【文章內(nèi)容簡介】 . 參考第五章 巖溶樁基施工技術(shù)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(diǎn)為在場地北側(cè)零星分布，在場地西側(cè)中段及場地南側(cè)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(biāo)高高差起伏較大，溶洞的充填情況復(fù)雜，常見半邊巖石半邊土的巖土芯樣；另外在 ZK428 號(hào)鉆孔揭露溶洞豎向深度為，ZK400 及 ZK401 號(hào)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(biāo)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(duì)巖溶裂隙及小型尺寸定義為 以下，其危害性相對(duì)較輕，一般沖擊鉆孔施工通過溶蝕裂隙發(fā)育密集段時(shí)，工藝上要求通常進(jìn)尺一段深度時(shí)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(shí)可以保持泥漿密度。裂隙對(duì)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(jìn)護(hù)筒埋置方法，可加大護(hù)筒入土深度；B、入巖前，準(zhǔn)備充足的水源和 1～2 臺(tái)水泵，同時(shí)準(zhǔn)備足夠的粘土、片石。C、密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況，當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí)，證明在漏漿，首先要趕快補(bǔ)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(dāng)再次漏漿時(shí)，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(yù)防為主。鉆孔前在附近儲(chǔ)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(jìn)行補(bǔ)水補(bǔ)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(duì)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(jī)地盤水平、巖樣和護(hù)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(jìn)速度明顯加快又無偏孔現(xiàn)象時(shí)，表明已穿越溶洞頂進(jìn)入溶洞。應(yīng)根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施。首先應(yīng)迅速用大功率泥漿泵補(bǔ)漿補(bǔ)水，同時(shí)及時(shí)提鉆，防止埋鉆，然后用鏟車及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石、粘土按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻?、必要時(shí)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?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮. . . . 參考護(hù)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(jìn)行適當(dāng)擠壓，直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止，只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)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(hù)筒及鋼筋籠。若溶洞內(nèi)進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(fù)操作，多次擠入溶洞通道固壁。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)適當(dāng)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(jié)后再恢復(fù)沖進(jìn)。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(duì)于部分的溶洞樁基會(huì)同是采用下述的幾種處理方法統(tǒng)一起來進(jìn)行合理施工，比如 ZK50ZK508 等孔，就需要先進(jìn)行片石、粘土和水泥混合料的回填封堵漏漿，繼而護(hù)筒進(jìn)行跟進(jìn)施工，最后再進(jìn)行砼灌注護(hù)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(bǔ)水以保持水頭 ，同時(shí)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(shí)間宜控制在水泥終凝時(shí)間之前，然后停止 6～10h。如此反復(fù)操作，直到凝固后的水泥粘土漿把漏漿源堵死為止。B、鋼護(hù)筒跟進(jìn)法遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí)，為防止漏漿造成孔壁坍塌，采用預(yù)鉆孔，然后埋鋼護(hù)筒隔離上部松軟覆蓋層的方法進(jìn)行處理。穿越大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí)，采用護(hù)筒跟進(jìn)法可達(dá)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(hù)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(fù)沖擊的辦法將洞內(nèi)沖砸密實(shí)，再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。此方案的關(guān)鍵在于：a、內(nèi)護(hù)筒必須位置準(zhǔn)確；b、內(nèi)護(hù)筒必須具備足夠的剛度；c、擊穿溶洞后及時(shí)回填粘土、片石混合物。對(duì)于樁基穿越溶洞高較大的空洞時(shí)，采取下鋼護(hù)筒的處理方案。沖擊鉆沖穿溶洞后，打入比孔口. . . . 參考護(hù)筒稍小的鋼護(hù)筒，用導(dǎo)向錘將鋼護(hù)筒振至溶洞底巖面，在護(hù)筒內(nèi)回填砼堵漏，待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后再用沖擊鉆沖孔，穿過溶洞后，按正常工藝施工。