第一篇：淺談鉆孔灌注樁溶洞處理方法

淺談鉆孔灌注樁溶洞處理方法

摘 要: 本文以廈深鐵路堯典特大橋溶洞處理為實例，概括總結了溶洞的特點、結構及其處理方法。

關鍵詞:沖擊鉆孔；溶洞；處理方案

一、工程地質概況

本段路線位于惠州市惠東縣境內，區(qū)內區(qū)域性斷裂以北東東向及北西向為主，北東東向斷裂分別以海岸山脈斷塊構造單元北邊的湯湖大斷裂及南邊的深圳大斷裂為主，北西向的斷裂以澗頭坑斷層、稔山斷層、及平山裂層為主，其中對橋址有影響的為稔山斷層。根據物探成果資料分析，在橋址里程DK430+470m處發(fā)育一斷層，受斷層影響，兩側大理巖及石灰?guī)r破碎，巖溶劇烈發(fā)育（4～12號橋墩），揭露串珠狀溶洞。

橋址基巖地層呈一單斜構造產出，其中侏羅系與石炭系兩地層呈角度不整合接觸，在接觸帶中侏羅系砂巖、粉砂巖、頁巖等軟巖巖質破碎，結構混亂，風化程度高，強度低，根據勘察，巖層發(fā)育強度屬中等發(fā)育，主要巖溶形態(tài)為溶隙、中小型溶洞及串珠狀溶洞等。由于本橋處于溶洞多發(fā)區(qū)，鉆孔過程中經常出現漏漿、塌孔等現象，常見的溶洞有以下幾種：小溶洞；一般溶洞；大溶洞；串珠溶洞；地質流沙層。

二、材料準備

在鉆孔樁施工之前，必須準備充足的溶洞處理材料，包括片石、碎石、粘土、鋼護筒等。

為保證鉆機不因塌孔、擴孔、地面沉陷等因素而傾斜，鉆機縱、橫向支撐應加長。

三、溶洞處理方案的選定

根據本橋溶洞特別發(fā)育的特點，采取如下4種方案相結合使用來進行溶洞處理。3.1回填造壁法。出現溶洞時回天片石粘土，打密擠實造壁，必要時還應回填混凝土或水泥。

3.2 巖溶注漿預處理。在鉆孔樁施工前，對溶洞進行注漿填充處理。

3.3混凝土灌注。出現大溶洞時，采取C20混凝土灌注的方法，待混凝土凝固后再開始鉆進。

3.4套內護筒法。套筒法一般適用于流沙層處于地表3-12米處。先采用大鉆頭鉆進，大護筒跟進，至溶洞頂板后采用與設計樁徑對應的鉆頭鉆進，采用配套的較小直徑的護筒跟進至溶洞底對溶洞進行防護。

四、溶洞處理方法 4.1注漿預處理

根據設計要求，樁底頂板3倍樁徑深度范圍內的溶洞需要充分壓漿，將溶洞完全填充、充滿、樁底及樁身范圍內注漿加固約7天后，再進行樁基施工。（見圖1）

圖 1 4.1.1鉆探工藝

（1）設備就位：注漿孔位確定后，移動鉆機至鉆孔位置，完成鉆機就位。鉆機就位后，用傾斜尺、水平尺等工具調整鉆機角度，安裝牢固，定位穩(wěn)妥。

（2）鉆機鉆進：將鉆桿對準所標孔位，用φ108mm巖芯管開孔鉆進，保證開孔直徑不小于110mm。開孔時要輕加壓、慢速、大水量，防止將孔開斜。

（3）下套管：鉆至基巖0.5～1.0m后，下入φ108mm套管，并嵌入基巖；套管出露地表0.2～0.5m。用75號水泥砂漿固結套管，并將孔口套管四周搗實封閉，防止?jié){液從套管周圍冒出，影響注漿效果。

（4）終孔：根據設計要求確定孔深鉆至樁底頂板3倍樁徑深度，鉆到位置后，擰上孔口蓋，準備注漿。4.1.2注漿工藝

（1）注漿前準備：備足42.5級普通硅酸鹽水泥，做好漿液配比用料。

（2）注漿：選擇注漿機及相應注漿設備。先稀后濃，依吸漿情況逐步加濃漿液，配合比控制在0.8:1～1:1。

（3）注漿結束：單孔注漿結束除遵循規(guī)范、符合設計意圖外，綜合以下條件可結束注漿。

①壓力控制標準：在正常壓力下進漿量不大時，逐漸加壓，當壓力為500kPa，進漿量小于4L/min，持續(xù)穩(wěn)定20min。

②地質條件控制標準：清孔確定漿液已至溶洞下限，達到處理效果時。③注漿范圍控制標準：冒漿點超過有效范圍，工藝控制無效時。

④特殊條件控制標準：當壓力不高，注漿量不變，地表出現異常，影響地表環(huán)境時。4.2回填造壁法

對于一些溶槽、溶溝、裂隙、溶蝕明顯的蜂窩狀灰?guī)r碎塊、全填充溶洞，該類溶洞當沖錘穿過覆蓋層或頂板時，鉆孔內會出現一些漏漿，在及時補漿的同時提起沖錘，拋填片石和粘土以及泥質強風化巖等，待孔內泥漿面基本穩(wěn)定后，恢復沖孔；減小鉆機沖程（一般沖程為1～2m，每分鐘6～8下；遇溶洞時沖程可改為1m以下，沖擊頻率適當減?。勉@頭沖擊將其擠入溶洞及裂隙中，完成護壁和成孔工作。4.2.1填料的選擇

填料直接關系到造壁后孔壁的穩(wěn)定性，因此在填料的選擇上要做多項選擇對比：粘土摻片石、粘土摻水泥加片石、混凝土、砂漿、泥質強風化巖。根據巖溶發(fā)育復雜情況及現場材料運輸便利情況選擇合適的填料。4.2.2回填方式

溶洞擊穿漏漿后，應立即回填并補漿，回填高度應根據溶洞的大小來確定，一般為回填至泥漿不再流失后再回填5～10m，鉆頭小行程打密擠實。如漏漿現象反反復復，則可在回填打密時，反復回填擠密，使溶洞能更好填充。4.2.3及時發(fā)現

一般情況下，鉆機鉆進過程中，鉆機操作手無法看見孔內情況，溶洞漏漿時很難及時發(fā)現并處理。針對這種情況，可在孔口加一浮標，浮標高度以鉆機操作手能看見為宜，同時浮標可采用繩線懸掛在鉆機上，溶洞出現漏漿時，鉆機操作手能及時發(fā)現，同時浮標也不會隨泥漿下沉。4.3灌注混凝土法

遇到較大溶洞時就要灌注C20混凝土封堵溶洞。利用導管將C20混凝土灌注到孔底，待混凝土達到初凝后再繼續(xù)鉆孔。灌注混凝土采用直升導管法灌注水下砼。導管上設漏斗，漏斗下設隔水栓。開始時漏斗中儲備足量的砼拌和物，其數量要保證在切斷隔水栓

首批砼灌注下去后，使導管下口埋入砼中1～3m。以后盡量采用連續(xù)快速灌注，砼拌和物通過導管進入已灌好的砼中，并始終保證導管口埋在砼中（控制在2m～6m范圍內）。讓灌好的砼頂托著上面的泥漿和水逐步上升。為使灌注工作順利進行，應盡量縮短灌注時間，使混凝土在同時間段完成初凝。4.4鋼護筒跟進法

（1）對于較大單層無填充溶洞，孔口鋼護筒打入長度視灰?guī)r頂板以上土層性質而定，如意受鉆孔內漏漿引起坍塌的砂層、飽和粘土層則鋼護筒要穿過易塌地層，或打至溶洞頂板頂面，鉆進過程應注意。

①根據地質柱狀圖掌握鉆進標高或沖擊聲判斷，鉆至距離溶洞頂部1～1.5m時，變換沖程，慢慢將溶洞頂板擊穿，防止卡鉆。

②在擊穿頂板時，迅速補漿，只有當漏漿現象全部消失后才能轉入正常鉆進。同時控制好沖程，以免鉆頭突然進入空洞，造成鋼絲繩斷裂。

③鉆頭穿越溶洞時要密切注意鋼絲繩的情況，以判斷是否鉆歪，如造成彎孔應回填重新鉆進。

（2）若為多層空溶洞或半空溶洞，采用多層單層鋼護筒跟進，第一層鋼護筒為孔口開鉆段，根據孔口地質條件，確保穿過易坍層，第二層鋼護筒待鉆至第一層溶洞頂板時，停鉆沉放第二層鋼護筒，第三層鋼護筒待鉆至第二層溶洞頂板時再將鋼護筒沉放至該層溶洞頂板。

對于鋼護筒用幾層，在鉆孔根據地質資料對溶洞各層標高、填充物情況做好開鉆孔口直徑和鋼材備料，應盡可能避免坍孔后再采用多層鋼護筒。（見圖2）

圖 2 ①護筒內徑的選擇

最下層鋼護筒內徑應大于鉆孔樁直徑20cm，同時外徑應小于上層護筒內徑10cm左右，壁厚選擇12mm。②施工步驟

a、測量放樣，正確放出樁位中心。b、埋設護筒，鉆機就位，鉆頭對中，開鉆。

c、當鉆進至溶洞頂板之上1m左右時，沉放第二層鋼護筒至孔底，其中心與樁中心重合。

d、護筒間空隙及鋼護筒與溶洞底部間空隙使用碎石、水泥漿及粘土充填固結。e、沖穿溶洞后，鋼護筒及時跟進，防止漏漿，并向孔內投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞護筒與巖面之間不能密貼的地方。五．幾點建議和看法

