【文章內(nèi)容簡介】 . 參考第五章 巖溶樁基施工技術方案第一節(jié) 超前地質(zhì)鉆孔中溶洞情況超前地質(zhì)鉆探于 2022 年 3 月 11 日正式開始，截止到 2022 年 4 月 11 日，總共完成 498 根樁基的超前鉆探工作，鉆探揭露如下鉆孔發(fā)現(xiàn)有溶洞：ZK1ZK5ZK5ZK5ZK9ZK9ZK9ZK9ZK10ZK12ZK12ZK12ZK1ZK13ZK15ZK16ZK16ZK16ZK170、ZK17ZK18ZK18ZK18ZK18ZK18ZK18ZK19ZK19ZK200、ZK20ZK20ZK20ZK20ZK21ZK22ZK22ZK22ZK23ZK23ZK23ZK23ZK23ZK23ZK23ZK23ZK24ZK26ZK26ZK26ZK27ZK27ZK27ZK27ZK27ZK28ZK28ZK28ZK28ZK28ZK29ZK29ZK30ZK30ZK30ZK30ZK3ZK31ZK31ZK31ZK31ZK31ZK31ZK31ZK3ZK32ZK32ZK32ZK32ZK32ZK33ZK33ZK33ZK33ZK3ZK34ZK34ZK34ZK34ZK34ZK34ZK34ZK34ZK35ZK35ZK37ZK37ZK37ZK37ZK380、ZK39ZK39ZK39ZK39ZK400、ZK40ZK40ZK40ZK40ZK4ZK41ZK41ZK41ZK41ZK41ZK4ZK42ZK43ZK4ZK44ZK45ZK45ZK45K45ZK45ZK45ZK45ZK45ZK45ZK46ZK46ZK46ZK46ZK46ZK46ZK46ZK470、ZK47ZK47ZK47ZK47ZK47ZK47ZK48ZK490、ZK49ZK49ZK49ZK49ZK49ZK49ZK49ZK50ZK50ZK50ZK50ZK50ZK50ZK50ZK50ZK50ZK51ZK51ZK51ZK51ZK51ZK51ZK51ZK51ZK52ZK52ZK52ZK52ZK52ZK52ZK52ZK5ZK53ZK53ZK53ZK54ZK54ZK54ZK54ZK55ZK55ZK554 等 186 孔。見溶洞率為 %。其主要分布特點為在場地北側零星分布，在場地西側中段及場地南側溶洞分布密集，往往成片分片揭露，尤其是在場地的東南，見溶洞率超過 95%，揭露完整灰?guī)r層頂標高高差起伏較大，溶洞的充填情況復雜，常見半邊巖石半邊土的巖土芯樣；另外在 ZK428 號鉆孔揭露溶洞豎向深度為，ZK400 及 ZK401 號鉆孔揭露溶洞豎向深度分別為 及 且均為空洞。此外在 ZK440 揭露有土洞（空洞） ，且其完整灰?guī)r層頂標高與周邊鉆孔相差超過近 20m。第二節(jié) 常見巖溶形態(tài)的處理一、巖溶裂隙及小型溶洞的處理對巖溶裂隙及小型尺寸定義為 以下，其危害性相對較輕，一般沖擊鉆孔施工通過溶蝕裂隙發(fā)育密集段時，工藝上要求通常進尺一段深度時必須回填一定量粘土，在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞. . . . 參考樁孔周邊溶蝕裂隙，同時可以保持泥漿密度。裂隙對鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。本次溶洞樁基施工的 186 孔中，有 ZK5ZK12ZK215 等 13 孔屬于該類溶洞。主要處理措施為：A、改進護筒埋置方法，可加大護筒入土深度；B、入巖前，準備充足的水源和 1～2 臺水泵，同時準備足夠的粘土、片石。