桩基础施工溶洞的处理方案

桩基础施工溶洞的处理方案 徐帅军 齐肖军 摘要 针对不同类型的溶洞采用相应的处理措施 并对溶洞的处理方案及施工工艺做了详 细介绍 为保证桩基础保质保量完成提供了必要条件 关键词 桩基础 溶洞 处理方案 1 工程概况 青春双线大桥 DK626 143 645 DK626 384 355 地处广西来宾市境内 全长 240 71m 为第四系全新统坡洪积层地质 下为燧石灰岩 全桥孔跨布置为 7 32m 简支箱梁 简支箱梁采用梁场预制 架桥机架设 全桥墩台基础采用钻孔灌注桩 均按嵌岩桩设计 钻孔桩直径均为 1 25m 共 64 根 全桥桥墩采用圆端型实体桥墩 桥台采用矩形空心桥台 2 地形地貌及水文资料 桥址区为低山丘陵 线路左侧 200m 是青春水库 6 墩和 7 桥台中间有活象老村用于 灌溉的 1m 宽的水渠通过 一条用于汇集山上泉水和雨水的水沟从 4 墩和 5 墩之间穿过 宽度约为 3m 百年一遇最大洪水流量 Q 24 8m3 s 3 溶洞的地质特点分析及类型 溶洞出现的地质构造以岩溶发育地区居多 特别对于喀斯特地貌典型的石山地区 以及岩 石溶蚀程度较高的地区 溶洞出现的几率均较大 另外 冲积层溶蚀地区也有溶洞发育情 况 溶洞溶洞的类型多种多样 主要分为以下几类 1 1 按所处位置的深浅分为浅层溶洞 离地表不足 6 m 深层溶洞 深度大于 6 m 2 按冲填状态分为空溶洞 半填充溶洞 完全填充溶洞 3 按填充物质分为软塑状态淤泥质土 黏性土 灰岩碎块 砂砾 碎石 卵石等 4 按同一竖直断面上存在的溶洞个数 分为单层溶洞和多层溶洞 4 青春双线大桥的溶洞分布情况 据勘探资料揭示 桥址区岩溶发育 部分钻孔中溶洞呈串珠状分布 在一个钻孔中 可见多层溶洞 桥址区基岩面埋深起伏较大 同一墩台内岩面也有较大起伏 据统计 溶洞分布全桥 6 个承台和 2 个桥台的共 19 根桩基可见溶洞 溶洞充填物分为 硬 塑状粉质粘土 灰岩透镜体弱风化 流塑状粘土 软塑状粘土 5 溶洞处理方案 2 1 超前注浆凝结法 2 全护筒跟进法 3 回填片石黄泥反复冲孔法等 根据工程实际情况 桩基溶洞多数溶洞内存在填充物等条件 同时考虑到经济性 该 青春双线大桥溶洞桩基采取回填片石黄泥反复冲孔法施工 6 溶洞施工处理 6 1 施工前准备 3 1 详细阅读设计资料 掌握溶洞出现的位置 范围大小 溶洞的填充情况及填充 物类型 2 钻机平台应碾压密实 防止在施钻时钻机产生不均匀下沉 摆动 位移等影响 钻孔质量 平台上准备方木若干 用以调整钻机垂直度 每次上班时用护桩挂十字线法检 查钻头位置是否正确 用水平尺检查钻机水平度 4 3 桩孔的地质资料作为技术交底下发至工班及钻机操作手 4 在钻孔平台附近准备足够的片石和黄泥 其中黄泥做成泥球状 用塑料薄膜 包裹 配备 l 台挖掘机和一名司机 当遇到溶洞漏浆时 迅速用挖掘机将片石和黄泥球抛 入孔内 同时大量补水或泥浆 6 2 施工过程中溶洞处理 1 高度较小的溶洞 例如青春双线大桥 4 8 桩 溶洞高度 0 6m 全充填软塑状粘土 在实际施工过程中只出现部分漏浆现象 泥浆面下降高度 2m 并且无缓慢漏浆现象 钻锤 可顺利通过 可以直接用泥浆泵抽取泥浆池内泥浆补充孔内泥浆 然后继续冲孔 2 对于一些溶槽 溶沟 小裂隙等 如青春双线大桥 7 8 5 1 在钻孔至溶洞位 置时 泥浆突然全部渗漏 采取投放片石 碎石夹粘土反复冲孔 甚至投入整袋水泥堵塞 起到护壁作用 保证泥浆不流失 使钻孔顺利通过岩溶区 图 1 孔内泥浆全部渗漏 图 2 回填粘土加片石 图 3 向孔内投入整袋水泥 3 溶洞较大 在钻孔接近溶洞标高附近时 应降低钻锤冲程 以防击穿溶洞时出现掉锤 现象 洞内无填充物或填充物为流塑状态 当钻锤击穿溶洞时 泥浆一般会严重流失 先 提出钻锤以防塌孔埋锤 然后采用片石加粘土回填 回填高度一般以超过溶洞以上 1m 为宜 然后向孔内注入泥浆冲击 反复冲击 如果仍不能不能形成泥石护壁的 可采取加长护筒 甚至钢护筒跟进法施工一面冲孔 一面逐节接高护筒 护筒一直跟至桩底 用以隔断溶洞 内流塑充填物或水的流动 5 图 4 埋设加长护筒 7 总结 岩溶地区桩基施工是桥梁施工的关键 而桩基施工中溶洞问题的处理直接影响桩基施 工的顺利与否 决定工程的工期 质量和成本 根据不同的地质异常选择合理的处治方案是桩基施工中溶洞问题处理的关键 由于溶洞桩基施工具有不可预见性 复杂性 危险性 施工前施工技术人员应认真仔 细阅读设计图纸及勘察资料等有关文件 弄清楚桩基溶洞 土洞的基本情况 确保施工安 全 在复杂的岩溶地质施工中 不确定因素较多 因此 必须加强施工过程中对地质变化的监 控 重点监控泥浆稠度 溶洞层数及填充物形态等情况 做好详细的钻孔原始记录 为出 现异常情况时分析原因并选择合适的处治方案提供依据 参考文献 1 刘育春 浅谈桥梁桩基施工中的溶洞处理方法 J 山西建筑 2009 35 34 302 304 2 彭鲲 易 武 岩溶地区桥梁桩基础施工方案研究 J 山西建筑 2008 34 36 318 319 3 黄敦 富湾特大桥溶洞桩基处理措施 J