5.1開孔之前一定要根據施工圖紙很好的了解該樁的地質情況，掌握溶洞的出現標高，做好溶洞問題的預防工作。

5.2大溶洞時，切忌大沖程沖孔，容易發(fā)生卡鉆現象。

5.3 遇到流沙層時的解決方法是鋼護筒跟進，可有效的防治和解決塌孔問題。5.4 出現漏漿時第一步一定為及時補漿，防治漿面下降而導致塌孔埋錘。

六、結語

盡管堯典特大橋樁基溶洞居多，但經過一年半時間全部施工完畢，為下步工序施工提供了有力條件。它的順利完成主要取決于以下3個方面：

1．合理的溶洞處理方案：針對不同地質條件實施不同的溶洞處理方案； 2．加大施工投入，加快施工進度； 3．現場施工及調度人員積極相互配合。

第二篇：鉆孔灌注樁施工工藝方法

鉆孔灌注樁施工工藝方法及主要技術措施

（一）、測定樁位

按照《樁基礎平面布置圖》將樁位精確定位到實地，定測方法使用軸線交匯，放線誤差控制在10mm以內。鉆孔前，沿軸線預埋十字定位龍門樁，將樁位沿軸線方向引離孔口，并用線墜、經緯儀隨時檢查鉆孔垂直度。

（二）、護筒埋設

護筒采用4mm鋼板卷制，護筒直徑700mm，在護筒的上口邊緣開設溢漿口。護筒坑采用機械開挖與人工清理，挖孔直徑比護筒大0.4m左右，即本工程樁基的護筒坑直徑為1.1m，挖孔深度以挖盡上部雜填土，坑底應平整。護筒埋設時，通過龍門樁的4個點進行調整就位，護筒中心與樁位中心重合，其偏差不得大于20mm，并應嚴格控制護筒的垂直度，護筒調整到位并固定穩(wěn)后，周邊用粘土均勻回填并分層夯實，以保證在鉆孔過程中護筒穩(wěn)定不下落以及周邊不跑漿。

（三）、鉆機就位

鉆機安放前，先將樁孔周邊墊平，確保鉆機安放到位機身平穩(wěn)，鉆機就位時應確保機架的底盤、鉆頭中心及樁位中心在同一鉛垂線上，其對中誤差不得大于20mm；鉆機就位后，測量鉆機平臺標高來控制鉆孔深度，避免超鉆或少鉆。經自檢合格后，填寫報驗單請監(jiān)理工程師對鉆機的對中、底盤水平、鉆桿垂直度等進行檢查，監(jiān)理工程師檢查驗收合格后，方可開始鉆孔。正式鉆孔前，鉆機要先進行運轉實驗，檢查鉆頭的同心度和鉆機的穩(wěn)定性，確保后面成孔施工能連續(xù)進行。

（四）、泥漿制備及成孔

1、泥漿配制：本樁基工程用粘土泥漿，其粘土含膠體率不得低于95％，含砂率不得大于4％，造漿能力不低于2.5L/kg。制漿前，先將粘土打碎，使其易于成漿，縮短攪拌時間，粘土在水中浸透并攪拌均勻。針對本工程的地層特點，在施工過程中主要利用孔內粘土自成泥漿和再生泥漿，如果現場粘土造漿不能滿足比重要求時，采用加入紅土的方法造漿,泥漿比重由泥漿比重計控制。

2、泥漿管理：為了盡量減少場地占用和泥漿污染，沉淀池、循環(huán)池、調漿池合理布置，通過泥漿循環(huán)溝與樁孔溝通。泥漿池采用挖掘機就地開挖。成孔施工時，清水經膠管用泵打進鉆頭,隨鉆頭鉆進土層，鉆頭切削的粉土和水混合以后形成泥漿，在樁孔內溢滿后經泥漿溝流進泥漿沉淀池，形成第一次造漿，造成的泥漿有一定儲量并達到一定比重后，把清水改用泥漿，經沉淀后再到循環(huán)池，通過泥漿泵打入鉆頭，形成一個循環(huán)系統(tǒng)。在施工期間定期對泥漿池、循環(huán)溝進行疏通，確保泥漿循環(huán)暢通。沉淀池的沉渣和廢漿由專門的泥漿運輸車運出場地,保證泥漿池有足夠的容積滿足樁機成孔施工的需要，并及時對場地進行清潔、整理，保持現場衛(wèi)生。

3、鉆進成孔：成孔采用潛水鉆機，邊鉆進邊注入泥漿護壁。開孔前先輕壓慢鉆，鉆進到2~3m后逐漸加大轉速和鉆壓進入正常鉆壓和鉆速。在鉆進中經常檢測鉆機鉆桿的垂直度、鉆機平臺的水平，并隨時調整，做好詳細記錄。在成孔施工中還應根據不同的地層適時調整參數。在地層變化時，應減小鉆壓及轉速，防止地質情況不均而產生鉆孔傾斜。鉆進中加接鉆桿時，應先停止鉆進，將鉆頭提高孔底200mm，維持泥漿循環(huán)1~3min，以清洗孔底和護壁.裝桿時應擰緊上牢，防止工具及鉆具掉入孔內。

4、清孔、拆桿、移機：通過鉆機平臺標高和鉆桿的長度，判斷鉆孔深度。當鉆孔達到設計要求的深度，停止鉆進，將鉆頭提高孔底100~300mm，維持泥漿正常循環(huán)吸除孔底沉渣。起鉆時應小心操作，防止鉆頭拖到孔壁，并及時向孔內補入泥漿，穩(wěn)定孔內水頭高度。

5、成孔檢測：成孔結束后，對成孔質量進行檢測?？咨畈恍∮谠O計深度，沉渣厚度不大于100mm,泥漿比重以1.20為宜，以保證樁孔質量。

（五）、鋼筋籠制作及安裝

主筋：人工調直，機械連接,按圖紙尺寸下料。加強箍筋：按圖紙尺寸下料，單面搭接焊10d。螺旋箍筋：冷拉調直，鋼筋彎曲機卷盤成卷待用。

鋼筋籠成型：加強箍筋放置在主筋外側，與主筋點焊成骨架，然后按圖紙規(guī)定纏螺旋筋，螺旋筋與主筋100％點焊。鋼筋保護層采用特制混凝土墊塊。鋼筋籠安裝：鋼筋籠整體制作完成后，使用專用架子車運至以成孔的樁孔附近，由吊車將鋼筋籠下入孔內，下籠時要做到輕吊慢放，一旦卡住時要略吊起一些，人工輕晃鋼筋籠，慢慢下入，嚴禁墩籠或踩籠。下至設計標高后，在孔口用鋼管墊在事先焊好的雙耳吊環(huán)內固定牢靠,防止鋼筋籠上浮。由于樁埋頭較深應設好壓管。

（六）、下放導管

下放導管以前，檢驗導管的密封性，具體措施是密封導管一端在另一端打壓，檢查導管是否密封。導管應下至距孔底0.5m處。

（七）、混凝土澆筑 混凝土采用現場攪拌

混凝土要求：混凝土強度等級C30，混凝土含砂率為40％~50％。坍落度為180—200mm。

水下混凝土澆筑：澆筑時計算好初灌量，加工好料斗，要求有一定的沖擊能量，能把導管下沉渣擠出，并能把導管下口埋入混凝土，深度不少于0.8m?；炷翝仓B續(xù)進行，隨澆隨拔管，中途停息時間不超過15min，以免中途停頓造成斷樁事故。在整個澆筑過程中，導管在混凝土中埋深2~6m，利用導管內外混凝土的壓力差使混凝土的澆筑面逐漸上升，上升速度不低于2m/h，在澆筑接近結束時，在孔內注入適量清水，使槽內泥漿稀釋并排出槽外，并使管內混凝土柱有一定的高度（2m以上），要保證泥漿全部排出。拆卸導管時應嚴格控制好導管上拔量，防止導管突然拔出混凝土面。

施工順序：根據潛水鉆機施工特點施工采用由內向外，逐排施工，根據地層情況及樁間距適當選擇進行跳打。

第三篇：溶洞區(qū)沖擊鉆孔灌注樁施工方法[小編推薦]

溶洞區(qū)沖擊鉆孔灌注樁施工方法

江蘇地質基樁工程公司

馬海華

摘要：在沖擊鉆孔灌注樁的施工中，經常會遇到樁孔出現溶洞的情況，作為地下隱蔽工程，給施工帶來很大困難，如處理方法不當，往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生，導致工期的拖后，影響工程進度，如樁基處理不好甚至影響上部主體使用壽命及安全。因此我們在施工中必須充分了解樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內充填物形狀等，采取穩(wěn)妥的措施，保證施工的順利進行。

關鍵詞：沖擊鉆孔；溶洞；灌注樁施工；

1、工程概況

由我公司施工的銅陵恒大綠洲三期47~51#樓沖擊鉆孔灌注樁工程中出現了各種各樣形式的溶洞，根據勘察資料，47#-49#樓下伏基巖為角礫巖，主要成分為石灰?guī)r，為碳酸鹽類巖。巖溶現象自上而下由強變弱；基巖面上分布著溶溝、溶槽等，淺部基巖地方溶洞發(fā)育較強，有的甚至呈串珠狀自上而下分布。構造裂隙發(fā)育，地下水含量較豐富。

