对广西某铁路双线特大桥钻孔桩施工溶洞处理施工技术探析.doc

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1、对广西某铁路双线特大桥钻孔桩施工溶洞处理施工技术探析摘要：本文根据广西某铁路双线特大桥溶洞的不同特点,采取相应的施工方案，确保成孔、成桩的可靠性。文章介绍几种溶洞处理的方法和各种方法的经济效益和施工时间比较分析。关键词：钻孔桩溶洞处理方法滋工工艺1工程概况广西某铁路双线特大桥里程为D2K14+11.909至D2K16+31.561,全长2019.652m。该桥设计为63个墩台（0#~62#台），共有桩基础500根，设计桩径均为1.25m,平均桩长约为30m,全部为柱桩。桥址位置地形起伏不大，地表大部分为旱地，少量荒坡，丘间槽地多为鱼塘、水田。桥梁沿线主要特殊岩土为人工

2、弃土、松软土、粘土、灰岩等，地下水位较低，岩溶发育。根据目前掌握的地质勘探资料显示，广西某铁路双线特大桥沿线在桩中心处的溶洞最小为0.2m、最大为17m,且有单层、多层，空溶洞、半填充、泥浆填充、密实粘土填充的多种复杂情况。桩基础施工的溶洞处理是本桥施工的重点、难点。2溶洞的判别和处理方法2.1根据有关地质钻探资料的说明进行溶洞的判别：(1)凡灰岩地区中出现的空洞称为溶洞。溶洞有全充填，半充填和空洞三种情况。(2)凡岩土交界面等出现的顶板为土层的洞称为土洞。(3)钻进过程中岩心半边被溶蚀、岩芯表面有小洞穴、溶蚀裂隙发育，岩心采取率低，岩心多不新鲜等地段划为岩溶裂隙发育

3、带，该段可能处于溶洞边缘，也可能只是溶蚀洞穴裂隙发育，也应作为溶洞处理。(4)当工程地质钻探的岩芯在灰岩地区出现完整柱状中夹有破碎带者，遇此情况应与邻孔柱状图一起进行分析，极有可能是岩溶洞或岩洞边缘，不可一概否定此处无溶洞。(5)在阅读地质柱状图岩土特征描述内容时应特别注意，地质用语的含义：O1漏水：表明此处有开放型溶洞或有地下河的可能，施工到此应特别注意；制定相应的措施确保工程安全、质量。02无填充物，漏水，明显掉钻；属开放型。03流塑，取芯难，明显掉钻；04流塑(软塑)，钻进速度快，取芯难，有掉钻现象；05流塑、取芯难，不漏水；属封闭型。06全充填物或半充填、充填

4、物为粉质黏土、角砾土及碎石土等。(1)有漏浆说明可能遇到溶洞，但是只塌孔不表示就是溶洞。漏浆发生的原因一般是遇到空洞或裂隙，塌孔一般可能因为护壁不到位，上部砂土层随浆液循环流失引起塌孔，不能一概列入溶洞范畴。2.2溶洞的处理方法(1)本桥因为溶洞情况非常复杂，为了确保安全质量,防止溶洞施工引发坍塌、埋钻事故，拟对岩层以上的覆盖层全部采用钢护筒跟进，根据覆盖层厚度及实际地质情况采用壁厚为8〜12mmm的钢护筒。(2)对本桥溶洞部位的处理，具体主要采用以下三种方法：O1抛填片石泥土法；02钢护筒跟进法；03注浆填充法。(3)溶洞处理方法的选择O12m以内的溶洞主要采用抛填

5、片石泥土法施工。O22m以上的溶洞主要采用钢护筒跟进法施工。03多层溶洞主要采用注浆填充法施工。因为溶洞施工的复杂性，具体施工方法的选择不是绝对的，可综合考虑各种情况结合使用。特别情况特殊处理，处理前应事先报监理审批。3溶洞处理的施工工艺2.1抛填片石粘土法1)覆盖层的钢护筒跟进的施工方法同护筒跟进法中A护筒的施工方法，护筒内径采用1.4m。(2)当钻至溶洞顶lm左右时，首先准备足够的小片石或狗头石和粘土，粘土要做成泥球，对于半填充和无填充的溶洞要组织足够的水源。(3)根据钻孔的进尺情况，在击穿洞顶之前，要有专人观测护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水补浆。

6、击穿洞顶后，在溶洞内钻进时，根据填充物的不同，要采取不同的钻进方法。当充填物为软弱粘性土或淤泥时，应向孔内投入粘土、片石混合物，冲砸固壁；当为砂层、卵石层时还应提高泥浆的粘度和相对密度，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利击穿溶洞。(4)冲击钻钻进通过溶洞过程中，在岩溶地区由于地层情况复杂，穿越溶洞时通常遇到斜面开孔的情况。一般地，冲孔进入岩层或者穿过溶洞到达溶洞底面时，由于溶洞的顶板和底板犬牙交错，高低不平，这种情况，就需往孔内抛设10〜15cm小块片石和粘土的混合物(比例为1:1),用钻头低冲程冲砸、密打，反复多次，使四周形成牢靠的孔壁，

7、以防坍孔。再用“重锤轻打”方法钻进，超过岩斜面最底点0.5m以后，再正常钻进。具体步骤如下：开钻前先投边长不大于15cm的小片石和粘土的混合物（比例为1：1）填至岩面以上1〜1.5m；钻头小冲程反复冲砸，钻进0.5m,再次用粘土和小片石混合物回填；再次用低冲程反复冲砸、密打；按上述方法，反复冲砸三次，逐渐加深。以上步骤循环数次，以片石不再被挤跑、压走为止，这时说明岩面的冲击不再单点或局部的接触了，然后仍用1.5〜2m冲程，掌握好钢丝绳的松紧度，细心地在倾斜面上开孔，并使孔的周边逐渐形成一圈紧密坚固的“石壁”，保证冲孔顺利地超过倾斜岩面。孔面“石壁”形