淺談喀斯特地質(zhì)條件下溶洞及事故樁處理方法

1、<p>　　淺談喀斯特地質(zhì)條件下溶洞及事故樁處理方法</p><p>　　摘 要：介紹喀斯特地質(zhì)條件下溶洞的處理方法，以及經(jīng)過樁基檢測出不合格樁的處理方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：喀斯特地質(zhì)；溶洞處理；樁基處理 </p><p>　　我國疆土幅員遼闊、地大物博，含有各種地基，廣東、廣西尤以喀斯特地基為主，地基中含有大量溶洞，樁基施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)

2、漏漿現(xiàn)象，樁基成樁后又經(jīng)常出現(xiàn)樁身中夾有泥塊、氣泡、蜂窩現(xiàn)象，更有甚者出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，進而導(dǎo)致樁基檢測不合格，本文簡要介紹了溶洞的處理方法，以及樁基檢測不合格樁的處理方法，望可與同行工程技術(shù)人員共同探討。 </p><p>　　我司施工的廣東云浮青洲水泥有限公司4500T/D熟料新型干法水泥生產(chǎn)線熟料庫位于廣東省云安縣六都鎮(zhèn)冬城，建筑物為圓筒筒倉，直徑60m，用地面積2826m2，地基中含有大量溶洞，為典型的喀斯特

3、地基，基礎(chǔ)采用沖孔灌注混凝土樁基礎(chǔ)，設(shè)計為145根，樁徑分別為1.3米和1.5米，非入巖樁身長度，直徑1.3米樁有效樁長≥51米，直徑1.5米樁有樁長≥60米，入巖樁進入中風(fēng)化巖石深度為1倍樁徑，單樁設(shè)計承載力分別為10165KN和14000KN。 下面結(jié)合該工程施工過程中出現(xiàn)的具體問題，來淺談下喀斯特地質(zhì)條件下溶洞及事故樁處理方法。 </p><p><b>　　一、溶洞處理方法 </b>

4、</p><p>　?。ㄒ唬?、溶洞處理分類 </p><p>　　本場地基巖主要為頁巖及白云質(zhì)灰?guī)r，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，深部巖石多呈層疊現(xiàn)象，且風(fēng)化程度不均，全風(fēng)化、強風(fēng)化地層中夾雜微風(fēng)化巖。中―微風(fēng)化巖中夾有強風(fēng)化巖等，巖性差別大，風(fēng)化裂隙正為發(fā)育，在地下水作用下，導(dǎo)致巖洞及土洞不良地質(zhì)較為發(fā)育，土、溶洞大小不一，分布無明顯規(guī)律，在樁基沖孔成樁施工中造成漏水、漏漿現(xiàn)象較嚴(yán)重。樁基礎(chǔ)在沖樁時

5、需做好土、溶洞及風(fēng)化裂隙的注漿（或水泥）堵漏加固工作，不同溶洞處理方法不同，由易到難可分為如下四種： </p><p>　　1、當(dāng)沖孔作業(yè)時出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，報監(jiān)理、業(yè)主代表現(xiàn)場確定，當(dāng)確認(rèn)為是溶洞時，采用粘土法處理溶洞。 </p><p>　　2、當(dāng)采取了以上黏土法填充溶洞無效時，采用粘土、片石、水泥混合材料法處理溶洞。 </p><p>　　3、當(dāng)采取了以上混合材料

6、法處理溶洞無效時，采用混凝土材料填充溶洞。 </p><p>　　4、當(dāng)采取了以上3條措施填充溶洞仍然無效時，采用鋼護筒跟進法。 </p><p>　　二、溶洞處理的具體做法 </p><p>　　分別介紹以上四種具體做法如下： </p><p><b>　?。?）、紅粘土法 </b></p><p&

