岩溶地质桩基施工技术措施

岩溶地质桩基施工技术措施　刘秀群　（５０％～７０％）、泥沙（小于４％）含　摘　要：介绍南京岔路口立交桥桩基施工中行之有效的岩溶地区桩基　施工技术措施。　量等判断桩底是否位于可靠的岩层　上，否则继续钻进至Ｆ‘坚实岩层　关键词：岩溶地质；桩基施工；枝术措施　５０　ＣＩＦＩ深处；动力采用２００　ｋＷ发电　机，１２０　ｋＷ发电机备用；下钢筋笼　１　工程概况　２桩基施工技术措施　采用１６　ｔ汽车吊；混凝土灌注采用　汽车泵泵送商品混凝土，０．８　Ｉｎ　挖　南京市岔路口立交桥位于幺武　２．１桩基设计　区宁镇公路北侧，跨越沪宁铁路上　　岔路口立交桥桩基原设计采用　掘机ｌ台备用。３施工前预防技术措施　行线。由于地睫情况复杂，给桩基施　人工挖孑Ｌ桩，桩径１．２～１．３　ｍ，桩　２．工造成了很人的困难，使其成了该　艮２０～２３　ｍ，桩基设计按摩擦桩计　由于本工程不良的地质情况，　工程的重点和难点。该地　不良地　算单桩承载力，并考虑岩溶率的折　必须针对成桩过程中有可能出现的　质现象有：①岩溶，拟建场地中部　减，出于安全考虑，按柱桩配筋。当　意外情况，采取以下必要的预防及　　２　１ＴＩ　处理措施。　基岩为三迭系周冲组角砾状灰岩，　挖孔桩施工至地面以下８～１３．１挖孔桩混凝土护壁底部碎石层　顶板埋深一般为８．９０～１８．５０ｉｎ，勘　时，进入含水量丰富，且渗透系数　２．探深度（５５　ｍ）内灰岩蜂窝状、串　较火的碎卯石层，地下水大量涌人　坍孔　珠状溶洞（孔）发育，大小不一，溶　桩孑Ｌ内，即使每个桩孔内安放４台　（１）发生原因。挖孑Ｌ至碎石层　孔小者０．５～５．０　ｃｍ，大者叮达７．３０　水泵抽水也无法排干，且孑Ｌ壁涌水　时，地下水冲刷严重，碎石土局部　　ｍ，充填物一般为松软粘性土夹　冲塌周围土体，冲毁刚浇筑的混凝　垮塌。碎石，局部为空洞，岩溶率一般为　土护壁，致使挖孔桩无法继续下　（２）采取的预防处理措施。钻　２０％～４０％，临近Ｆｌ、Ｆ２断层处呵　挖。后经各方专家论证，决定保持　进前向孔内回填做成球状的优质粘　达４５％～６０％；②构造、裂隙。拟　原有桩径，加人桩长，改挖孔为冲　土团夹部分块石２～４ｍ，钻机小冲　建场地有Ｆ１、Ｆ２两条断裂通过，断　击成孑Ｌ，并选择有代表性的２根桩　程（５０～７０　ｃｍ）反复冲砸，在混凝　裂形成时代较早，且均为非活动性　进行试桩。　土护壁底部形成坚密不塌不漏的可　靠护壁，同时将泥浆调粘，比重调升　断裂，场地属基本稳定场地。由　２．２试桩方案　于受断裂影响，本医岩体一般较破　试桩方案为：成孔采用简易手　至１．６左右。　３．２钻进过程中漏浆　碎或破碎，局部临近构造处为极破　拉冲击钻，施工前掌握地层分布情　２．碎；③由于碎石巾含水晕受大气降　况，并绘制简图，每小时记录进尺情　水影响较大，施工期问该地层中水　况，每两小时捞取碴样，分析岩性　（１）发生原因。钻孔桩位有　溶洞。　（２）采取的预防处理措施。①　量丰富，也给桩基施＿１　带来了较火　终孔前根据钻进进尺情况、洞口钢　的影响。　丝绳摆动及反弹情况、岩碴中岩屑　在孔口附近备足优质黏土、片石，当　刘秀群：中铁四局集团幕六工程有限公司，工程师，安徽２４１　０００　琐代碾市葺ｌＩ慑交婀　２１２００６　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ　０　维普资讯 http://www.cqvip.com

