桩基溶洞处理专项方案.doc

桩基溶洞处理专题施工方案一、 编制依据1、溆怀高速公路第七协议段工程施工协议。2、溆怀高速公路第七协议段工程施工招标文件。3、国家及交通部现行桥涵施工技术规范及验收标准等。4、溆怀高速公路第七协议段施工图。5、溆怀高速公路第七协议段桩基地质补勘图。二、 工程概况溆怀高速公路第七协议段起于K118+300，最终K121+200，全长2.9km。本标段处于湖南省中部至西部过渡地带，雪峰山脉北东向延伸区，海拔高程100500米之间。地貌类似以山前丘陵间结构盆地、岩溶洼地、剥蚀残丘、岗地，沅水、溆水地带发育二级阶地。该区域内开阔“U”型河谷、浑圆状山脊和“V”字型河谷、长条形山脊同时发育。总体工程地质条件差，处于东北向结构带和北向结构复合部位，地质结构较发育，有隐伏断裂经过，有含煤层，周围可见大型溶洞发育，地表发育有落水洞、岩溶洼地。初步地质勘察资料显示统计桥位钻孔为215个，揭露发育溶洞钻孔76个，见洞率为35；有52个钻孔揭露两层溶洞或多层溶洞，占揭露岩溶钻孔68，说明桥位内岩溶极为发育；单个溶洞高度大于2.5m钻孔有39个，占揭露岩溶钻孔51。在勘探深度范围内溶洞最小高度0.2m，溶洞最大高度达13.4m。本标段桥梁2座，1座特大桥、1座大桥，桩基础工程量D120cm桩基160m/8根，D150cm桩基132m/2962根，D180cm桩基1492m/80根。三、 施工前准备 1、人员组织:项目部专门组织相关技术人员研究学习相关溶洞处理方法，而且成立了溶洞处理应急小组。施工现场派4名技术人员分两班在工地二十四小时轮番值班，发觉问题立即上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学习溶洞处理知识，使她们对溶洞处理做到心中有数。总而言之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。见后附表现场关键管理人员一览表2、材料准备:工地现场常备片石120 m3，粘土180 m3，水泥10T，编织袋200条，钢护筒30m。3、机械配置:装载机50型一台，25T吊车一台，1m3挖掘机一台。四、溶洞分类依据地质勘察汇报，可将我协议段内溶洞按以下标准分类：4.1 按溶洞大小分：a：小溶洞，洞高2.5m；b:大溶洞，洞高2.5m。4.2 按洞内有没有添充物分：a:有充填，已填满，包含亚砂土和亚粘土充填，有可塑、软塑和流塑之分；b:半充填，有二分之一左右充填；c:无充填物，为空洞。4.3 按是否漏水分：a:全漏水，和其它溶洞相连；b:半漏水；c:不漏水。4.4 按溶洞垂向数量分：a:单个溶洞；b:多个溶洞。五、溶洞桩基施工方案针对本工程溶洞分布较广，施工技术难度较大，本工程又为国家关键工程，我项目部严把质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把桩基溶洞处理列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织全部技术人员讨论、研究方案并学习相关溶洞处理方面知识。依据本工程溶洞分布具体情况，确定先采取冲击钻成孔，然后依据具体情况采取投放抛填物方法处理溶洞，后考虑采取下放钢护筒方案。5.1 常规成孔法(根据无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物，是可塑或软塑亚粘土，而且溶洞不漏水，这时不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向数量多少，全部能够不考虑溶洞存在，而根据正常地质情况施工。采取冲击钻成孔，洞内土质和溶洞外土质没有什么区分，能够按无溶洞情况施工。5.2 片石粘土筑壁法溶洞内无充填或半充填，溶洞高度不太大，通常在2.5m以内，但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时，可采取片石、粘土和整包水泥(按1 m3：3 m3：05t百分比，次序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击，用0508 m小冲程，不循环泥浆干打几分钟，使回填物充足密实，再加浆提升水头到正常高度，等水泥初凝含有一定强度，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。如此反复数次回填片石、粘土和整包水泥，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止，这也是个比较成熟施工方法。粘土片石筑壁法施工时，钢护筒必需穿透砂砾及卵石层等透水层，座落在不透水亚粘土层上，这么能够预防因为溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成坍孔。严禁因为钢护筒短，没座落在亚粘土层上，造成坍孔，造成钻头被埋在孔内,护筒埋置采取钢护筒跟进法。对于部分溶槽、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，确保泥浆不流失，使钻孔顺利经过岩溶区。5.3 钢护筒跟进法溶洞较大（洞高2.5m，单层或多层溶洞成垂直串珠装）采取钢护筒跟进法施工。该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，而且将其压到或震动下沉至已钻成孔内。当桩孔穿过多个溶洞，而且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成泥石护壁坍塌漏水而且无法处理时，能够钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。:钢护筒选择。内护筒长度和内径确实定：护筒长度L=(h+H+1)m(h为地质钻探确定溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm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，并以这类推。钢护筒孔径要正确，连接要顺直，用卷板机成型。