鉆探揭露一般淺部溶洞充填物多，深部充填物相對較少，充填物呈全充填-半充填-無充填，一般呈軟塑～可塑狀態(tài)。根據鉆孔揭露溶洞在場地分布情況，及鉆孔水平見洞率和線溶洞發(fā)育率的統(tǒng)計，溶洞在本場地內均有分布，發(fā)育程度為較發(fā)育；溶洞頂板厚度較薄，多在0.15～10.20m間，洞高0.3～18.4m，且溶洞頂板裂隙發(fā)育破碎，屬于不穩(wěn)定的巖溶地基

針對本工程溶洞分布的具體情況，我們擬采用以下施工方案進行施工，具體方法如下：首先①采用沖擊鉆成孔，其次②根據具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞，然后③考慮采用澆灌低標號混凝土方案。

我們確定施工方法前，應根據溶洞超前鉆資料對溶洞進行分類。溶洞的分類：

a、按溶洞大小分為：①大溶洞，洞高大于3m；②小溶洞，洞高小于3m。

b、按洞內有無充填物分為：①有充填、包括亞砂土充填和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分；②半充填、有一半左右充填；③無充填物為空洞。

c、按是否漏水分為：①全漏水，嚴重漏水（與其他溶洞或地下地下暗河連通）；②半漏水；③不漏水。

d、按溶洞垂向數量分為：①單個溶洞，②多個溶洞。

2、溶洞地質條件下沖擊鉆孔灌注樁的施工方法

在溶洞地區(qū)進行沖擊鉆孔灌注樁的施工非常困難，事故多、進度慢、成本高，因此，施工前應熟悉地質報告、弄清溶洞所在位置、溶洞大小、有無充填物、是否漏水等情況，據此確定每根樁的施工方案。

2.1 常規(guī)成孔法（按無溶洞地質考慮）

當溶洞內有可塑或軟塑的亞粘土填充物且溶洞不漏水時，不管溶洞垂向數量多少，都可以不考慮溶洞的存在，按照正常的地質情況施工沖擊鉆孔。

2.2 片石粘土筑壁法

在溶洞內無充填或半充填、溶洞不太大（一般在3m以內）。在存在半漏水、嚴重漏水溶洞，護筒內水頭高度不能保持時，可采用片石加粘土（按1 m3：1~3 m3體積比）回填沖擊使其形成泥石護壁，嚴重漏水溶洞還可采用片石、粘土和整包水泥（1 m3：1~3m3：0.5~1t比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石）回填沖擊，用0.5~0.8m小沖程，1次不行回填沖擊2次，2次不行回填沖擊3次，反復回填片石粘土，反復沖擊，直到形成泥石護壁，不再漏漿為止，這是一種比較成熟的施工方法（有溶洞大多采用此種方法）。

2.3低標號混凝土澆灌法

在溶洞極大（大于3m），洞內無充填物或有流塑充填物，漏水很嚴重，或巖石表面傾斜或出現探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔，樁孔施工時嚴重傾斜，采取片石加粘土反復打密仍無法形成泥石護壁或樁孔無法糾偏時，可采取C15混凝土澆灌，用混凝土將溶洞全部充填，使混凝土何溶洞形成一個整體，待混凝土強度達到要求后再行施工。

3、施工中出現的問題及處理方法 3.1坍孔

鋼護筒短的只有1~2m，坐落在淤泥質粉質粘土層上，當沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，上部地層失穩(wěn)，形成漏斗狀坍孔。

1）預防坍孔的方法：

①采用沖擊鉆孔時，可將鋼護筒適當加長，再使用大比重、高粘度優(yōu)質泥漿沖擊成孔。

②發(fā)現漏漿及時補充大比重優(yōu)質泥漿。2）坍孔的處理方法：

①當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，暫停一段時間后再深埋鋼護筒或加大泥漿比重，重新鉆孔。

②當成孔深度較大時，可將鋼護筒坐落在坍孔的喇叭口下緣的亞粘土層上，護筒周圍回填粘土，擠實，再重新鉆孔。

③混凝土澆灌法：溶洞層數較多，為串珠狀，溶洞位置勘察準確，洞高大于0.5m小于3m，土層中有極厚的砂層，溶洞漏漿會引起坍方的情況，采用直接澆灌低標號混凝土，待達到一定強度后，再重新鉆孔。

3.2卡鉆

卡鉆的原因和處理方法：

①沖擊鉆沖擊過程中，容易發(fā)生磨損，使仁腳磨鈍，孔徑變小，造成卡鉆，所以應經常對沖擊鉆進行補刃，保證一定的樁徑。

②孔不圓，形成梅花樁，最好用六刃和四刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆頭。③鉆頭在沖擊填充的片石時，拼起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住，鉆頭不能上下，可放小炮震活鉆頭，也可用小沖擊鉆沖動或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石渣松動后再提出。

④鉆頭沖破溶洞頂板掉入溶洞鉆頭傾斜，提不出來，應放小炮炸掉頂板巖，一般用藥量為300~500g，一次不行可反復幾次，在沖擊到巖洞頂板時因采用小沖程打緊繩打圓孔。

⑤卡鉆時不宜強提，免得拉壞機械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。3.3斜孔

由于巖石表面傾斜或出現探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔，解決辦法是回填片石，也可灌注水下砼，待強度形成后用水沖程打緊繩反復沖擊，直至調整過來為止，但過大的沖程會導致成孔不圓，造成斜孔，一般以2~4m為宜。

3.4漏漿

在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流失，水頭高度急劇下降，造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數量的片石和粘土，一旦出現漏漿要及時回填片石、粘土沖擊造壁，并馬上補漿，防止水頭高度繼續(xù)下降。

3.5埋鉆

埋鉆是由坍孔造成的，施工中發(fā)生漏漿應立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。

處理方法：

真空吸渣法，將導管置于坍孔的底部，用9m3的空壓機通過50~66mm鋼管壓入空氣吸出沉渣，這種方法用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。

3.6掉錘

遇到較大的土洞、空洞時，或連體落成，深洞迅速垮塌，出現掉錘現象，處理方法：

在快到溶洞頂板2m距離位置時，應低錘輕沖擊，慢沖擊，減少溶洞大面積垮塌掉錘現象。

4、其他注意事項

鉆機正常鉆進時，應注意以下事項： ①泥漿的調制和使用

實踐證明泥漿是鉆孔灌注樁施工質量好壞的重要環(huán)節(jié)，必須從嚴控制。泥漿一般采用水、粘土（或膨潤土）和添加劑按適當比例配置而成。在施工中應注意檢測泥漿的各項指標，不合要求時，應隨時改正，尤其是比重和粘度這兩項最直觀、最重要的指標。泥漿的比重過大既影響鉆進速度，也使孔壁泥皮增厚；泥漿的比重過小則護壁性能差，容易坍孔。

開孔及整個鉆進過程中，應始終保持泥漿的正常循環(huán)，可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復沖砸，使孔壁堅實不坍不漏，掏渣后根據泥漿濃度及時補水。

②沖程確定

應根據土層情況分別確定：一般在堅硬密實碎石層時采用高沖程（100~120㎝），在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層高液限過粘土、含砂低液限粘土時宜采用中沖程（50~80㎝）。沖程過高，對孔底振動大，宜引起坍孔。在易坍塌或

流沙地段宜用小沖程（小于50㎝），并應提高泥漿的粘度和相對密度；因故停鉆或處理事故必須將鉆頭提出孔外。

③鋼絲繩的松放長度

一般在通過松軟土層每次可松繩2m～3m，在密實堅硬土層可松繩3m～5m。應注意防止松繩過少，形成“打空錘”，使鉆機、鉆架及鋼絲繩受到過大的意外荷載，遭受損壞。松繩過多，則會減少沖程，降低鉆進速度，嚴重時使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。

④掏渣

在鉆孔過程中，應根據鉆進速度及時撈取渣樣。一般在密實堅硬土層鉆進小于20㎝～50㎝、松軟地層每小時純鉆進小于50㎝～100㎝時，應進行循環(huán)泥漿撈渣。撈至泥漿內含渣顯著減少、無粗顆粒、相對密度恢復正常為止。當鉆渣太厚時，泥漿不能將鉆渣全部懸浮上來，鉆錘沖擊不到新土（巖）層上，還會使泥漿逐漸變稠，吸收大量沖擊能，并妨礙鉆錘轉動，使沖擊進尺顯著下降，或沖擊成梅花孔、扁孔的危險，故必須及時掏渣。

在開孔階段，為使鉆渣擠入孔壁，可待鉆進4m～5m后再掏渣。正常鉆進每班至少應掏渣一次。撈渣后應及時向孔內添加泥漿或清水維護水頭高度。投放粘土自行造漿的，一次不可投入過多，以免粘錘、卡錘。

⑤驗孔

為準確提升鉆錘的沖程，宜在鋼絲繩上做上標記。每鉆進4～5m深度驗孔并取樣一次，在更換鉆頭前或容易縮孔處，均應驗孔；

要經常測定鉆孔的垂直度，并做好記錄，且以免偏孔。⑥鉆孔的安全要求

沖擊錘起吊應平穩(wěn)，防止沖撞護筒和孔壁；進出孔口時，嚴禁孔口附近站人，防止發(fā)生鉆錘撞擊人身事故；因故停鉆時，孔口應加蓋保護，嚴禁鉆錘留在孔內，以防埋鉆，應經常注意地層變化，做好記錄。