C、密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化情況，當泥漿面迅速下降時，證明在漏漿，首先要趕快補水，然后將粘土和片石按大約 1：1 的比例往下投 2～3m，再重新開鉆。當再次漏漿時，仍按上述方法處理，即可逐步解決裂隙漏漿的問題。圖 4 小型的溶洞處理詳圖二、一般溶洞處理一般溶洞是指洞高一般小于 4m，連通性較差的溶洞。一般溶洞施工以做好預防為主。鉆孔前在附近儲備大量粘土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥，鉆孔施工過程中，要求配備水泵和充足的水源，保證一旦漏漿，可以立即進行補水補漿。本次溶洞樁基施工的 186 孔中，有 ZK1ZK9ZK99133 等 92 孔屬于該類溶洞。對于空溶洞或半充填的溶洞，特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞，在擊穿洞頂之前，采用小沖程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鉆，要專人密切注意樁機地盤水平、巖樣和護筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降、孔內(nèi)水位變化較大、泥漿稠度、顏色發(fā)生變化或鉆進速度明顯加快又無偏孔現(xiàn)象時，表明已穿越溶洞頂進入溶洞。應根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術措施。首先應迅速用大功率泥漿泵補漿補水，同時及時提鉆，防止埋鉆，然后用鏟車及時將準備好的片石、粘土按適當?shù)谋壤龗伻?、必要時投以袋裝水泥，仍采用小沖程輕砸，用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分擠入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮. . . . 參考護壁作用。直至孔中的泥漿停止下降，并慢慢上升，此后可用沖錘進行適當擠壓，直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止，只有當泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進。如此反復使鉆孔順利穿越溶洞。擊穿溶洞頂板后，要用沖錘將溶洞頂板處的樁孔修理圓滑，以防卡鉆、內(nèi)護筒及鋼筋籠。若溶洞內(nèi)進尺過快，則在孔底已穿過溶洞底后，再次提升鉆頭，投入片石、粘土，重新進行沖砸，使塊石與粘土在溶洞內(nèi)擠密形成一道環(huán)壁，保證成孔質(zhì)量。每遇到一層溶洞，無論是否漏漿，是否為充填溶洞均應向孔中投入一定數(shù)量的比例為 1：1 的片石、粘土，然后用小沖程沖擊投下的混合物，使其擠入裂隙、溶洞內(nèi)，如此反復操作，多次擠入溶洞通道固壁。在鉆進過程中，應適當增加粘土數(shù)量，提高泥漿密度。若溶洞充滿后孔內(nèi)有漏漿現(xiàn)象，可拋填水泥包、粘土包并用小沖程擠壓，使水泥與泥漿混合填充在漏漿的縫內(nèi)，使縫隙飽滿，待水泥與泥漿凝結后再恢復沖進。三、大型溶洞處理大型溶洞在本次溶洞樁基施工過程中也廣泛存在，有 ZK9ZK47ZK50ZK508 等 30 余孔屬于該類溶洞施工。由于各孔的溶洞尺寸和溶洞深度均較大，且不均勻性，對于部分的溶洞樁基會同是采用下述的幾種處理方法統(tǒng)一起來進行合理施工，比如 ZK50ZK508 等孔，就需要先進行片石、粘土和水泥混合料的回填封堵漏漿，繼而護筒進行跟進施工，最后再進行砼灌注護壁。