钻孔灌注桩遇到上部为泥沙下部为溶洞的处理.doc

1、钻孔灌注桩遇到上部为泥沙下部为溶洞的处理【摘 要】钻孔灌注桩技术在复杂地势的施工上有很大的难度和复杂性，对于地基的正确处理有着极为重要的作用，因地制宜选择施工方法，确保施工既经济合理进行，且使冲孔桩处理行之有效，同时保证成桩质量，避免大规模超灌混凝土。 【关键词】钻孔灌注桩技术；泥土；溶洞；地基处理 在工程建筑过程中，有些地段地质构造复杂，构造作用强烈，隐伏岩溶塌陷严重，岩溶级发育形态不一，大多数上层都有泥土填充，底部个别溶洞为空洞。因此桩基施工难度极大。施工中常采用回填片石和粘性泥土，低锤勤击，并须及时纠偏。桩基础施工过程中的溶洞处理对于成桩质量十分关键， 如处理方法不当，往往会造成掉钻、卡

2、锤、埋锤、漏浆、塌孔、超方等事故发生，甚至威胁桥梁运营安全。因而充分了解桩位所遇地势规律、基本形态，采取有效稳妥的措施， 并随着施工的进展，以及对地质情况进一步了解，随时修订技术措施，有利于施工的顺利进行，确保桩基成桩质量，有效的控制成本。 一、钻孔灌注桩施工中所遇问题的处理方法 溶洞处理的方法是比较多的，要根据实际地质情况和项目的机械配备情况出发，常规的做法有： 1、片石、粘土回填法 填充片石和粘土法总的来说比较经济适用，且操作起来比较容易，处理小型溶洞能取得一定的效果；但是在钻进和浇筑混凝土的过程中，受冲击力以及混凝土侧压力的影响，溶洞区钻进回填形成的护壁可能在灌混凝土的过程中受压垮塌，混

3、凝土立即流向溶洞，导致水下混凝土面急剧下降，一旦露出导管，往往造成断桩。靠冲击锤的重力作用来填充溶洞，填充的密实度往往达不到要求，效果不好，通过回填勤击，以及在经过溶洞位置控制混凝土的落差，减小冲击力，通过溶洞后在正常浇筑等措施。可以在一定程度上降低混凝土冲开溶洞的风险。 2、钢护筒跟进法 护筒跟进法总的来说施工造价高，操作起来难度较大，机械要求投入多；护筒跟进中容易发生倾斜或变形，且往往不易压入。但使用钢护筒处理溶洞可以减少污染，避免超灌混凝土，在成桩质量上有保证，同时也可加快施工进度。在项目施工中出现上部为泥沙，下部为溶洞中间有岩层填充的地质情况，成孔在不使用护筒的情况下十分困难，在进入岩

4、层前必须跟进钢护筒，钢护筒一般要进入岩层 50cm 左右，主要作用是防止泥土层塌陷。当钻机冲破岩层时，立即发生大面积漏浆，泥浆水位急速下降，处于上层的泥土层失稳，导致坍塌，反复冲孔时，仍又漏又塌，且越塌越大，施工很被动，根据这一特点，我们可以在有大溶洞的桩孔上部预先放置钢护筒，保证施工的顺利进行。一般类似地质桩孔在下钢护筒后可有效的减少漏浆但不至于塌孔，较快成桩，缩短了工期，反而节约了成本。同时条件允许钢护筒可部分回收利用，从而降低成本。3、特殊情况下可以用刚护筒与回填片与石粘土方法结合起来处理 在实际施工过程中，钻孔深度还未进入岩层时，出现大面积漏浆，导致塌孔，若工程施工地域水系发达，在上部

5、泥土和岩石结合面形成大量土质溶洞，部分溶洞与当地的水系相通。出现土质溶洞塌孔是极易发生的，其发生原因是孔内溶洞较大，在钻头冲塌溶洞时，桩孔泥浆瞬间大量漏失，液面急剧下降，孔壁压力平衡遭到破坏，往往引发桩孔坍塌、地面下陷，回填基本上不起作用，有的造成掩埋钻头等事故，有的甚至演变成为难以解决的棘手问题，给施工造成极大麻烦。在以往工程施工中出现过此种情况，甚至导致钻机倾倒，如果土溶洞较大，较深，只能是完全回填；如果条件允许，需将溶洞揭露，重行回填，重行钻孔。如果没有条件就需要使用护筒，将岩层上面的泥土层使用钢护筒加固，从根本上防止漏浆和塌孔，在岩层下面的溶洞可以采用回填片石粘土法解决。在实际的施工过