第四篇：鉆孔樁遇溶洞處理

橋梁樁基礎施工中,遇到溶洞的情況并不少見，作為地下隱蔽工程,給施工帶來很大困難, 如處理方法不當,往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生,甚至威脅橋梁運營安全。因而充分了解橋區(qū)樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內充填物形狀等,采取穩(wěn)妥的措施,保證施工的順利進行,十分重要。京珠高速公路粵境南段大鎮(zhèn)至廣州太和段全長122.34km ,路基寬3315m ,許多橋梁均通過巖溶區(qū)。其中第19 標段處于南嶺中南段,地質構造上屬于華南褶皺帶的一部分,區(qū)域地質構造輪廓主要有NE 向及EW向構造帶。3 座立交橋樁基設計為嵌巖樁,均處于石灰?guī)r地區(qū)。設計地質資料顯示有少量小溶洞,但在施工中發(fā)現地質資料不準確。通過地質補鉆揭示溶洞發(fā)育,洞內漏水,分布復雜,最大洞高約5m ,溶洞層數多達5 層。鉆孔施工過程中發(fā)生過漏漿、地面塌陷等事故,增加難度且影響進度。工程勘察對溶洞區(qū)樁基施工前一般采用物探或其它如電磁波層析CT 探測等方法探明溶洞的具體情況。因此,在施工首根樁時發(fā)現地質情況與設計資料出入較大后,選擇逐樁超前鉆探,并按設計樁尖標高在完整基巖內加深5m ,確保橋梁的安全可靠性。

下面簡要介紹和總結下國內其它大型橋梁樁基施工中溶洞的處理方法：

（一）廣和大橋主橋基礎溶洞處理

廣和大橋位于廣州市白云區(qū)石井鎮(zhèn)鴉崗村的白坭河水道上，大橋全長791m，橋寬36m，最大跨徑120m。其基礎采用鉆孔灌注樁，其中：φ150cm64根，φ200cm44根，共108根。施工總工期22個月。本橋位地質屬于第四紀沉積層覆蓋之下，基巖主要為石灰統(tǒng)壺天灰?guī)r。這些石灰紀地層沉積成巖以后，經歷了漫長的地質年代和多次構造運動，形成北東向褶皺，并有大致平行于褶皺軸向的縱斷層和大致與之垂直的橫斷面層。后來經歷了侵蝕和剝蝕作用，并在地下水的化學和機械作用下形成一系列巖溶地貌，最后在第四紀全新世珠江三角洲最后一次海侵中，形成以沖積相為主的第四紀松軟沉積層。從地質資料分析，溶洞分布較廣。主橋位溶洞分布廣而多。在橋位方案論證中，第一方案，28個鉆孔，有12個發(fā)現了溶洞；第二方案，28個鉆孔，有17個發(fā)現溶洞；第三方案，28個鉆孔，有11個發(fā)現溶洞，最大的溶洞約16m。溶洞按其填充狀態(tài)可分為空的、半填充的和完全填充的三類：按其填充物的性質可分為粘性土、砂礫和稀土三類；按其漏水情況可分為漏水和不漏水兩類。溶洞的走向與河流的流向相同。根據上述地質條件，從技術、經濟等方面經過比較，選擇了靜壓化學灌漿法、套內護筒法等施工技術配合使用處理溶洞，取得預期的效果，推介如下。1主橋樁基對溶洞的處理：主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺上用地質鉆于樁中心進行超前鉆，必要時增加鉆位。根據超前鉆的結果，確定護筒的打入深度。有溶洞的樁位，護筒沉至風化巖層，置于強風化巖面上，這樣可穿過土洞。護筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護筒沉放要穿過淤泥質亞粘土、砂礫層，置于砂礫質亞粘土層至少2m深。根據溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。圖1布孔平面及剖面示意方案a當溶洞內有填充物填滿或有流砂的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在3m以內的，在鉆孔樁施工前先進行預處理，采用靜壓化學灌漿法固填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結體達到一定強度以后再鉆孔施工。方案b當溶洞為空洞，且深度在3m以上的，擬用套內護筒法施工，即用內護筒穿過溶洞的施工方案。2方案：a方案，b施工方法

2．1方案a（靜壓化學灌漿法）施工方法 2．1．1技術要求

溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度（20mpa以上），防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工，在鉆孔樁施工之前進行，相當于在樁基礎施工過程中，于鉆孔樁施工工序之前加入一道預處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。圖2用鉆機鉆頭鉆桿壓沉內護筒示意單位：cm 2．1．2施工方案

（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，采用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。

（2）靜壓化學灌漿的加固特點漿材可在幾秒或在幾十秒內瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內且不流失，材料的利用率高，比較經濟。漿材的結石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴散方向是往小主應力面方向，漿液固化后，小主應力面得到加固，而原次小主應力面變成小主應力面。這樣，通過對小主應力面反復不斷的加固，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔。靜壓化學灌漿的關鍵在于漿材的配方和工藝。

圖3內護筒底部及頂部灌漿封縫示意單位：cm（3）工藝設計 布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔（見圖1）。鉆孔：孔徑80mm，孔深要求達到最深溶洞的底部。

材料：普硅425＃水泥（新標準為普硅32．5mpa水泥）與化學漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進行全孔灌漿，要求少量多次、反復灌漿。2．1．3主要施工機械設備

主要機械設備有：bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鉆機，泥漿攪拌機和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。

2．2方案b（套內護筒）施工方法2．2．1內護筒長度的確定護筒長度l＝h＋3（m）（h為地質超前鉆確定的溶洞高度）

2．2．2內護筒內徑的確定內護筒內徑應大于φ220cm，同時外徑應小于外護筒內徑5cm左右，如果只下一次內護筒（一層溶洞），內護筒內徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護筒內徑為240cm）。當遇到第二層溶洞時，第二層溶洞的內護筒（即第三次護筒）選用220cm內徑。2．2．3溶洞頂部沖孔

根據超前鉆的資料，當鉆孔施工接近溶洞頂部時，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機（gps－30），采用沖擊鉆機ykc－30沖孔，沖孔鉆頭外徑235cm。用沖擊鉆沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經測試檢查，其它施工工藝及注意事項與常規(guī)相同。2．2．4內護筒的沉放方法

（1）當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護管，用吊機（或沖機自吊）把內護筒放入外護筒內至孔底。到孔底后，內護筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時，gps－30鉆機重新就位。

（2）護筒沉設利用gps－30鉆機進行，在鉆機的鉆桿上附加壓架，利用鉆機的鉆進壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內護筒隨鉆頭的鉆進而下沉，直到溶洞的底部（如圖2）。2．2．5內、外護筒間空隙及內護筒與溶洞底部間空隙的處理

（1）在內護筒底部及頂部100cm范圍內回填砂、碎石，中部回填中砂（見圖3）。（2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進行灌漿處理。灌漿后，內護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結，固結強度要求達到30mpa，其抗?jié)B系數可達10－7m／s。灌漿處理后，即可重新沖孔。

（3）在內護筒頂部及底部100cm范圍內回填小碎石素水泥混凝土，內護筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。

（4）對于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結空隙進行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強度，并且增加內、外護筒間的膠合力。

（5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當符合設計及規(guī)范要求時，經監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同，并不贅述。3結語

3．1根據溶洞的不同類型，用方案a、方案b進行分類處理，處理方法可靠，各項技術指標均能滿足設計要求。

3．2化學灌漿法對溶洞的預處理達到預期目的，有效防止了鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔現象，可保證成孔及水下水泥混凝土澆注等工序順利完成。套內護筒法要求對施工過程的每個環(huán)節(jié)（從確定內護筒長度、內徑到沉放方法乃至內外護筒間空隙、內護筒與溶洞底部間空隙的處理）都必須落實到位，便可順利成孔。

3．3只要對其施工過程嚴格把好技術關，可有效縮短工期，保證了工程質量與經濟效益的雙贏。

（二）廣州花都新雅橋

廣州花都新雅橋位于新華鎮(zhèn)建設南路與雅瑤鎮(zhèn)交界處，是連接城區(qū)重要交通紐帶。由于地質情況復雜，地下溶洞有3種情況：①覆蓋層中的土洞內一般有充填物，但不密實，空洞范圍一般不大；②基巖中的小溶洞，洞內無充填物，或有充填物，但不密實，即小空洞；③基巖中的大溶洞，洞內無充填物，或有充填物，但不密實即大空洞。溶洞樁基施工方案：

1、對①、②兩種情況，要求施工采用常規(guī)的溶洞處理方法，即洞頂打穿后拋填粘土、碎石、整包水泥后沖擠壓密實，凝固后復沖。

2、對③種情況，則要求施工先進行溶洞內的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰漿填滿，7天后再進行成孔。對少量上面覆蓋層地質較差的、砂礫層很厚的、一旦漏漿會塌孔情況，則采用加打鋼護筒護壁措施。溶洞樁基處理方案：

1、對于封閉的比較小的溶洞，采取注漿措施，提供成孔條件穿過溶洞。若洞內無填充物，則采取先填充碎石或干砂，然后注漿；若充填物呈軟塑狀態(tài)時，直接注漿固結。

2、溶洞內無填充物需向洞內填充砂子的，選擇一個合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。用壓風機將干砂壓入，為防止洞內高壓阻止灌砂，利用其它孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積，壓力穩(wěn)定，即可停止。

3、對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。樁基套管鋼護筒要求

φ1200mm樁的套管鋼護筒的內徑為1350mm，采用10～12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護筒長度為24～32m，分節(jié)運到現場。有大溶洞需要打鋼護筒的樁基，先用φ1350mm的樁機錘成孔至溶洞頂，采用60kW以上的振動錘和25t以上的吊機配合打設鋼護筒。鋼護筒采用分節(jié)吊裝焊接，分節(jié)高度為8．0～10．0m，孔口對焊，振打入樁孔內，一般每節(jié)振打只需5～20分鐘。實施情況：

施工過程中，曾發(fā)生過以下幾方面的情況，按相應要求采取了巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術處理，取得很好的施工效果：

