桩基遇到溶洞处理方案及注意事项.doc

桩基遇到溶洞处理及应急预案一、 概述岩溶形成主要为溶洞、竖井、漏斗、及溶沟（槽），以垂直方向发育为主，竖井、漏斗既有消水作用,同事又具备溢水功能。深部岩溶形态主要韦溶沟(槽）,地下暗河通道以水位方向发育为主，是地下水流动的主要通道。铺以超前钻勘测溶洞,挖孔进尺到溶洞顶面1m时,先分钻钻小孔,查明溶洞内是否有承压水，有承压水时应等水位稳定后进行抽水，才能继续开挖.洞内有较软塑状粘土时,注意及时护壁，必要时,可采用固结灌浆,待充填物基本固结后再实施开挖。岩溶发育区挖孔到达设计深度后,必须进行孔底检测,为查明孔低以下的地质情况是否满足设计要求，要求用小风钻查明桩底一下4米范围内德地质条件。（1）承压水:承压水是充满两个隔水层指尖的含水层中的地下水承压水的处理：A. 如果能获得地下水的来源方向,就在其上游打一排堵水帷幕空，采用高压灌浆,封堵地下水。B. 根据地下水的来源和水量，打一个或几个降水孔，其深度一定要大于基桩最大深度。(2）溶洞分分类：A. 按大小分可分为：1。小溶洞(洞高小于3m),2。大溶洞（洞高大于3m）B. 按有无填充物可分为：1.有充填、已填满,包括亚砂土和亚粘土充填，有可塑、软塑、和流塑之分。2。半充填.3。无充填物,为空溶洞.C、按是否漏水可分为：1。全漏水(与其他溶洞相连），2.半漏水，3.不漏水D、按溶洞垂向数量可分为:1。单个溶洞,2.多个溶洞二、 溶洞桩基施工方案1. 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、粘土和 整包水泥（按1 m3：3 m3：075 t比例,顺序为袋装水泥、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，这也是个比较成熟的施工方法.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，坐落在不透水的亚粘土层上，这样可以防止由于溶洞漏水，水头高度急剧下降而造成的坍孔。严禁因为钢护筒短,没座在亚粘土层上,造成坍孔,导致钻头被埋在孔内，护筒埋置采用钢护筒跟进法。2. 常规成孔法当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水的情况下，这时不管溶洞有多大，也不管溶洞垂直数量有多少，都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的地址情况施工，采用冲击钻成孔，洞内的图纸和溶洞外的图纸没有什么区别，可以按无溶洞的情况施工3. 钢护筒跟进法溶洞较大,单层或者多层溶洞成垂直穿珠带状情况下，采用钢护筒跳进法施工,该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内，当桩孔穿过多个溶洞并且成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个位置堵漏。4. 注浆法溶洞层数较多,为串珠状，溶洞位置勘测准确，溶洞大于0。5m小于3m,土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况下,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，并直到稳定两秒后再进行下一个孔的注浆，或相邻孔冒浆为止。5. 帷幕注浆法针对高度大于8m的溶洞,采用帷幕注浆法，注浆采用水泥砂浆注浆，单管注浆,注浆压力为0.51.0Mpa，注浆范围为整个溶洞高度，帷幕的范围以桩中心以外5m，每隔一米提管一次，注浆孔间距35m,根据测量放样成梅花形布置.在距离桩周边5米的范围布置钻孔位置，钻孔位置不得随意调整，钻孔位置需设置护桩.选用合适地质钻机或者潜孔钻机并配置好压浆机，保证注浆工作与钻桩工作同步，成孔空闲时间不宜过长。钻孔采用隔行跳打，不得漏钻，要求孔壁垂直。成孔后,及时安放注浆管,连接注浆机，调整设备,拌合水泥浆,拌合好的浆液中不得有结块,确保设备工作正常。先将注浆管位置设置在距离孔底0.5m处，注浆开始采用0.4Mpa的注浆压力,在预定的位置上，采用低压送浆,在浆液充足后采用1。0Mpa的压力持压应大于10分钟,然后提管1m,继续下一阶段的注浆工作.三、 施工中出现的问题及处理1坍孔如果有透水层，当冲击到溶洞后,犹豫突然楼江造成水头高度集聚下降，透水层失稳，形成漏斗状坍孔。坍孔的原因有护筒脚底周围漏水，孔内水位下降，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，一级护筒周围堆放重物或机械震动等，均有可能引起坍孔。、坍孔的预防:坍孔的预防在于“常看，常补“常看就是要求各地层地质情况做到心数有数，随时注意钻进情况，随时观察水位情况。“常补就是当钻进松散粉砂土或者流砂中时,要及时补充较大的比重，粘度的泥浆，甚至可补充投入参有片石或卵石的粘土，此外，要有专人负责补水，以保证钻孔内必要的水头高度、坍孔后的处理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的喇叭口下缘的亚粘土层上，护筒周围回填粘土，挤实再重新钻孔.2斜孔原因：犹豫溶洞面倾斜或出现探头石致使钻头沿软土层部位下滑造成斜孔。处理方法A扩孔纠编法：此方法适合于潜孔阶段中（一般不超过10m）钻孔已偏斜严重的情况下,采取加长粗径钻具，并使用比原钻具直径至少大一级的钻具，从孔口或者从孔口管底部位置扩下去,可以扩大处理符合要求的钻机,矫正钻机的方向,防止继续钻进中该孔偏斜严重发生的情况出现.B短钻具法：在松软岩层或者厚度大的覆盖层中钻进时,当钻孔产生一定偏斜后，可利用较短的粗径钻具进行矫正，因为在上述地质条件下钻孔，孔径一般比较大，而短钻具在较大孔径内较易改变方向。主要通过用轻压力满转速的操作方法,钻具会因自重垂向钻进。C换径法:主要用比原正常钻具小一级或者两级直径长度短于1。5m的钻具钻进。因为短细的钻具可在较大的孔径内接近垂直状态。D扫孔法：此方法是在某一灌浆段钻孔结束时进行孔斜测量，发现偏斜超过允许值情况下，先补进行纠偏处理,按正常程序继续灌浆，当快要结束时，用比例为0。5(或者0。6）：1的浓浆置换出孔内稀浆，并待凝2428小时后扫孔（用钻具扫除孔壁和孔底的障碍物).E补孔法：在灌浆施工中，当发现钻进孔偏斜严重时,为防止严重的孔斜对灌浆质量产生影响，可在该孔附近补贴新的浆孔，一般与原灌浆孔的距离不大于50cm此方法用于浅孔阶段中较严重的偏斜情况下。3漏浆在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相同，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的片石和粘土，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。意外跑浆：地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞，但突然发生跑浆，估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁，或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的.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埋钻埋钻是由坍孔造成的.施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外，如果未及时提钻，漏浆后坍孔，钻头便被埋在孔中。人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内，地下水易于控制，没有大的承压力,人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石,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.将导管置于坍孔的底部，用9 m3空压机通过5066 mm 钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25 mm的情况。还可用强力泵冲孔,以求用冲洗液冲散坍塌物，并排出孔外，才强力开泵的情况下串动钻具,并逐步扩大串动范围，此方法可针对于不太严重的埋钻事故。若填埋很厚,其程度比较严重，上述方案都无法实施的情况下，可将填埋物一以上的钻杆反上来，然后下入同径钻具送水钻进，待将填埋物钻掉，并冲洗干净后用丝锥捞取事故钻具5其它注意问题遇到较大的土洞、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。混凝土坍落度以1820cm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是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加,备料应不少于八十立方米。