鋼護(hù)筒跟進(jìn)法一般情況下必須同時(shí)結(jié)合采用溶洞內(nèi)回填片石沖進(jìn)以及溶洞底部與護(hù)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(hù)壁二次成孔鉆進(jìn)法對(duì)于樁基穿越洞高較大且填充物為流塑狀溶洞時(shí)，由于溶洞較高，且泥漿的側(cè)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(hù)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(jì)，清孔困難，在施工砼灌注樁時(shí)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(shí)，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(dá)到 7d 強(qiáng)度后，重新鉆進(jìn)。灌注的砼會(huì)在樁孔周圍形成一個(gè)圓形或半圓形圍護(hù)，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(shí)，巖溶發(fā)育層溶洞數(shù)量多且期間多夾雜風(fēng)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(gè)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(shí)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(shí)才被發(fā)現(xiàn)，于是時(shí)常出現(xiàn)原設(shè)計(jì). . . . 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(hù)筒法，可以采用全套護(hù)筒法，穿過溶洞使鋼護(hù)筒底部支撐在溶洞底板或頂板上，接著重新再護(hù)筒內(nèi)鉆孔，如還是漏漿，則采用下內(nèi)護(hù)筒等方法進(jìn)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(hù)筒嵌套施工相結(jié)合的方法進(jìn)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(shè)鋼護(hù)筒及個(gè)數(shù)，開孔時(shí)根據(jù)埋設(shè)鋼護(hù)筒的數(shù)量確定孔徑，一般內(nèi)套護(hù)筒比外層護(hù)筒小 15cm，最內(nèi)層護(hù)筒內(nèi)徑不小于設(shè)計(jì)樁徑+。處理溶洞前，外層護(hù)筒應(yīng)穿過砂層，以防塌孔。應(yīng)根據(jù)不同護(hù)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(hù)筒詳圖五、不完整溶洞處理. . . . 參考巖溶地區(qū)相對(duì)較復(fù)雜，常會(huì)遇到巖面呈斜面、溶溝、溶槽等復(fù)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(fù)沖擊成孔在孔內(nèi)分層拋填片石、粘土，然后沖擊鉆反復(fù)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(shí)再加入片石、粘土，然后再反復(fù)沖擊，此時(shí)，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(diǎn)是操作程序簡單、工期短、成本低，易于連續(xù)鉆進(jìn)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(duì)較大，且易出現(xiàn)漏砂情況。B、壓漿固結(jié)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(jī)鉆孔壓漿，平面布置要基本均勻，但對(duì)于溝、槽及巖面較低部位可相對(duì)加密，孔深要根據(jù)巖面情況及所需固結(jié)的厚度來確定，固結(jié)厚度范圍控制在護(hù)筒刃腳上方 50cm 至巖面最低點(diǎn)，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(jié)完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后，可開始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)并達(dá)一定強(qiáng)度后，可開始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)是固結(jié)完成后，可按普通地層情況進(jìn)行鉆孔鉆進(jìn)，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(duì)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(gè)部位被溶洞貫穿。相鄰樁在成孔和灌注混凝土?xí)r常有干擾現(xiàn)象，如其中一個(gè)樁孔沖孔時(shí)，相鄰樁孔內(nèi)水面或淤泥面相應(yīng)翻動(dòng)。如有的鉆孔暫時(shí)停鉆或終孔時(shí)，由于受鄰樁孔鉆進(jìn)影響，沖洗液相互串通，使巖粉和沉渣增多；在灌注混凝土?xí)r，混凝土有時(shí)會(huì)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(qiáng)向下施工，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)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(qiáng)度和厚度的護(hù)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(shí)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?xí)r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(gè)施工鉆機(jī)之間的關(guān)系，當(dāng)一個(gè)樁孔終孔進(jìn)行清孔灌注混凝土?xí)r，相鄰有干擾關(guān)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(jìn)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)