1、原設計樁底巖層不好。多次遇到沖孔快到終孔標高時，但巖樣不是微風化巖，不能終孔，需超前鉆取樣重新確定樁底標高。

2、意外跑漿。地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

3、遇到巖面是斜面，發(fā)生了偏孔，應低錘輕沖擊、慢沖擊，要多次拋塊石糾斜，因為打斜巖應低錘輕沖擊、慢沖擊。

4、遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現掉錘現象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌錘現象。

5、遇到混凝土卡管及混凝土不合計量的現象，測試分析混凝土由于坍落度為12cm及施工人員未用水沖洗濕潤管，混凝土和易流動性差是造成塞管的原因，混凝土坍落度以18～22cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注與計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應增加，備料應不少于十立方米。施工驗樁結果：

整座橋樁基的質量是符合設計要求的，達到優(yōu)良級標準（超聲波檢測結果一類樁占98％以上，其余也均為合格樁）。盡管巖溶地區(qū)地下情況千變萬化，但通過我們的認真分析，采取有效的巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術對策、措施來處理施工，做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，巖溶地區(qū)樁基沖樁施工質量安全也是容易控制的。

通過本工程的實踐，我們認為：巖溶地區(qū)樁基沖樁施工的施工技術措施，應做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，一定能達到我們施工的期望。

（三）京珠高速公路靠椅山至大鎮(zhèn)段

京珠高速國道主干線粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段54座橋梁中，有17座處于溶洞地區(qū)。其中練屋中橋、壩子中橋和橫石水大橋巖溶極為發(fā)育，樁的垂向溶洞個數為1 ~ 13個，其中最大的達22.1m。溶洞內有的有充填物，多為亞粘土或亞砂土；有的為半充填或無充填(空洞)；有的溶洞不漏水，有的為半漏水。在這橋梁施工中，遇到許多問題，經采用相應措施，比較圓滿地完成了樁基的施工任務。2 溶洞地質樁基的施工方法

2.1 常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質考慮)當溶洞內有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不官溶洞有多大，也不管溶洞垂向數量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工?？梢圆捎萌斯ね诳谆驔_擊鉆成孔。練屋中橋大多數溶洞內充填物為亞粘土，物理力學性質較好，濕密度1.88g/cm3，天然孔隙比為0.899，塑性指數為12.3%，容許承載力為190kPa，洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。練屋中橋和橫石水大橋在樁的上部采用人工挖孔，自地表挖至11 ~ 17m時，已經穿透了透水層和一些溶洞，施工沒有受到溶洞的影響。再往下改為沖擊鉆成孔，也不骨出現漏漿和坍孔現象，按照正常的地質情況施工。2.2 片石粘土筑壁法

溶洞內無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內，但存在嚴重漏水,護筒內水頭高度不能保持時，可采有片石加粘土(按1:1體積比)回填沖擊，使其形成泥石護壁。反復多次回填片石粘土，反復沖擊直至形成泥石護壁不再漏漿為止。練層中橋和橫石水大橋大部分樁基是采取這種方法成孔的，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護簡必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的坍孔。在地下水容易控制的地質情況下，也可以采取人工挖孔砼護壁的方法施工，并且 要穿 透透水層，座落在亞粘土層上。練屋中橋、橫石水大橋均采取這種方法施工。有些樁在施工中幾次嚴重漏水，護筒內水頭高度急劇下降，均未出現坍孔現象。練屋中橋第一次進場的施工隊，就是因為鋼護筒很短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導致鉆頭被 埋在孔內。打油林小橋4#樁、壩子中橋14#樁也都由于這個原因造成坍孔。壩子中橋9#樁坍孔時還將鉆頭埋在孔中。2.3 鋼護筒跟進法

溶洞較大，洞內無充填物或流塑充填物，漏水很嚴重，采取片石加粘土反復打密，仍然無法形成泥石護壁的，可采取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，并且將其震動下沉至已鉆成的孔內，有以隔斷溶洞內流塑充填物或水的活動。鋼護筒跟進有兩種施工方法。一是沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法。還有一種情況就是樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏，漏幾個溶洞鋼護筒跟到幾個溶洞。

當地下水很小并且容易控制時，應優(yōu)先采用人工挖孔、砼護壁的方法施工。這種方法的優(yōu)點是速度快、質量好、成本低。

人工挖孔樁所有樁孔可以同時開工，進展快。砼護壁的中心、垂直度及孔徑大小易于控制，使鋼護筒和井壁有較小的間隙，利于鋼護筒下沉，給一層護筒到底創(chuàng)造了條件。人工挖樁設備簡單、成本低。但人工開挖法受一定深度限制，并要注意工人的安全。

在地下水非常豐富、樁孔內的水不易抽干、人工無法挖孔作業(yè)時，可采用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工。施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。一般鉆頭外徑和鋼護筒內徑空隙控制在3 ~ 5cm，保證沖擊店在護筒內順利提升或下沖為度。在護筒跟進很困難時，可以先下在大護筒后下小護筒，然后割掉在大護筒下緣以上的內護筒，以保證樁砼與外護筒的連接。

如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數較小，不能使鋼護筒下沉時，可采用小藥量電雷管焊破，保證 鋼護筒順利下沉，可在井口上部估一個簡易導向裝置進行控制。

在井口用20槽鋼焊一個井字架，兩槽鋼間的距離大于鋼護筒外徑10mm左右。在距孔口4 ~ 5m的位置 設一個導向用的環(huán)形鋼筋，內徑也是大于鋼護筒外徑10mm左右，錨固在砼護壁上，鋼護筒沿這兩個定向裝置下滑。上下鋼護筒拼接時，用2臺經緯儀(或2人持垂球)在兩個垂直方向看護筒邊緣均在豎直線上，護筒是豎直的。拼好的鋼護筒沿導向裝置下滑。

為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為8 ~ 10mm為宜。由于鋼護筒外緣與人工挖樁砼護壁或沖擊鉆的孔壁還有一定的問隙，樁頂在水平力作用下可能產生一定的水平位移，在施工中可采取一些措施予以解決。

(1)將鋼護筒上端4 ~ 5m左右高度割掉(在人工挖樁有砼護壁的情況下可以這樣做，否則易坍孔)，澆注樁身砼并與砼護壁連在一起，5m以下的部分也可滲入一些砂漿，使鋼板和孔壁也能連接在一起。這樣做既保證了樁的質量，還可節(jié)約一部份的鋼板。(2)在孔口澆注厚30cm的砼封蓋。在封蓋上鋼護筒和井壁間預留2個孔，一個孔用作注漿，一個孔留作排氣。用灰漿泵將水泥漿壓入護筒與護壁間的孔隙中，將灌注樁與井壁連在一起。3 坍孔

鋼護筒只有1 ~ 2m高，座落在砂礫和卵石層上。當沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，砂礫和卵石層失去穩(wěn)定，形成漏斗狀的坍孔。壩子中橋9#孔、打油林小橋4#孔均由于鋼護筒埋得太淺，沒有座落在亞粘土不透水層上，造成坍孔。3.1.1 預防坍孔的方法

(1)在地下水可以控制的情況下，可優(yōu)先考慮人工挖樁砼護壁，穿過透水層座落在不透水的土層上，這種方法預防坍孔比較有效。練屋中橋和橫石水大橋都采用了人工挖孔砼護壁，并且都座落在亞粘土層，即使溶洞漏水很厲害，在回填片石粘土反復沖擊反復漏水的情況下，仍未出現坍孔現象。

(2)采用沖擊鉆沖孔施工時，可將鋼護筒座落在亞粘土層上，再繼續(xù)沖擊成孔，也可避免坍孔。

(3)發(fā)現漏漿及時補水。3.1.2 坍孔的處理方法

(1)當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，并暫停一段時間后，再深埋鋼護筒不透水層方可重新鉆孔。

(2)當成孔深度較大時，可將鋼護筒一直座落在坍孔的嗽叭口下緣的亞粘土層上，護筒周圍回填粘土，擠實，再重新鉆孔。3.2 卡鉆

卡鉆的原因和處理方法：

(1)沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小，造成卡鉆。應經常對沖擊鉆進行補刃。(2)孔不圓，形成梅花孔。最好用6刃和4刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆。

(3)鉆頭在沖擊填充的片石時，進起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住，鉆頭不能上下。可放小炮震活鉆頭，也可用小沖擊鉆沖動，或用沖吸的方法將卡在鉆頭的石碴松動再提出。(4)鉆頭沖破溶洞頂板，掉入溶洞，鉆頭傾斜，提不出來，應放小炮炸頂板巖。一般用藥量為300 ~ 500g即可，一次不行可反復幾次。

(5)卡鉆時不宜強提，免得拉壞機械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。練屋中橋在刃腳焊2圈鋼筋擴孔，卡住了，用卷揚機強拉，結果卷揚機拉壞了。3.3 斜孔

斜孔是由于巖石表面傾斜或出現探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成的。解決的方法是回填片石，也可以灌注水下砼，待強度形成后用小沖程打緊繩反復沖擊，直至調正過來為止。過大的沖程會成孔不圓，造成斜孔，一般應采用1 ~ 4m為宜。3.4 漏漿

在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿。在溶洞樁基施工中，要在孔邊備足一定數量的片石和粘土，一旦出現漏漿，要及時回填片石粘土沖擊造壁，并且馬上補水，防止水頭高度繼續(xù)下降。3.5 坍孔埋鉆

埋鉆的原因是坍孔造成的。施工中發(fā)現漏漿應立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。

(1)人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺較短，地下水易于控制，沒有大的承壓力，人可以下到樁孔中去挖坍落的泥石，邊護筒跟進。要注意工人的安全，一直挖到鉆頭的位置，護筒也跟進到鉆頭位置。