出现漏浆现象时，立即用挖掘机向　慢放，尽量不碰撞既有混凝土护壁。　先采用捞渣简捞渣，然后在桩内预　孔内回填片石粘土，必要时向孔内　②为防止碎石下落造成卡钻，在穿　埋压浆管，用桩底后压浆技术处理　投入整袋水泥进行堵漏。②如漏浆　越碎石层、溶洞时，向孔内抛填熟粘　孔底沉渣。　３．６灌注过程中漏浆　数量有限，在回补浆液后浆面恢复，　土团加片石，形成坚密的护壁，同时　２．则表示遇到的是不连通溶洞，若进　调高泥浆比重。③当钻进至较大溶　（１）发生原因。原有的溶洞堵　尺正常，则表明溶洞对施工影响较　洞顶部时，改用小冲程冲砸。④准备　口又被比重较大的混凝土压破。　小，可继续钻进，若进尺突然加快，　钢轨焊制的小钻头，在出现落石等　（２）采取的预防处理措施。①　则表明遇到较大的填充物不密实的　卡钻时，用小钻头冲击，砸碎卡钻物　灌注现场始终保持２辆以上的罐车　溶洞，向孔内抛填片石和团状粘土　体。⑤如已发生卡钻，应仔细分析原　（１：１），反复冲砸，使孔周围形成完　因，以免越卡越紧或发生掉钻。当钻　整的护壁后，继续钻进。③如漏浆数　头可活动时，可上下提动钻头，使钻　量较大，回补浆液后，孔内浆面不回　头转动一个角度，反复尝试，用吊机　升，则表明遇到了连通的地下溶洞，　配合，有可能提出。或者用高压水或　采用向孔内抛填片石和团状粘土　高压空气冲射，甚至水下爆破。　（１：１），再反复冲砸的办法进行堵　２．３．４　１争十ｌ孑乙、弯孑乙　漏，直至浆面不再下降。④如判断溶　（１）发生原因。由于溶洞的存　洞较大，溶洞内无填充物或填充物　在、断裂带或其他原因，地质不　较少时，可提请监理单位、设计单位　均匀。　核查，明确处理方案，并报监理批准　（２）采取的预防处理措施。随　后实施。处理方案可选择向孔内填　时观察钢丝绳的位置，如发生偏移，　入碎石，然后注浆的方法处理。即在　表示已发生斜孔，如倾斜度在规范　孔内放入并固定钢管，钢管上置碎　允许偏差内，可继续钻进，如超出规　石料斗，向溶洞内灌入碎石，碎石粒　范，则采取向孔内反复回填片石，反　径不大于２　ｇｉｆｔ，投料时振动钢管以　复修孔。　防止堵塞。注浆时注浆管必须插入　２．３．５清孔过程中漏浆　填充物底部，边注浆边缓慢提升，　（１）发生原因。清孔过程中较　注浆水泥先采用３２．５级，水灰比为　稀的泥浆冲洗，可能使原先被堵上　０．８：１．０；若需用水泥砂浆，则配合　的溶洞重新漏浆。　比采用水：水泥：砂－１：１：０．８　ｏ为防止　（２）采取的预防处理措施。①　浆液流失太远，可采用间歇注浆方　测量孔底沉碴厚度，若沉碴明显减　式，注浆１０天后可进行钻孔。　少，则表明漏浆位置处于孔底，该层　２．３．３卡钻　不宜作为持力层，则按上述钻进过　（１）发生原因。①原有挖孔桩混　程中漏浆情况处理，继续钻进，直至　凝土护壁碎裂、脱落。