7、gt;　　發(fā)生漏漿確定為溶洞時，先用紅粘土填充，填充深度和次數(shù)視現(xiàn)場實際情況而定，以達到止住漏漿為止。 </p><p>　?。?）、片石、粘土、水泥混合材料填充法 </p><p>　　填充材料：片石、粘土、水泥。 </p><p>　　體積配合比：片石：粘土：水泥=1：1：0.1。 </p><p>　　材質(zhì)要求：片石尺寸不大于20cm&

8、#215;20cm；粘土選用為當(dāng)?shù)卣承暂^高的紅色粘土；選用42.5#普通水泥。 </p><p>　　計量器具：鋼制無底方形漏斗，方形漏斗尺寸為：1000×1000×500。 </p><p>　　工藝要求：當(dāng)出現(xiàn)溶洞時，按配合比拌勻材料，填充一層，采用鉆頭沖擊一遍，盡量使片石和粘土保持密實。直至填充至溶洞頂部1～2m。溶洞填充完成后，向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿，使其自

9、然浸入片石縫隙內(nèi)，然后采用鉆頭沖擊，使片石和粘土擠入溶洞內(nèi)，形成泥石護壁。在鉆頭沖擊過程中，若再次發(fā)生漏漿，可按上述方法再次填充。 </p><p>　?。?）、 灌注低標(biāo)號混凝土法 </p><p>　　對于較大的溶洞，尤其是半填充或無填充溶洞，在采用填粘土和片石的方法難以成孔時，這時可用灌注低標(biāo)號混凝土（可用C20）的方法進行處理。 </p><p>　　施工準(zhǔn)

10、備和開孔方法同填充粘土和片石方法，為節(jié)約混凝土灌注量，可先填充粘土和片石，反復(fù)沖擠，待溶洞填注基本飽滿時，再灌低標(biāo)號混凝土至溶洞頂1m 以上，待混凝土達到一定強度后再繼續(xù)沖孔。 </p><p>　?。?）、鋼護筒跟進法 </p><p>　　在溶洞較大，洞內(nèi)無填充或有流塑充填物，漏水嚴(yán)重或與暗河連通時，采取上述方法無效時，可采取鋼護筒跟進法施工。就是一面沖孔、一面接高護筒，并將其振動下沉

11、至已鉆成的孔內(nèi)或溶洞內(nèi)，用以阻斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動，便于沖孔施工。其中內(nèi)護筒內(nèi)徑和長度按一下方法確定： </p><p>　　a、內(nèi)護筒內(nèi)徑的確定。現(xiàn)場根據(jù)樁孔穿過大溶洞的數(shù)量，確定內(nèi)護筒級數(shù)，每增加一級，內(nèi)護筒內(nèi)徑增加0.2m，最小一級內(nèi)護筒直徑大于樁徑0.2m。為保證內(nèi)護筒的剛度，防止受壓變形，鋼護筒采用10mm 鋼板卷制。下沉內(nèi)護筒時，由大到小，分級逐次下沉進行。先鉆大孔，下沉大護筒，再鉆小孔、下沉

12、小護筒。 </p><p>　　b、內(nèi)護筒長度的確定。護筒長度L=h+3（m）（h為地質(zhì)實際的溶洞高度），如果內(nèi)護筒太長可分節(jié)下沉，在孔口焊接連接。 </p><p><b>　　三、施工要求 </b></p><p>　　1、在沖孔作業(yè)時發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，及時報告監(jiān)理和業(yè)主，在征得監(jiān)理和業(yè)主同意后可按以上要求處理。 </p><

13、;p>　　2、在處理溶洞時須有施工員、質(zhì)檢員在現(xiàn)場指揮和指導(dǎo)工人作業(yè)，同時做好處理溶洞的施工記錄，相關(guān)資料及時報送監(jiān)理、甲方進行簽證。 </p><p>　　3、安全方面，溶洞處理方法實施過程中，在工程人員查看樁孔溶洞或作業(yè)人員往樁孔內(nèi)投料前，必須將提起后的樁錘剎緊和鎖定。溶洞周圍用警戒線圍封，禁止無關(guān)人員出入。 </p><p>　　（二）事故樁處理方法 </p>&