(2)真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部，用9m3空壓機通過鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔的石子粒徑小于25cm(導管的內徑)。

在溶洞地區(qū)進行橋梁樁基施工是比較困難的，如何在施工中實施對樁基質量的有效控制顯得爓為重要。本方結合京珠高速公路粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段的實踐經驗，對如何根據工程特性選擇合適的施工方法，保證樁基的質量作了初步探討，希望在同類的工程施工中提供參考 巖溶處理方案的原則

每根樁必須用地質鉆機鉆探,詳細記錄地質狀況、溶洞深度、高度、填充物類型,畫圖列表,為制定相應施工方案提供詳實依據。

對填充物進行土工試驗,分析其物理力學特性,檢測容重、含水量、孔隙率等,為注漿參數計算提供依據。

根據地質鉆探資料和填充物情況,對每根樁設計出相應的溶洞處理方案、成孔方法及施工措施。

對每種處理方案,都要進行仔細的計算,施工前在橋位外進行溶洞注漿及鉆孔試樁試驗,取得經驗數據,完善施工方案,指導施工。

遇到大溶洞時,必須請監(jiān)理工程師和設計單位核查,明確處理方案,并報監(jiān)理批準后實施。溶洞處理方案

對于封閉的比較小的溶洞,采取注漿措施,提供成孔條件穿過溶洞。若洞內無填充物或填充物不滿,則采取先填充碎石或干砂,然后注漿;若充填物呈松散或軟塑狀態(tài)時,直接注漿固結即可;若充填物已固結呈硬塑狀態(tài)時,則可以直接沖孔,但需加強泥漿護壁。

溶洞內無填充物或填充物較少需向洞內填充砂子的,選擇一個合適的孔位,放入并固定鋼套管,將注砂管與鋼套管相連接,在注漿前灌砂。根據成樁直徑、圍護體積的最小直徑及堆積體成形規(guī)律,計算填砂量。用壓風機將干砂壓入,為防止洞內高壓阻止灌砂,利用其它孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積,壓力穩(wěn)定時,即可停止。

若設計要求灌入碎石則必須鉆一個大孔(直徑不小于30cm)放入鋼管并固定,鋼管上置碎石料斗,碎石粒徑不大于2cm,投料時振動鋼管,以防止堵塞,填充量控制與填砂控制方法相同。

對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時可采取投放片石、碎石夾粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。注漿方法

鉆孔樁通過溶洞時鉆孔施工難度大,采取注漿法是十分有效的措施。

根據地質情況在每一根樁的中心位置或橋墩承臺的四角鉆注漿孔,鉆注漿孔也是對地質情況的進一步勘探,通過取芯探明溶洞的高度及填充物的詳細情況。

用注漿泵注漿,注漿壓力不宜太大,控制在0.5~1.0MPa范圍,具體壓力值由現場試驗確定。速度為15~20L/min,其目的是使?jié){液滲透到填充物內(包含灌入的砂或碎石),然后固結,滲透最小直徑定為3.0m,以保證沖鉆成孔時有足夠的固結體。注漿時注漿管必須插入填充物的底部,然后邊注漿邊緩慢上提,提管速度不宜太快,根據注漿速度確定,應使?jié)B透半徑控制在允許范圍內。漿液選用水泥漿,用32.5級水泥,水泥漿配合比為水∶水泥=0.8∶1.0.若需用水泥砂漿,則配合比采用水∶水泥∶砂=1∶1∶0.8,需要用雙液漿時,水玻璃的含量根據現場試驗確定。

單花管注漿,管頭花管段長度為100cm,孔眼直徑和間距根據現場試孔后確定,注漿管外徑為70mm,比鋼套管內徑要小。注漿時,通過注漿泵上的PQ儀分析確定注漿的速度和結束時間,壓入量根據滲透半徑、固結體積來計算,公式為Q=πR2Hβμα(1-γ)λ。式中,R為滲透半徑;H為溶洞高度;μ為填充物的孔隙率;α為超灌系數;λ為地區(qū)性經驗系數;γ、β為充填率與充填系數。這些參數和系數可根據現場試驗確定

為防止?jié){液流失太遠造成浪費,采用間歇注漿方式,使得先注入的漿液與砂子(或碎石)初步達到膠結后再注漿,循環(huán)注漿多次,直至達到規(guī)定最小注漿量和注漿壓力控制值為止。

注完一個孔后,繼續(xù)對其余孔進行注漿,后注漿的壓力必須調高,最后封孔。注漿順序由現場自行掌握。4 巖溶處成孔

經過處理后的巖溶處,成孔方法基本上與普通石質地層成孔方法相同,采取用CZ31型沖擊鉆沖擊的方式成孔。成孔時應注意以下幾點。

沖擊成孔必須待注漿凝固后才能進行,一般等待時間為10d左右。

為防止意外,沖孔前應有備用措施,備好材料,一旦泥漿泄露,及時向孔內投放粘土、水泥和片石,依靠沖擠在溶洞內形成片石夾粘土的圍護結構墻,保持孔內泥漿高度,使得沖鉆順利進行。

加大泥漿質量和密度。采用優(yōu)質泥漿,當缺少優(yōu)質粘土時,可在泥漿中摻入適量的水泥、燒堿和鋸末,以提高泥漿膠體率和懸浮能力,其質量配合比為黃土∶水泥∶燒堿=1∶0.2∶0.4,鋸末按黃土體積的10%摻入。

當巖面的傾斜較大時,鉆頭擺動撞擊護筒或孔壁,這時,回填片石,使孔底出現一個平臺后再轉入正常沖孔。

接近巖溶地段,采取輕錘沖擊、加大泥漿密度的方法成孔,以防卡鉆和掉鉆。巖面檢驗要點

樁端須進入完整微風化灰?guī)r0.80~3m,工序中增加了一般地質條件下灌注樁施工所沒有的全巖面檢驗?？辈熨Y料及實際施工表明,本地區(qū)屬巖溶強烈發(fā)育區(qū),巖面起伏、傾角陡,溝槽、裂隙縱橫,因此,全巖面的正確判斷成為本工程成孔施工的關鍵。影響全巖面判定的因素較多,而現有的樁基技術規(guī)范、規(guī)程等均未列出統(tǒng)一的判定標準,受地質條件復雜的影響,全巖面的判斷往往意見不一,成為質量控制的一大難題。實際施工中,根據巖溶地區(qū)地質條件的特殊性、復雜性及工程特點,經過試樁檢驗,主要從4個方面來進行全巖面的綜合判斷。

以樁孔實際見巖高程始,至少進尺50cm后,可申報全巖面檢驗,超前鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只作為參考。

查閱機臺施工記錄,可將基巖進尺速度0.1~0.2m/h作為進入全巖面的控制速度。

可觀察井口鋼絲繩的擺動情況,錘頭觸巖面時會出現輕微反彈。

使用細目篩網撈取巖渣,巖屑含量50%~70%,且含泥、含砂量小于4%時,認為入巖。如出現特殊情況或判斷標志不明顯,意見分歧較大時,則采用鉆探揭露的辦法來證實,即在樁孔中心四周均勻布設4個~5個勘探孔,用工勘鉆機進行鉆探,用觸探到的各點巖面高程進行比較,判斷出全巖面。

第五篇：溶洞處理方法

溶洞處理方法

橋梁樁基礎施工中,遇到溶洞的情況并不少見，作為地下隱蔽工程,給施工帶來很大困難, 如處理方法不當,往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生,甚至威脅橋梁運營安全。因而充分了解橋區(qū)樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內充填物形狀等,采取穩(wěn)妥的措施,保證施工的順利進行,十分重要。京珠高速公路粵境南段大鎮(zhèn)至廣州太和段全長122.34km ,路基寬3315m ,許多橋梁均通過巖溶區(qū)。其中第19 標段處于南嶺中南段,地質構造上屬于華南褶皺帶的一部分,區(qū)域地質構造輪廓主要有NE 向及EW向構造帶。3 座立交橋樁基設計為嵌巖樁,均處于石灰?guī)r地區(qū)。設計地質資料顯示有少量小溶洞,但在施工中發(fā)現地質資料不準確。通過地質補鉆揭示溶洞發(fā)育,洞內漏水,分布復雜,最大洞高約5m ,溶洞層數多達5 層。鉆孔施工過程中發(fā)生過漏漿、地面塌陷等事故,增加難度且影響進度。工程勘察對溶洞區(qū)樁基施工前一般采用物探或其它如電磁波層析CT 探測等方法探明溶洞的具體情況。因此,在施工首根樁時發(fā)現地質情況與設計資料出入較大后,選擇逐樁超前鉆探,并按設計樁尖標高在完整基巖內加深5m ,確保橋梁的安全可靠性。下面簡要介紹和總結下國內其它大型橋梁樁基施工中溶洞的處理方法：