②碎石层中或　下一坚实岩层内５０　ｃｍ。②若漏浆数　溶洞填充物中碎石下落。③钻头击　量有限，不影响继续清孔，可正常施　穿溶洞顶部。④出现梅花孔、探头　工。③若漏浆无法回补满，孔内沉碴　石、溶洞、溶槽等。　厚度无变化，则查看原有钻进记录，　（２）采取的预防处理措施。①　判断该孔在哪个深度上漏浆，采用　为防止挖孔段混凝土护壁脱落而造　回填团状熟粘土至溶洞以上，冲击　成卡钻，在起钻、下钻过程中，慢起、　堵漏，直至正常。④若无法堵漏，可　＠＿ｏ嘲ⅣｌＪＩｉ丑＾ＨＴ｝ｌ＾黼２／２００６琐代ｍ巾车ｌｌ髓交矗　待灌。②在灌注混凝土时，始终保持　略大的导管埋深，同时孔口以上导　管长度保持５　ｍ左右。③若遇灌孔时　漏浆，则将导管随浆面同时下放，保　证导管埋深不小于１　ｍ。④若出现大　方量超灌，且混凝ｌ十面不上升，可在　灌注一定方量后暂停片刻，再进行　灌注。⑤灌孔前通知混凝土供应商　保证混凝土供应。　２．４施工过程中技术措施　２．４．１钻孔过程中发生漏浆　本工程施工过程中多次发生　了连续漏浆现象，每次深度约４～　１２ｍ。据统计，仅右幅１２－３和１３－３　处２根桩就发生漏浆共１３次，累　计１０２．５　ｍ。钻进过程中发生漏浆，　极易导致碎石层和强风化层发生坍　孔，进而危及沪宁线行车和现场施　工人员机械的安全。　采取的技术处理措施是：根据　实际漏浆情况，采用应急预案在最　短的时间内用挖掘机对桩孔进行回　填，再反复冲砸处理，有效地解决了　漏浆问题。　２．４．２卡钻　施工中左幅１１—４处出现了卡钻　现象，分析原因主要是碎石层护壁　不够坚密，导致个别大孤石滚落造　成卡钻。　采取的技术处理措施是：根据　钻进记录显示，钻进过程中在碎石　层中曾发生过偏孔现象，因此推断　维普资讯 http://www.cqvip.com

　ｍ不上　土灌注至孔口下１６．０ｍ时，突然发　孔位位置有较大孤石，而卡钻位置　浆面一直稳定在孔口下６．５　０　ｍ堵　生混凝土漏失，混凝土面迅速降至　又与偏孑Ｌ位置基本一致，因此，根据　升。遂向孑Ｌ内回填黏土等１　ｍ左右。　应急预案采用钢轨制小钻头反复冲　漏，并反复冲砸，仍不成功，此时孔　孔口下２１击的方法，将大孤石卡钻部分砸碎，　底沉碴厚度为３４　ｃｍ。在用捞碴筒捞　解决了卡钻问题。　２．４．３清孔时发生漏浆　采取的技术处理措施是：由于　碴后，仍不满足柱桩桩底沉碴厚度　事先做好了应急准备，右幅１３—２处　要求。在报经设计及监理同意后，采　混凝土漏失后，立即将导管随浆面　　下插，并连续进行混凝土灌注，避免　本工程中右幅ｌ　３—３处于２００３　用桩底后压浆技术处理桩底沉碴，年９月ｌｌ　１３开孔，设计孔深２７．７２　ｍ，　即沿钢筋笼埋设２根压浆管，待混　了断桩事故的发生。　在钻进过程中分别在孔深２１．０、２２．０、　凝土灌注结束２天后，向桩底压入　２２．９、２３．１、２５．６、２６．６　ｍ处发生漏　水泥浆的方法处理。根据后来压浆　３结束语　岔路口立交桥桩基完工后，经　低应变动力检测，均为Ｉ类桩；同时　对左幅１０－２、１３－３处２根桩进行了　浆，累计漏浆高度达６７　ｍ。