具體操作如下所述：A、回填封堵漏漿遇到較大的溶洞，特別是溶洞底部原本存在漏漿源的半充填溶洞，在溶洞形成的過程中已充填的粉土、卵石等將漏漿源堵住，沖孔過程中充填物滑落或被重新揭開，造成重新漏漿。為了堵住漏漿源，發(fā)現(xiàn)漏漿后，集中水泵向孔中補水以保持水頭 ，同時立即向孔中拋袋裝水泥 5～10t，然后向孔中投入 3～5m 厚粘土、片石混合物，待漏漿停止后重新沖孔，沖孔到漏漿部位的時間宜控制在水泥終凝時間之前，然后停止 6～10h。如此反復操作，直到凝固后的水泥粘土漿把漏漿源堵死為止。B、鋼護筒跟進法遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞時，為防止漏漿造成孔壁坍塌，采用預鉆孔，然后埋鋼護筒隔離上部松軟覆蓋層的方法進行處理。穿越大型空溶洞或半充填的溶洞時，采用護筒跟進法可達到較好的效果。即先采用較大直徑的鉆頭沖擊至溶洞頂， 以后下內(nèi)護筒至孔底，在換小鉆頭繼續(xù)沖砸，直至擊穿溶洞，然后回填粘土、片石混合物，采用反復沖擊的辦法將洞內(nèi)沖砸密實，再轉(zhuǎn)入正常鉆進。此方案的關鍵在于：a、內(nèi)護筒必須位置準確；b、內(nèi)護筒必須具備足夠的剛度；c、擊穿溶洞后及時回填粘土、片石混合物。對于樁基穿越溶洞高較大的空洞時，采取下鋼護筒的處理方案。沖擊鉆沖穿溶洞后，打入比孔口. . . . 參考護筒稍小的鋼護筒，用導向錘將鋼護筒振至溶洞底巖面，在護筒內(nèi)回填砼堵漏，待砼達到一定強度后再用沖擊鉆沖孔，穿過溶洞后，按正常工藝施工。鋼護筒跟進法一般情況下必須同時結合采用溶洞內(nèi)回填片石沖進以及溶洞底部與護筒腳之間的封堵處理。否則處治效果可能大打折扣。C 灌注砼護壁二次成孔鉆進法對于樁基穿越洞高較大且填充物為流塑狀溶洞時，由于溶洞較高，且泥漿的側向壓力較大、自穩(wěn)性較差，如果采用單一的回填片石和礫石等或回填片石后下鋼護筒的方法，回填物可能隨流塑狀填充物涌向樁孔，拋填數(shù)量難以估計，清孔困難，在施工砼灌注樁時存在質(zhì)量隱患，且大量泥漿涌入樁孔或砼大量流失極易造成斷樁。因此，在穿越填充物為流塑狀的大尺寸溶洞時，還可以采用以下方法，即鉆至溶洞底板后，不用清孔，即向孔內(nèi)灌注水下砼到溶洞頂 左右，待砼達到 7d 強度后，重新鉆進。灌注的砼會在樁孔周圍形成一個圓形或半圓形圍護，可有效防止溶洞內(nèi)流塑狀填充物涌入或砼流失而引起的斷樁。圖 5 大型溶洞處理詳圖四、多層溶洞處理通過由小型和一般溶洞組成的多層溶洞時，巖溶發(fā)育層溶洞數(shù)量多且期間多夾雜風化裂隙巖體，一般多出現(xiàn)漏漿、斜孔等病害，因此處理方法可采用處理多個一般溶洞的方法一一解決，由于溶洞規(guī)模較小，鉆探范圍有限，鉆孔一般不能穿過所有樁孔范圍的溶洞，因此鉆探資料往往不能如實反映巖溶發(fā)育情況，而將一些深層的小型溶洞遺漏，這些小型溶洞在施工時才被發(fā)現(xiàn)，于是時常出現(xiàn)原設計. . . . 參考樁底高程不能滿足終孔要求現(xiàn)場變更的情況。本次溶洞樁基施工的 186 孔中，有ZK16ZK19ZK233 等 51 孔屬于該類溶洞。由大型溶洞組成的多層溶洞的處理可綜合采用灌漿法和內(nèi)護筒法，可以采用全套護筒法，穿過溶洞使鋼護筒底部支撐在溶洞底板或頂板上，接著重新再護筒內(nèi)鉆孔，如還是漏漿，則采用下內(nèi)護筒等方法進行處理。多層溶洞，根據(jù)溶洞層數(shù)、大小和填充物的情況，采用片石、多層護筒嵌套施工相結合的方法進行處理。