（一）廣和大橋主橋基礎溶洞處理

廣和大橋位于廣州市白云區(qū)石井鎮(zhèn)鴉崗村的白坭河水道上，大橋全長791m，橋寬36m，最大跨徑120m。其基礎采用鉆孔灌注樁，其中：φ150cm64根，φ200cm44根，共108根。施工總工期22個月。本橋位地質屬于第四紀沉積層覆蓋之下，基巖主要為石灰統(tǒng)壺天灰?guī)r。這些石灰紀地層沉積成巖以后，經歷了漫長的地質年代和多次構造運動，形成北東向褶皺，并有大致平行于褶皺軸向的縱斷層和大致與之垂直的橫斷面層。后來經歷了侵蝕和剝蝕作用，并在地下水的化學和機械作用下形成一系列巖溶地貌，最后在第四紀全新世珠江三角洲最后一次海侵中，形成以沖積相為主的第四紀松軟沉積層。從地質資料分析，溶洞分布較廣。主橋位溶洞分布廣而多。在橋位方案論證中，第一方案，28個鉆孔，有12個發(fā)現了溶洞；第二方案，28個鉆孔，有17個發(fā)現溶洞；第三方案，28個鉆孔，有11個發(fā)現溶洞，最大的溶洞約16m。溶洞按其填充狀態(tài)可分為空的、半填充的和完全填充的三類：按其填充物的性質可分為粘性土、砂礫和稀土三類；按其漏水情況可分為漏水和不漏水兩類。溶洞的走向與河流的流向相同。根據上述地質條件，從技術、經濟等方面經過比較，選擇了靜壓化學灌漿法、套內護筒法等施工技術配合使用處理溶洞，取得預期的效果，推介如下。

1主橋樁基對溶洞的處理：主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺上用地質鉆于樁中心進行超前鉆，必要時增加鉆位。根據超前鉆的結果，確定護筒的打入深度。有溶洞的樁位，護筒沉至風化巖層，置于強風化巖面上，這樣可穿過土洞。護筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護筒沉放要穿過淤泥質亞粘土、砂礫層，置于砂礫質亞粘土層至少2m深。根據溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。圖1布孔平面及剖面示意方案a當溶洞內有填充物填滿或有流砂的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在3m以內的，在鉆孔樁施工前先進行預處理，采用靜壓化學灌漿法固填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結體達到一定強度以后再鉆孔施工。方案b當溶洞為空洞，且深度在3m以上的，擬用套內護筒法施工，即用內護筒穿過溶洞的施工方案。2方案：a方案，b施工方法

2．1方案a（靜壓化學灌漿法）施工方法 2．1．1技術要求

溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度（20mpa以上），防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工，在鉆孔樁施工之前進行，相當于在樁基礎施工過程中，于 1 鉆孔樁施工工序之前加入一道預處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。圖2用鉆機鉆頭鉆桿壓沉內護筒示意單位：cm 2．1．2施工方案

（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，采用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。

（2）靜壓化學灌漿的加固特點漿材可在幾秒或在幾十秒內瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內且不流失，材料的利用率高，比較經濟。漿材的結石率為100％，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴散方向是往小主應力面方向，漿液固化后，小主應力面得到加固，而原次小主應力面變成小主應力面。這樣，通過對小主應力面反復不斷的加固，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔。

靜壓化學灌漿的關鍵在于漿材的配方和工藝。

圖3內護筒底部及頂部灌漿封縫示意單位：cm（3）工藝設計 布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔（見圖1）。鉆孔：孔徑80mm，孔深要求達到最深溶洞的底部。

材料：普硅425＃水泥（新標準為普硅32．5mpa水泥）與化學漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進行全孔灌漿，要求少量多次、反復灌漿。2．1．3主要施工機械設備

主要機械設備有：bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鉆機，泥漿攪拌機和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。

2．2方案b（套內護筒）施工方法2．2．1內護筒長度的確定護筒長度l＝h＋3（m）（h為地質超前鉆確定的溶洞高度）

2．2．2內護筒內徑的確定內護筒內徑應大于φ220cm，同時外徑應小于外護筒內徑5cm左右，如果只下一次內護筒（一層溶洞），內護筒內徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護筒內徑為240cm）。當遇到第二層溶洞時，第二層溶洞的內護筒（即第三次護筒）選用220cm內徑。2．2．3溶洞頂部沖孔

根據超前鉆的資料，當鉆孔施工接近溶洞頂部時，提起鉆頭、鉆桿，移開鉆機（gps－30），采用沖擊鉆機ykc－30沖孔，沖孔鉆頭外徑235cm。用沖擊鉆沖孔時，要求輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，提升高度一般不超過50cm。所有卡扣及鋼絲繩必須先經測試檢查，其它施工工藝及注意事項與常規(guī)相同。2．2．4內護筒的沉放方法

（1）當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護管，用吊機（或沖機自吊）把內護筒放入外護筒內至孔底。到孔底后，內護筒不會靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此時，gps－30鉆機重新就位。

（2）護筒沉設利用gps－30鉆機進行，在鉆機的鉆桿上附加壓架，利用鉆機的鉆進壓力和鉆桿、鉆頭的重量，使內護筒隨鉆頭的鉆進而下沉，直到溶洞的底部（如圖2）。2．2．5內、外護筒間空隙及內護筒與溶洞底部間空隙的處理

2（1）在內護筒底部及頂部100cm范圍內回填砂、碎石，中部回填中砂（見圖3）。

（2）用高壓噴射灌漿法（施噴法）對回填體進行灌漿處理。灌漿后，內護筒上下兩端空隙被砂、碎石及漿液沖填固結，固結強度要求達到30mpa，其抗?jié)B系數可達10－7m／s。灌漿處理后，即可重新沖孔。

（3）在內護筒頂部及底部100cm范圍內回填小碎石素水泥混凝土，內護筒中部回填砂，同樣能起到堵塞空隙的目的。

（4）對于需要處理多層溶洞的樁基，一般仍采用上述灌漿法填充固結空隙進行施工。目的是為了增加溶洞底部（同時有可能是下層溶洞的頂部）附近填充物的密度和強度，并且增加內、外護筒間的膠合力。

（5）重新沖鉆，直至嵌入完整基巖。當符合設計及規(guī)范要求時，經監(jiān)理工程師同意即可終孔，此樁即成孔。成孔后的工序工藝與常規(guī)相同，并不贅述。3結語

3．1根據溶洞的不同類型，用方案a、方案b進行分類處理，處理方法可靠，各項技術指標均能滿足設計要求。

3．2化學灌漿法對溶洞的預處理達到預期目的，有效防止了鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔現象，可保證成孔及水下水泥混凝土澆注等工序順利完成。套內護筒法要求對施工過程的每個環(huán)節(jié)（從確定內護筒長度、內徑到沉放方法乃至內外護筒間空隙、內護筒與溶洞底部間空隙的處理）都必須落實到位，便可順利成孔。

3．3只要對其施工過程嚴格把好技術關，可有效縮短工期，保證了工程質量與經濟效益的雙贏。

（二）廣州花都新雅橋

廣州花都新雅橋位于新華鎮(zhèn)建設南路與雅瑤鎮(zhèn)交界處，是連接城區(qū)重要交通紐帶。由于地質情況復雜，地下溶洞有3種情況：①覆蓋層中的土洞內一般有充填物，但不密實，空洞范圍一般不大；②基巖中的小溶洞，洞內無充填物，或有充填物，但不密實，即小空洞；③基巖中的大溶洞，洞內無充填物，或有充填物，但不密實即大空洞。溶洞樁基施工方案：

1、對①、②兩種情況，要求施工采用常規(guī)的溶洞處理方法，即洞頂打穿后拋填粘土、碎石、整包水泥后沖擠壓密實，凝固后復沖。

2、對③種情況，則要求施工先進行溶洞內的充填加固，把土、溶洞用水泥、粉煤灰漿填滿，7天后再進行成孔。對少量上面覆蓋層地質較差的、砂礫層很厚的、一旦漏漿會塌孔情況，則采用加打鋼護筒護壁措施。溶洞樁基處理方案：

1、對于封閉的比較小的溶洞，采取注漿措施，提供成孔條件穿過溶洞。若洞內無填充物，則采取先填充碎石或干砂，然后注漿；若充填物呈軟塑狀態(tài)時，直接注漿固結。

2、溶洞內無填充物需向洞內填充砂子的，選擇一個合適的孔位，放入并固定鋼套管，將注砂管與鋼套管相連接，在注漿前灌砂。用壓風機將干砂壓入，為防止洞內高壓阻止灌砂，利用其它孔作為減壓孔。待達到計算的填充體積，壓力穩(wěn)定，即可停止。

3、對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。樁基套管鋼護筒要求

φ1200mm樁的套管鋼護筒的內徑為1350mm，采用10～12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護筒長度為24～32m，分節(jié)運到現場。有大溶洞需要打鋼護筒的樁基，先用φ1350mm的樁機錘成孔至溶洞頂，采用60kW以上的振動錘和25t以上的吊機配合打設鋼護筒。鋼護筒采用分節(jié)吊裝焊接，分節(jié)高度為8．0～10．0m，孔口對焊，振打入樁孔內，一般每節(jié)振打只需5～20分鐘。

實施情況：

施工過程中，曾發(fā)生過以下幾方面的情況，按相應要求采取了巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術處理，取得很好的施工效果：

1、原設計樁底巖層不好。多次遇到沖孔快到終孔標高時，但巖樣不是微風化巖，不能終孔，需超前鉆取樣重新確定樁底標高。

2、意外跑漿。地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、碎石夾粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

3、遇到巖面是斜面，發(fā)生了偏孔，應低錘輕沖擊、慢沖擊，要多次拋塊石糾斜，因為打斜巖應低錘輕沖擊、慢沖擊。

4、遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現掉錘現象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌錘現象。

5、遇到混凝土卡管及混凝土不合計量的現象，測試分析混凝土由于坍落度為12cm及施工人員未用水沖洗濕潤管，混凝土和易流動性差是造成塞管的原因，混凝土坍落度以18～22cm為宜；澆筑導管必須密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注與計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應增加，備料應不少于十立方米。施工驗樁結果：