6、程中由于地质情况复杂性，须综合考虑施工方案，若桩边水渠冒浆严重且孔口塌陷，塌孔严重，该桩存在土质溶洞和岩层竖向裂隙，采用片石回填或者跟进钢护筒两种方法根本无法处理漏浆塌孔，由于裂隙纵深，钢护筒无法彻底封堵，回填块片石粘土同样无法将裂隙堵死，通过多次尝试，最终采用下导管至孔底回灌混凝土，利用混凝土将裂隙封堵，钻孔过程跟进钢套筒至岩层内 50cm，将土层加固，防止泥土层溶洞塌孔。岩层下溶洞采用回填片石粘土，通过以上处理方法成功成桩，使施工既经济有合理。 二、钻孔灌注桩的施工技术 1、钻孔顺序 由于钻孔灌注桩的施工受地势影响较大，在出现上部为泥土，下部为溶洞的情况下，地势复杂施工难度大。并且岩溶形态

7、构造复杂，存在有裂隙、溶沟以及串珠状溶洞等，对开孔顺序应该统筹安排，根据地质资料提供的泥土层的深度和地质情况，溶洞的大小、多少、岩面的高低以及构造状况等地质条件，安排钻孔顺序。一般情况下首先选择溶洞大的，串珠状的以及溶洞群或较深的溶洞施工，这样安排，有利于及时封闭溶洞，隔断溶洞通道。为后面成桩提供便利，同时有效减少超灌混凝土。 2、通常情况下结合地质资料，当钻孔至溶洞顶 1 米左右的范围内一定要将冲程降下来，逐渐将洞顶击穿，以防止卡钻。现场要备足片石和粘土，地质资料起参考作用，部分地质情况与设计差别很大，一般情况溶洞的体积和复杂性变化较大，对于半填充和无填充的溶洞要组织足够的水源。根据钻孔的进

8、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，应迅速补水和粘土。击穿洞顶后，应向孔内投入粘土、片石混合物，冲砸固壁并不断的补水。只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复钻孔以使顺利穿过溶洞。简单的抛填粘土、片石，只是冲塌溶洞漏浆的事后补救方法。方法得当，常常可起到事前防漏防塌的目的。根据地质资料，有很多桩位溶洞体积较小，我们采取在穿过溶洞前先陆续投入装满粘土的编织袋以及片石，边投边钻进，冲穿岩面后，冲碎的片石和尼龙编织袋片往往可有效的填充溶洞和裂隙。然后继续边钻边投泥包，常常能使漏浆由大变小，由小变无，即使不能完全防止漏浆但至少可以降低漏浆的速度。 在回填

9、粘土的编织袋中一定要加入片石这样有利用泥包快速沉入孔底，同时往孔内回泵泥浆，使孔内液面快速回升，平衡孔壁压力，防止或减轻塌孔现象，然后再冲击钻进。可以有效处理溶洞，控制成本。 3、对于特大型溶洞或半充填的溶洞或溶洞上方存在的泥土层较厚时，为防止泥浆突然流失，造成孔壁坍塌，采取护筒跟进法施工。具体做法为：首先正常钻进至溶洞上方约 1m 处，将钻头提起，用振动锤将钢护筒砸至孔底（钢护筒在施工过程中出现倾斜，应立即停止作业，查明原因并进行纠偏） ，改用小冲程继续冲砸，直至击穿溶洞，然后回填粘土片石混合物同时补水，采用 1.5m 左右的冲程将洞内冲砸密实，当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反

10、复钻孔以使顺利穿过溶洞。 4、对小型或多层溶洞或串珠状溶洞，为防止其不与相邻孔窜孔或成孔后孔型有葫芦状，必要时可灌注低标号混凝土进行填充，待混凝土强度达到 70%以上时在进行钻孔。 5、泥浆的调整 正常钻孔泥浆比重一般控制在 1.3-1.4，如果漏浆发生在透水性强的地层及岩溶裂缝中，则采用加大泥浆比重，加大泥浆比重在防止塌孔过程中可以起到一定的作用，但不能一味的依靠调整泥浆比重来预防塌孔。在经过溶洞补浆补水以及回填粘土过程中会导致泥浆比重变化，施工过程中要及时调整。 三、结语 钻孔灌注桩技术在建筑施工中越来越广泛的应用，对于其施工技术的探讨也愈发的深入。钻孔过程中如若遇到上部为泥土层，下部为溶洞的地势，在施工中对地基处理有很大的难度和复杂性，在设计及施工时应选择合适有效的施工方法，采取有效的措施，确保施工的顺利进行。 参考文献： 1梁举. 公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术分析J. 技术与市场，2013， （01）：78. 2杜娟，李鹏. 钻孔灌注桩施工存在的问题及处理方法J. 技术与市场，2013， （01）：71. 3莫迪. 浅谈钻孔灌注桩施工技术J. 四川建材，2013， （01）：185-186.