钢护筒要有一定刚度，钢板厚为10mm，单个大溶洞用单层护筒，两个大溶洞用双层护筒，并以这类推。：内护筒沉放。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，冲锤不显著受阻碍，说明顶部已成孔而且是圆滑垂直，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机(或桩机本身重量)把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必需时用振动锤下沉。用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充足利用冲击钻扩孔性能，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钻头直径。假如冲击钻在坚硬岩石中扩孔系数较小，不能满足护筒下沉要求，回填并加大钻头直径二次冲孔，以确保钢护筒顺利下沉。为确保钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直，无歪斜、缩颈。5.4 注浆法溶洞层数较多，为串珠状。溶洞位置勘察正确，洞高大于0.5米，小于2.5米，土层中有较厚砂层，溶洞漏浆会引发坍方情况，采取预先压注水泥浆，待水泥浆压注工作完成二十四小时后开始钻进。压注时压力控制小于0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔注浆，或相邻孔冒浆为止。六、施工中出现问题及处理6.1 坍 孔假如有透水层,当冲击到溶洞后,因为忽然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。预防坍孔方法:采取冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;发觉漏浆立即补水。坍孔处理方法:a. 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;b. 当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔剌叭口下缘亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。6.2 卡 钻卡钻原因和处理方法: 冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应常常对冲击钻进行补刃; 孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一字钻;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。钻头在冲击填充片石时,冲击后弹起石块将钻头和孔壁空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸方法将卡在钻头上石碴松动后再提出。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，必需时回填片石、黏土重钻。发生卡钻事故后，不宜强提钻头,省得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头能够上下活动时，利用钻机上下提动钻头，并用撬棍拔动大绳使钻头旋转，反复数次，提出钻头。6.3 斜 孔因为溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软低部位下滑造成斜孔。处理措施是回填片石,三次以上无法调正就上报监理及业主，在取得同意后灌注水下砼,待强度形成后用小冲程打紧锤反复冲击,直至调正过来为止。但过大冲程会造成成孔不圆,造成斜孔,通常以24 m 为宜。6.4 漏 浆 在冲击成孔中,因为有溶洞和地下暗河或其它溶洞相通,泥浆快速流走,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片石和粘土,一旦出现漏浆,要立即回填片石、粘土冲击造壁,并立即补水,预防水头高度继续下降。 意外跑浆：地质资料揭示无溶洞或只有很小溶洞，但忽然发生跑浆，估量是挤破了旁边大溶洞洞壁，或小溶洞和旁边大溶洞是相连。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到护壁作用，使钻孔顺利经过岩溶区。6.5 埋钻埋钻是由坍孔造成。施工中发觉漏浆应立即将钻头提到孔外,假如未立即提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。处理方法:人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内,地下水易于控制,没有大承压力,人能够下到桩孔中去边挖坍落泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。真空吸渣法。将导管置于坍孔底部,用9m3 空压机经过5066mm钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适适用于坍孔石头粒径小于25mm情况。6.7 其它注意问题 碰到较大土洞、空溶洞时，或连体薄层深洞快速跨塌，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，降低溶洞大面积跨塌掉锤现象。 混凝土坍落度以1820cm为宜；浇筑导管必需密闭良好，浇筑时先放置隔水塞，浇注混凝土必需连续、快速；混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞，在溶洞地域浇筑桩基混凝土应增加。经过以往工程实践，我们认为：做好超前地质钻探，关键注意冲桩成孔，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。 施工现场关键管理人员一览表序号姓名职称职 务联络方法1工程师项目副经理（主管安全、生产）2工程师工程部长3工程师试验室主任4工程师安全主管5技术员桩基技术员6技术员桩基技术员7桩基工长8桩基工长