整座橋樁基的質量是符合設計要求的，達到優(yōu)良級標準（超聲波檢測結果一類樁占98％以上，其余也均為合格樁）。盡管巖溶地區(qū)地下情況千變萬化，但通過我們的認真分析，采取有效的巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術對策、措施來處理施工，做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，巖溶地區(qū)樁基沖樁施工質量安全也是容易控制的。

通過本工程的實踐，我們認為：巖溶地區(qū)樁基沖樁施工的施工技術措施，應做好超前鉆孔，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，一定能達到我們施工的期望。

（三）京珠高速公路靠椅山至大鎮(zhèn)段

京珠高速國道主干線粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段54座橋梁中，有17座處于溶洞地區(qū)。其中練屋中橋、壩子中橋和橫石水大橋巖溶極為發(fā)育，樁的垂向溶洞個數為1 ~ 13個，其中最大的達22.1m。溶洞內有的有充填物，多為亞粘土或亞砂土；有的為半充填或無充填(空洞)；有的溶洞不漏水，有的為半漏水。在這橋梁施工中，遇到許多問題，經采用相應措施，比較圓滿地完成了樁基的施工任務。2 溶洞地質樁基的施工方法

2.1 常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質考慮)當溶洞內有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不官溶洞有多大，也不管溶洞垂向數量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工?？梢圆捎萌斯ね诳谆驔_擊鉆成孔。練屋中橋大多數溶洞內充填物為亞粘土，物理力學性質較好，濕密度1.88g/cm3，天然孔隙比為0.899，塑性指數為12.3%，容許承載力為190kPa，洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。練屋中橋和橫石水大橋在樁的上部采用人工挖孔，自地表挖至11 ~ 17m時，已經穿透了透水層和一些溶洞，施工沒有受到溶洞的影響。再往下改為沖擊鉆成孔，也不骨出現漏漿和坍孔現象，按照正常的地質情況施工。2.2 片石粘土筑壁法

溶洞內無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內，但存在嚴重漏水,護筒內水頭高度不能保持時，可采有片石加粘土(按1:1體積比)回填沖擊，使其形成泥石護壁。反復多次回填片石粘土，反復沖擊直至形成泥石護壁不再漏漿為止。練層中橋和橫石水大橋大部分樁基是采取這種方法成孔的，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護簡必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇 4 下降而造成的坍孔。在地下水容易控制的地質情況下，也可以采取人工挖孔砼護壁的方法施工，并且 要穿 透透水層，座落在亞粘土層上。練屋中橋、橫石水大橋均采取這種方法施工。有些樁在施工中幾次嚴重漏水，護筒內水頭高度急劇下降，均未出現坍孔現象。練屋中橋第一次進場的施工隊，就是因為鋼護筒很短，沒座在亞粘土層上，造成坍孔，導致鉆頭被 埋在孔內。打油林小橋4#樁、壩子中橋14#樁也都由于這個原因造成坍孔。壩子中橋9#樁坍孔時還將鉆頭埋在孔中。

2.3 鋼護筒跟進法

溶洞較大，洞內無充填物或流塑充填物，漏水很嚴重，采取片石加粘土反復打密，仍然無法形成泥石護壁的，可采取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，并且將其震動下沉至已鉆成的孔內，有以隔斷溶洞內流塑充填物或水的活動。

鋼護筒跟進有兩種施工方法。一是沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法。還有一種情況就是樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁坍塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏，漏幾個溶洞鋼護筒跟到幾個溶洞。

當地下水很小并且容易控制時，應優(yōu)先采用人工挖孔、砼護壁的方法施工。這種方法的優(yōu)點是速度快、質量好、成本低。

人工挖孔樁所有樁孔可以同時開工，進展快。砼護壁的中心、垂直度及孔徑大小易于控制，使鋼護筒和井壁有較小的間隙，利于鋼護筒下沉，給一層護筒到底創(chuàng)造了條件。人工挖樁設備簡單、成本低。但人工開挖法受一定深度限制，并要注意工人的安全。

在地下水非常豐富、樁孔內的水不易抽干、人工無法挖孔作業(yè)時，可采用沖擊鉆成孔鋼護筒跟進法施工。施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。一般鉆頭外徑和鋼護筒內徑空隙控制在3 ~ 5cm，保證沖擊店在護筒內順利提升或下沖為度。在護筒跟進很困難時，可以先下在大護筒后下小護筒，然后割掉在大護筒下緣以上的內護筒，以保證樁砼與外護筒的連接。

如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數較小，不能使鋼護筒下沉時，可采用小藥量電雷管焊破，保證 鋼護筒順利下沉，可在井口上部估一個簡易導向裝置進行控制。

在井口用20槽鋼焊一個井字架，兩槽鋼間的距離大于鋼護筒外徑10mm左右。在距孔口4 ~ 5m的位置 設一個導向用的環(huán)形鋼筋，內徑也是大于鋼護筒外徑10mm左右，錨固在砼護壁上，鋼護筒沿這兩個定向裝置下滑。上下鋼護筒拼接時，用2臺經緯儀(或2人持垂球)在兩個垂直方向看護筒邊緣均在豎直線上，護筒是豎直的。拼好的鋼護筒沿導向裝置下滑。為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為8 ~ 10mm為宜。

由于鋼護筒外緣與人工挖樁砼護壁或沖擊鉆的孔壁還有一定的問隙，樁頂在水平力作用下可能產生一定的水平位移，在施工中可采取一些措施予以解決。

(1)將鋼護筒上端4 ~ 5m左右高度割掉(在人工挖樁有砼護壁的情況下可以這樣做，否則易坍孔)，澆注樁身砼并與砼護壁連在一起，5m以下的部分也可滲入一些砂漿，使鋼板和孔壁也能連接在一起。這樣做既保證了樁的質量，還可節(jié)約一部份的鋼板。

(2)在孔口澆注厚30cm的砼封蓋。在封蓋上鋼護筒和井壁間預留2個孔，一個孔用作注漿，一個孔留作排氣。用灰漿泵將水泥漿壓入護筒與護壁間的孔隙中，將灌注樁與井壁連在一起。3 坍孔

鋼護筒只有1 ~ 2m高，座落在砂礫和卵石層上。當沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，砂礫和卵石層失去穩(wěn)定，形成漏斗狀的坍孔。壩子中橋9#孔、打油林小橋4#孔均由于鋼護筒埋得太淺，沒有座落在亞粘土不透水層上，造成坍孔。3.1.1 預防坍孔的方法

(1)在地下水可以控制的情況下，可優(yōu)先考慮人工挖樁砼護壁，穿過透水層座落在不透水的土層 5 上，這種方法預防坍孔比較有效。練屋中橋和橫石水大橋都采用了人工挖孔砼護壁，并且都座落在亞粘土層，即使溶洞漏水很厲害，在回填片石粘土反復沖擊反復漏水的情況下，仍未出現坍孔現象。

(2)采用沖擊鉆沖孔施工時，可將鋼護筒座落在亞粘土層上，再繼續(xù)沖擊成孔，也可避免坍孔。(3)發(fā)現漏漿及時補水。3.1.2 坍孔的處理方法

(1)當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，并暫停一段時間后，再深埋鋼護筒不透水層方可重新鉆孔。

(2)當成孔深度較大時，可將鋼護筒一直座落在坍孔的嗽叭口下緣的亞粘土層上，護筒周圍回填粘土，擠實，再重新鉆孔。3.2 卡鉆

卡鉆的原因和處理方法：

(1)沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小，造成卡鉆。應經常對沖擊鉆進行補刃。(2)孔不圓，形成梅花孔。最好用6刃和4刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆。

(3)鉆頭在沖擊填充的片石時，進起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住，鉆頭不能上下?？煞判∨谡鸹钽@頭，也可用小沖擊鉆沖動，或用沖吸的方法將卡在鉆頭的石碴松動再提出。

(4)鉆頭沖破溶洞頂板，掉入溶洞，鉆頭傾斜，提不出來，應放小炮炸頂板巖。一般用藥量為300 ~ 500g即可，一次不行可反復幾次。

(5)卡鉆時不宜強提，免得拉壞機械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。練屋中橋在刃腳焊2圈鋼筋擴孔，卡住了，用卷揚機強拉，結果卷揚機拉壞了。3.3 斜孔

斜孔是由于巖石表面傾斜或出現探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成的。解決的方法是回填片石，也可以灌注水下砼，待強度形成后用小沖程打緊繩反復沖擊，直至調正過來為止。過大的沖程會成孔不圓，造成斜孔，一般應采用1 ~ 4m為宜。3.4 漏漿

在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿。在溶洞樁基施工中，要在孔邊備足一定數量的片石和粘土，一旦出現漏漿，要及時回填片石粘土沖擊造壁，并且馬上補水，防止水頭高度繼續(xù)下降。3.5 坍孔埋鉆

埋鉆的原因是坍孔造成的。施工中發(fā)現漏漿應立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。

(1)人工挖土鋼護筒跟進法。樁孔進尺較短，地下水易于控制，沒有大的承壓力，人可以下到樁孔中去挖坍落的泥石，邊護筒跟進。要注意工人的安全，一直挖到鉆頭的位置，護筒也跟進到鉆頭位置。

(2)真空吸渣法。將導管置于坍孔的底部，用9m3空壓機通過鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于坍孔的石子粒徑小于25cm(導管的內徑)。

在溶洞地區(qū)進行橋梁樁基施工是比較困難的，如何在施工中實施對樁基質量的有效控制顯得爓為重要。本方結合京珠高速公路粵境南段靠椅山至大鎮(zhèn)段的實踐經驗，對如何根據工程特性選擇合適的施工方法，保證樁基的質量作了初步探討，希望在同類的工程施工中提供參考