14、lt;p>　　施工完成熟料庫樁基后，業(yè)主委托有資質(zhì)的檢測單位對所有樁基做了靜載、高應(yīng)變、低應(yīng)變及聲測檢測，并對有懷疑的樁身進行了鉆芯取樣。由于地質(zhì)條件復(fù)雜及施工中多種不利因素影響，最后檢測結(jié)果判定有12根樁為Ⅲ類樁（事故樁），根據(jù)質(zhì)量缺陷出現(xiàn)在樁身的不同位置，可采用一下兩種方法處理： </p><p>　　一、質(zhì)量缺陷出現(xiàn)在樁身0～5m位置樁 </p><p>　　其中5根樁在樁身0

15、～5米以內(nèi)夾有氣孔、蜂窩、斷樁等現(xiàn)象。該種樁采用開挖、接樁處理方法： </p><p>　　1、用挖掘機將樁身周邊土方挖到需處理樁身部位，坡底工作面1.2-1.5米，滿足破樁、清渣施工要求。 </p><p>　　2、用風(fēng)鎬將斷樁部位以上部位混凝土全部鑿去，直達斷樁部位，將斷樁部位樁頭清理干凈。 </p><p>　　3、將鋼筋調(diào)直，重新綁扎，并支設(shè)加固模板。 &l

16、t;/p><p>　　4、用比原標(biāo)號提高一個等級砼澆筑，完成對事故樁的處理。 </p><p>　　特點：本辦法能滿足各類斷樁事故的處理，適應(yīng)面廣，成功率高，可靠性強。 </p><p>　　二、質(zhì)量缺陷出現(xiàn)在樁身5m以下位置樁 </p><p>　　另外7根樁在樁身5米以下有氣孔、蜂窩，斷樁現(xiàn)象，采取“壓漿置換法”進行處理，具體做法如下： &l

17、t;/p><p>　　1、在樁頂鉆孔、達到事故部位以下30-40cm，1.3m樁徑鉆孔4個，1.5m樁徑鉆孔5個，孔徑采用Φ110mm，三角形或十字對角形分布。 </p><p>　　2、在樁頂鉆孔完成后，在孔內(nèi)放置一根DN25PVC管，長度與孔身相同，在斷樁部位及上下1米范圍內(nèi)沿管身周邊分3個方向鉆直徑5mm排水孔，縱向間距150mm，交錯布置。用于PVC管內(nèi)清水在高壓作用下，呈噴射狀沖刷孔

18、內(nèi)樁身浮漿。再將一根長度2米DN25PVC管放在孔的上部，作為排水管用。 </p><p>　　3、用高標(biāo)號水泥漿將洞口封閉，并在PVC管上安裝控制閥。一個單向閥，一個放空閥。單向閥用于注漿使用，放空閥用于清孔置換排漿。 </p><p>　　4、作業(yè)孔完成后分別在每個孔內(nèi)用高壓水（壓力3MPa）沖洗斷樁部位，如條件準(zhǔn)許，可將壓力加大以達到將斷樁部位低膠結(jié)，低強度凝固物排離樁位，分別分孔注

19、水、分孔排渣，待返出水中無沙粒，進水與出水清度基本相同時，停止注水。 </p><p>　　5、沖洗完后須安裝控制閥，待壓力2-5MPa，從一孔單向閥注漿，其它孔放空閥打開，等那個放空閥開始出漿便關(guān)閉那個放空閥，直至所有放空閥全部關(guān)閉，壓力達到2MPa以上時注漿視為結(jié)束，注漿水灰比為1：1。注漿水泥漿凝固強度大于混凝土強度一個等級。 </p><p>　　特點：該方案處理技術(shù)復(fù)雜，工藝要求