岩溶整治专项施工方案.doc

中港特大桥岩溶整治专项施工方案一、工程概况中港特大桥位于高安市境内，桥跨布置为9-32m+2-24m+33-32m简支箱梁，中心里程：DK605+134.350,桥梁全长：L=1436.36m。桥址跨域低缓岗地及坳谷区，地面高程4060m，相对高差为20m，地面坡度为1015度，岗地植被较发育，杂草丛生，中间谷地地势较平坦，区内灌溉网系发达，土地肥沃，地表多被垦为水田或鱼塘、水塘等。桥址区域内表层为第四系全新统冲洪积层淤泥质粉质黏土，粉质黏土、中砂、粗砂、细砂、圆砾土，和第四系更新统冲洪积层粉质黏土，下伏基岩为元古界千枚岩、白垩岩、泥质砂岩、白垩系砂砾岩，白垩系角砾岩，桥址局部区域角砾岩内揭示溶洞。桥址区下伏基岩为泥质砂岩，沙砾岩、角砾岩，其中角砾岩角砾成分以灰岩为主，为可溶岩，岩溶弱发育，局部强发育，根据钻孔揭露该层厚度为032.3m,溶洞发育于岩层中上部，埋深10.131.4m,溶洞直径一般36m,无填充。分布里程为DK604+661.77DK605+045、DK605+400DK605+819，分布墩台范围为中港8中港19、中港31中港39，共21个墩台下伏基岩为角砾岩，主要发育形态为溶洞。二、预防措施根据逐桩钻探资料，对于揭露有溶洞、裂隙等不良情况的桩基，也本着先易后难的原则，先施工裂隙发育较差的、溶洞较小的、溶洞层数较少的；最后施工溶洞大的、层数多的等情况较复杂的桩基。1、对存在不良地质情况桩基施工，我们采取了以下几点预防措施：合理钻机选型，采用旋挖钻机与冲击钻机相结合成孔。旋挖钻机施工土层，冲击钻施工岩层、裂隙及溶洞。冲击钻的钻头选用十字锥型。冲击钻有以下优点：在岩层中进尺快于旋挖钻；遇紧急情况提钻速度快；填补裂隙、溶洞时，可用来反复冲击，处理效果好。 考虑到表层土易液化流动，加长钢护筒的埋置深度，预防表层塌孔。严格控制泥浆密度，在穿过粉砂土层及进入溶洞或裂隙发育区段时，严格控制泥浆密度不小于125，以形成良好的护壁。 做好材料准备工作，根据逐桩钻探柱状图提供的溶洞准确标高，冲击钻孔至溶洞顶板以前准备足够的粘土、片石、水泥，同时准备足够的泥浆及泥浆泵，以便在出现问题时立即投入使用。施工人员对溶洞区段严格监控。逐根对照桩钻探资料，当进尺到达裂隙或溶洞发育区段时，安排施工员24h不间断监控孔内水头，发现异常情况，及时汇报和按既定方案处理。三、裂隙及溶洞处理方法1、裂隙处理现场施工人员事先充分熟悉该桩位钻探资料，当进尺达到不良区段时，严密监控孔内水头，当发现水头出现下降时，判断是裂隙还是溶洞，当为裂隙时，水头下降较缓，这时，提钻23m，同时，向孔内投入粘土块和少量水泥，调整泥浆稠度；当水头损失较大时，可补入泥浆保证孔内水头压力。待孔内水头稳定后，继续钻进。2、溶洞处理溶洞处理相对较难。对照地质图，当钻至溶洞顶板lm 左右时，减小冲击钻冲程，控制在115m，通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，溶洞一被击穿，孔内水头迅速下降，这时立即向孔内补充泥浆，同时提钻至孔口，并向孔内投入片石、粘土块和水泥，填充溶洞，当孔内水头稳定时，用测线测出回填厚度，当回填厚度大于lm 时，可继续钻进。发现异常情况及时采用以上方法，反复冲砸，填塞溶洞，挤密护壁，直至顺利穿过溶洞。在溶洞较大、洞内无充填物或有流塑充填物、漏水很严重、采取片石加粘土反复打密仍无法形成泥石护壁时，可采取钢护筒跟进法施工。这种方法是一面冲孔，一面接高护筒，并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活动。钢护筒跟进有2种方法：一是冲击钻成孔钢护简跟进法，二是人工挖孔结合冲击钻成孔钢护筒跟进法。四、施工难点处理措施及注意事项由于超前钻揭示地质情况的局限性以及岩溶地区地质的复杂性桩基础施工过程中仍有可能出现未探明的溶洞，出现坍孔漏浆、卡锤、斜孔、地表塌陷、清孔漏浆等事故。就各项施工难点提出预防和处理措施1、坍孔漏浆开孔前将孔口护筒埋设稳固以防地表水渗入采用优质泥浆当缺少优质粘土时可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末以提高泥浆胶体率和悬浮能力，其质量配合比为黄土-水泥-烧碱=1：02：04锯末按黄土体积的10掺入泥浆性能指标为：比重13，粘度1820，含砂量97 ，pH值65；遇砂、卵石层时，投入适当优质粘土，低冲程反复冲击将粘土挤入以防止渗漏。增加泥浆中的固相含量。加大泥浆的比重和粘度，保持孔壁稳定；钻进中遇破碎严重地层、溶洞和基岩面，发现有坍孔漏浆的迹象时。向孔内投入粘土、碎石、片石、水泥等混合物，或直接投入袋装水泥和粘土反复冲击后静置数天再冲击钻进用冲锤挤压对孔壁起到较好的胶结和稳固作用堵塞漏浆通道，也是防止漏浆的有效方法。其机理是水泥与粘土经充分搅拌后形成一种具有一定强度的复合体经反复冲击而挤入裂缝中起封闭作用2、 卡锤穿越溶洞的施工，冲击钻冲程宜控制在115m，通过短冲程、快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞，防止因冲程过大而卡锤。(1)发生卡钻事故后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直至提出钻头为止。(2)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。(3)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缓慢修孔，必要时回填片石、粘土重钻，只有当孔壁竖直、圆顺后才能正常钻进。3、 斜孔由于石灰岩地区的基岩面高低起伏壁面陡峭桩锤入岩时碰到陡峭的基岩倾斜壁面而发生方向偏斜钢丝绳偏摆严重而导致斜孔。发现钻孔倾斜时应提出钻头向孔内抛入12m厚片石以小冲程冲击钻进方法校正钻孔：钻孔倾斜严重时为避免在原光滑孔壁和基岩面上重复冲击影响纠偏效果可将桩位在与钻孔倾斜方向相反方向移动后重新冲孔在倾斜的岩石层面冲击出台阶后逐步移至设计桩位钻进。如遇多次抛填片石小冲程钻进仍难纠偏时，需清孔后在孔斜段以水下混