桩基溶洞处理方案

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时间:2018-07-17

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1、桩基溶洞处理方案金正大园区范围内岩溶发育,溶洞大概可分为4类,即空溶洞、多层溶洞、大型溶洞(H>3m)、有充填物溶洞(全填充、半填充)。类型主要以有填充物溶洞为主,其充填物主要有半充填淤泥质土、砂砾、碎石、卵石、粘土等。最大溶洞高27.2m。,多层溶洞一般高度较小。为了保证岩溶发育地段钻孔灌注桩施工过程中不漏浆,或漏浆但不发生坍孔,保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。施工时应根据已探测的地质情况来判别溶洞地层情况、空洞大小、溶洞填充物情况。根据不同的溶洞采取不同方案,采用常规泥浆护壁方法、向孔内抛填片石、回填素混凝土、压力注浆以及采用钢护筒跟进等不同施工工艺。1、常规成孔方

2、案当溶洞有填充物,是可塑或软塑的亚粘土,且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大也不管溶洞垂直方向数量有多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按正常地质情况施工。采用冲击钻成孔,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以按无溶洞施工。2、片石回填采用正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时,反复投入黄土和片石,利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中,还可掺入水泥、烧碱和锯末,以增大孔壁的自稳能力。、1)掺加比例:为有效利用片石,片石与粘土的比例为3:7,参加水泥时,掺加比例为每米2包,掺加锯末时,掺加比例为粘土的10%。2)掺加方法:片石采用强度≥30MPa石灰岩,石块粒径以15~50cm为

3、宜。掺加粘土是采用水泥袋包装后投放效果更佳。水泥投放方法为以整袋投放为佳。掺加方法为:片石、粘土袋(可选择添加水泥、锯末,也可不添加)分层间隔掺加,回填高度为溶洞顶板以上1米处。3)施工注意事项:密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生,发生漏浆现象,立即处理。根据地质资料,在接近溶洞时勤观察、勤检查,凭手握冲击主绳的手感,冲击岩层的响声,抽取的岩样来判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳松绳量应为1~2cm,防止穿岩壳时卡钻。钻穿岩溶地层上壳时,一旦漏浆,要及时投放粘土块、片石并补水,以保持孔内水位高度。4)主要适用范围及优势:适用于较小溶洞(

4、溶洞高度小于3米),无填充物或半填冲,施工方法简单,造价较低。1、素混凝土回填采取正常成孔方法施工,当钻穿溶洞漏浆时或遇到倾斜颜面时填入低标号混凝土,间隔一定时间后采用冲击钻成孔。1)混凝土标号及配合比混凝土可采用C20(C15、C10也可)素混凝土,为尽快提高混凝土强度,节约施工时间,应在混凝土中掺加一定早强剂,提高素混凝土的早期强度。2)掺加方法:对于倾斜岩面,为校正孔位,回填素混凝土应与斜岩面顶面平齐,对于溶洞处,回填顶面高于溶洞顶板50cm。3)施工注意事项:回填48H后回填混凝土强度达到70%后,且应在桩基范围取芯检验填充效果,待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施

5、工。4)主要适用范围及优势:适用于中、小溶洞,有无填充物均可采用此方案。施工方法简单,造价相对较高。1、注浆加固就是通过对照地质资料,对桩穿过的溶洞进行填充和加固。1)注浆孔布设:根据钻孔柱状图,找出最大溶洞,如果溶洞为连通溶洞,只需对其中最大的溶洞进行注浆加固。2)注浆压力控制:用注浆泵注浆,注浆压力不宜太大,控制在0.5~1.0MPa范围,具体压力值现场试验确定。注浆速度为15~20L/min,其目的是使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂和碎石),然后固结,渗透最小直径定位3.0米,以保证冲钻成孔是有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物底部,然后边注浆边缓慢上提,提管速度

6、不宜太快,根据珠江速度确定,应是渗透半径控制在允许范围内。3)施工注意事项:防止浆液流失太远造成浪费,采用间歇注浆方式,使得先注入浆液与沙子(或碎石)初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止。注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆压力必须调高,最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。且应在桩基范围取芯检验填充效果,待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。4)主要适用范围及优势:多适用于小型(高度小于1米)或多层溶洞(多层串珠状小溶洞),也可用于各种有填充物的溶洞,但造价较高。1、钢护筒跟进加固采用钢护筒跳进法:一面冲孔,一面接钢护筒,并且将

7、其压到或震动下沉至已钻成的孔内。1)钢护筒的选择:内护筒长度和内径的确定:护筒长度L=(h+H)m(h为超前钻确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30厘米的高度);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,并以此类推。钢护筒孔径要准确,连接顺直,用卷扬机成型。钢护筒要有一定的刚度,单个大溶洞用单层护筒,两个大溶洞用双层护筒,并以此类推。2)内护筒的沉放: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

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