩孔钻进10m以内，地下水易于控制，没有大得承压力，人可以下到桩孔中去边挖塌落得泥石，边护筒跟进，一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。
    ４．5.2真空吸渣法:将导管置于塌孔得底部，用９m3空压机通过50～6６ mm钢管压入空气吸出沉渣.这种方法适用于塌孔石头得粒径不大于25mm得情况。
    4、6 其它注意问题
   　4.6．1遇到较大得土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌，出现掉锤现象，在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击，减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。
    4。６.２混凝土塌落度以18～２0cm为宜;浇筑导管必须密闭良好，浇筑时先放置隔水塞，浇注混凝土必须连续、快速；混凝土灌注比理论计算偏大就是孔中有浆浸入溶洞，在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加。
     5、结语
通过以往得工程得实践，一般认为：做好超前地质钻探,重点注意冲桩成孔,控制灌注混凝土,一定能控制好溶洞处理效果,确保工程质量。