为确保岩溶发育地区钻孔灌注桩施工过程中不漏浆或漏浆但不塌孔,确保桩孔顺利成桩并满足承载力要求,施工中应根据检测到的地质情况判断溶洞地层、空孔径和溶洞充填情况。
溶洞桩基处理方案:
碎石回填
施工采用常规成孔方法。钻穿溶洞漏浆时,反复放入黄土和片石物质,通过钻头的冲击将黄土和片石物质挤入溶洞和岩溶裂隙中。还可以加入水泥、烧碱、锯末,增加孔壁的自稳能力。
(1)配比:为有效利用片石,片石与粘土的配比为3:7。添加水泥时,配合比为2袋/m,添加锯末时,配合比为粘土的10%。
(2)拌和方法:片石采用强度≥30MPa的石灰石,石料尺寸宜为15~50cm。水泥袋中加入粘土效果更好。水泥抛法是最好的整袋抛法。拌制方法为:间隔拌制毛石和泥袋(可加水泥和锯末,也可不加),回填高度为洞顶以上1m。
(3)施工中的注意事项:密切注意钻机的工作情况、周围地表的沉降和套管内水位的变化,防止出现异常情况和漏浆,并立即处理。根据地质资料,在接近溶洞时经常观察检查,通过握冲击绳的手感和冲击岩石的声音判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时,主绳的松绳量应为1~2cm,以防止钻穿岩壳时卡住。在岩溶地层钻上壳体时,一旦漏浆,应及时放入泥块和片石,并补充水分,保持孔内水位较高。
(4)主要适用范围及优点:适用于较小的溶洞(溶洞高度小于3m),无需填料或半填料,施工方法简单,成本低。
素混凝土回填
采用常规成孔方法,钻遇溶洞漏浆或遇到倾斜面时填入低强度混凝土,间隔一定时间后用冲击钻钻孔。
(1)混凝土强度等级和配合比可采用C20(C15、C10)素混凝土。为了尽快提高混凝土强度,节省施工时间,需要在混凝土中加入一定的早强剂来提高素混凝土的早期强度。
(2)拌和方法:对于倾斜岩面,为纠正孔位,回填素混凝土应与倾斜岩面顶面齐平,对于溶洞,回填顶面应高出溶洞顶板50cm。
(3)施工注意事项:回填48h后,回填混凝土强度达到70%,应在桩基中取芯检查填充效果。待溶洞完全填满,强度达到后,方可开始桩基施工。
(4)主要适用范围及优点:适用于中、小型溶洞,有无填充物均可采用本方案。施工方法简单,成本相对较高。
灌浆加固
根据地质资料,对桩所经过的溶洞进行填充加固。
(1)注浆孔布置:根据钻孔柱状图,找出最大的溶洞。如果洞穴是连通的洞穴,只有最大的洞穴需要灌浆加固。
(2)灌浆压力控制:灌浆采用灌浆泵,灌浆压力不宜过高。具体压力值由现场试验确定。灌浆速度为15~20L/min,其目的是使浆液渗入填料(包括注入的砂和碎石),然后固结。最小穿透直径为3.0m,以确保冲孔钻孔中有足够的固结体。灌浆时,灌浆管必须插入填料底部,并应边灌浆边缓慢提管,提管速度不宜过快。
(3)施工中的注意事项:为防止浆液流失过多而造成浪费,采用间歇注浆,使注入的浆液和砂(或碎石)在注浆前初步胶结,反复注浆,直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值。填充一个孔后,继续注入剩余的孔,后注入压力必须增加,最后封孔。灌浆顺序应由现场自行控制。填充效果应在桩基内取芯检查,待溶洞完全填充,强度达到后,方可进行桩基施工。
(4)主要适用范围及优点:多适用于小型(高度1m以下)或多层溶洞(多层串珠溶洞),也可用于各种有填充物的溶洞,但成本较高。
钢衬的后续加固
采用钢护筒跳入的方法:一边打孔,另一边与钢护筒连接,压入或振动沉入钻孔内。
(1)钢衬的选择。钢套管的孔径要准确,连接要直,要用绞车成型。钢护筒应具有一定的刚度,单个大溶洞宜采用单层护筒,两个大溶洞宜采用双层护筒,以此类推。
(2)内套管下沉:冲击通过洞顶时,应反复提锤,在顶部厚度范围内缓慢上下提锤。当锤击不明显受阻时,应用钢丝绳圈将内套管系好,用吊车(或打桩机自重)将内套管放入外套管内沉入孔底,必要时用振动锤沉入。采用冲击钻随动法在钢护筒上钻孔时,施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能,使钢护筒顺利下沉。如果冲击钻机在坚硬岩石中扩孔系数小,不能满足钢护筒下沉要求,回填并加大钻头直径进行二次冲孔,保证钢护筒顺利下沉。为保证钢护筒滑动顺畅,要求桩孔垂直,无歪斜和缩颈。
(3)主要适用范围及优点:适用于特大洞穴(洞高3m以上)、未充填洞穴、半充填洞穴或洞穴上方有较厚砾石层时。
溶洞桩基施工要点:
溶洞形态复杂,施工中存在一些问题,需要采取一定的处理措施。
1.在处理小溶洞时,可以采用成孔处理后注浆穿过小溶洞的方法。如果洞穴中没有砾石或干砂,则需要在灌浆前将其填满。
2.填充空的洞穴时,可以选择合适的孔位,通过钢套管灌入沙子和碎石。浇注后需要用鼓风机对干砂进行处理,也可以用其他孔洞作为减压方式,使填充更加稳固。填筑完成后,进行灌浆,以满足施工要求。
3.对于一些溶槽、溶沟、小裂缝等。,打孔时可以放入片石、粘土,甚至可以放入整袋水泥堵墙,保证泥浆不会流失,钻孔可以顺利通过岩溶区。