開鉆前，根據(jù)工程鉆孔柱狀圖，確定哪層溶洞需埋設鋼護筒及個數(shù)，開孔時根據(jù)埋設鋼護筒的數(shù)量確定孔徑，一般內(nèi)套護筒比外層護筒小 15cm，最內(nèi)層護筒內(nèi)徑不小于設計樁徑+。處理溶洞前，外層護筒應穿過砂層，以防塌孔。應根據(jù)不同護筒直徑選用不同的沖錘。圖 6 多層溶洞處理詳圖圖 7 套內(nèi)護筒詳圖五、不完整溶洞處理. . . . 參考巖溶地區(qū)相對較復雜，常會遇到巖面呈斜面、溶溝、溶槽等復雜情況，孔 ZK400 和 ZK401 即為此類情況，處理這些情況，可采取兩種方法：A、拋填片石，反復沖擊成孔在孔內(nèi)分層拋填片石、粘土，然后沖擊鉆反復沖擊成孔，直到完整巖面。如在沖擊過程中，出現(xiàn)沖擊鉆頭有偏移情況，則要及時再加入片石、粘土，然后再反復沖擊，此時，沖程不宜過高（ 左右） ，并注意控制孔內(nèi)泥漿濃度。采取這一方法的優(yōu)點是操作程序簡單、工期短、成本低，易于連續(xù)鉆進作業(yè)，但如覆蓋層為砂層或含砂較多的粘土，則成孔后清孔難度相對較大，且易出現(xiàn)漏砂情況。B、壓漿固結先勘探清楚樁孔位置巖面的具體情況，然后利用地質(zhì)鉆機鉆孔壓漿，平面布置要基本均勻，但對于溝、槽及巖面較低部位可相對加密，孔深要根據(jù)巖面情況及所需固結的厚度來確定，固結厚度范圍控制在護筒刃腳上方 50cm 至巖面最低點，周邊寬度控制在比樁徑大 ~ 范圍內(nèi)，巖面砂、粘土層壓漿固結完成并達到一定強度后，可開始進行樁基礎鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點并達一定強度后，可開始進行樁基礎鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點是固結完成后，可按普通地層情況進行鉆孔鉆進，不易出現(xiàn)漏砂情況，清孔容易，質(zhì)量易保證，但其工期相對較長，成本也較高。六、巖溶通道串漿、串孔處理連通孔是指由于場地巖溶裂隙發(fā)育，地下水豐富，有連通性好的溶洞存在，使得相鄰的樁孔在樁身的某個部位被溶洞貫穿。相鄰樁在成孔和灌注混凝土時常有干擾現(xiàn)象，如其中一個樁孔沖孔時，相鄰樁孔內(nèi)水面或淤泥面相應翻動。如有的鉆孔暫時停鉆或終孔時，由于受鄰樁孔鉆進影響，沖洗液相互串通，使巖粉和沉渣增多；在灌注混凝土時，混凝土有時會通過溶隙流入鄰近正在施工的樁孔內(nèi)，影響臨近樁孔的正常施工。遇到此種情況不可勉強向下施工，應根據(jù)地質(zhì)資料進行判斷。若溶洞不大，可向孔內(nèi)回填粘土，并摻入一定量的片石、卵石、漂石等石料，使其形成具有一定強度和厚度的護壁，阻隔兩孔，使之無法串通；若溶洞較大，可將整袋粘土拋入孔內(nèi)，分層加入一定量的整包水泥包，防止施工過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔現(xiàn)象。施工時若通過露部位發(fā)現(xiàn)各橋墩位處存在地下橫向貫通溶洞，為避免相鄰樁孔在成孔和灌注混凝土時相互干擾，首先考慮整條施工順序，采用間隔施工，協(xié)調(diào)好各個施工鉆機之間的關系，當一個樁孔終孔進行清孔灌注混凝土時，相鄰有干擾關系的樁孔施工必須暫停并提升鉆具，以防止清孔不干凈影響混凝土的成樁質(zhì)量。為防止混凝土進入相鄰樁孔，在相鄰樁孔內(nèi)投入粘土封堵，待混凝土灌注完畢后，清理孔內(nèi)的粘土，繼續(xù)