该孔于　量不大判断，孔底沉碴大部分已随　　９月２２日４：００钻进到位，开始清孑Ｌ，　混凝土首灌冲起。４．４水下混凝土灌注过程中漏浆　上午ｌｌ：００发生漏浆，稳定后泥浆　２．面距护筒顶６．５Ｉ１３．，孔底沉碴厚度　无明显变化。　本工程右幅ｌ３　２处于９月２６日　高应变动力检测，检测结果表明承　　开孑Ｌ，设计孔深２７．４９　ｉｎ，１０月６日　载力均符台设计要求。收稿日期２００５—０８—２４　采取的技术处理措施是：现场　钻进到位，施工中在孔深２２．５　ｍ处　采用向孔内补充浆液的方法，但泥　发生漏浆，漏浆高度７　ｍ。水下混凝　　（上接第２０页）值均远大于现有的控　方面来制订合理的地表沉降限值。制标准。　地面沉降可不设限值，沉降控制标　（１）单从结构受力安全与稳定　准以结构变形不侵入净空限界为原　要求考虑，理论计算结果与实测数　则来制定。　４结束语　值相距较远，这是因为理论计算值　（２）通过分析可以看到，地面　通过以ｊ　分析可知，地表合理　是以地层弱面不破坏为前提得来的。　建筑物的沉降控制以建筑物相临柱　沉降限值的确定应根据隧道所处位　实际上，在无环境保护要求的情况　基间距小于ｉ时为最不利条件。根据　置的地质水文情况，隧道开挖跨度、　下，地层弱面破坏并不是非常严重　计算，地面最大沉降在２０～６０　ｍｍ　埋置深度、支护种类、施工方法、施　的事情，通过现场量测，随时发现裂　之间，而相应测点实测值为５２　ｍｍ，　Ｔ技术，邻近建（构）筑物基础类型、　缝，及时采取补救措施，可保证地层　砖砌结构出现了横向贯通裂缝，混　重要性程度，受影响管线的材质、型　不发生坍塌事故，而此时受控制的　凝土结构未发现裂纹。所以按建筑　式、年代、使用状况及与隧道的空间　因素应该是结构变形的要求。因此，　物差异沉降要求可分砌体和混凝土　关系等因素来综合考虑，从结构受　当结构变形历时曲线能够最终收敛，　结构两类情况制定控制标准，这里　力安全和稳定要求及环境保护两个　结构刚度、强度能满足受力要求，则　推荐砌体结构２０　ｍｍ，混凝土结构　５０　ｍｍ。　表３　浅埋暗挖隧道上方管线允许沉降值　里程　ＳＫ４＋５９４　（３）理论分析和实测数据均显　管材　雨水混凝上管　覆　／　ｍ度沉降　ＴＩｌ／ｉ譬宽度眢　／１且　…　ｍ理论ｍ　实／　ｉＴｌＩ）ｒｌ　１０８．７　６０．０　示，按管线一般抗拉应力计算的理　论沉降允许值和实测结果均普遍大　１４．２　１４．６　１０．４１０　１　１．１４３　８２．０　５２．６　ＳＫ１２＋６３７　上水铁管　于各地现有的控制标准，因此，推荐　按管线差异沉降确定的控制标准可　取５０　ｍｍ．　收稿日期２００５．１２．０５　ＳＫ４＋７９０　ＳＫ４＋８００　ＳＫ５＋０６３　污水混凝土管　煤气铁管　雨水混凝ｆ　沟　１４．２　１４．２　１０．１　１０．４４９　１０．４４９　７．７０６　１０９．１　７２．４　８Ｏ．５　１７０．０　１７２．６　６７．３　沣：计算　｝径尺为３．４ＩＴ］。　琐代堪巾轨髓交叠　２／２００６　ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ＠