在巖溶地區(qū)施工鉆孔灌注樁處理方法的探討

1、<p>　　在巖溶地區(qū)施工鉆孔灌注樁處理方法的探討</p><p>　　【摘要】本文主要以巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工為研究的重點(diǎn)，分析了巖溶地區(qū)的特點(diǎn)，從而結(jié)合該特點(diǎn)分析了該地區(qū)鉆孔灌注樁處理的科學(xué)方法，以期能夠?yàn)閹r溶地區(qū)施工鉆孔灌注樁施工提供有意義的參考。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】巖溶；施工；鉆孔灌注樁；處理 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU7

2、 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　鉆孔灌注樁本身具有眾多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)建設(shè)周邊的建筑物也影響較小，是當(dāng)下常用的一種樁型。在巖溶地區(qū)，更加需要處理好鉆孔灌注樁的施工問(wèn)題，避免因?yàn)閹r溶特質(zhì)導(dǎo)致施工事故發(fā)生，確保施工質(zhì)量。 </p><p>　　二、巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工常見(jiàn)問(wèn)題 </p>

3、<p>　　1、泥漿漏失、孔壁坍塌 </p><p>　　在鉆孔過(guò)程中，由于巖溶地質(zhì)中溶洞存在，溶洞互相貫通，施工時(shí)造成泥漿突然漏失，導(dǎo)致孔內(nèi)水頭迅速下降，無(wú)法維持孔壁的穩(wěn)定，造成孔壁失穩(wěn)坍塌，有的造成孔口地面大面積沉降，甚至造成設(shè)備塌陷的事故發(fā)生。成孔困難，后期處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 </p><p><b>　　2、樁孔偏移傾斜 </b></p>

4、<p>　　巖溶地區(qū)由于溶洞、溶溝等的發(fā)育，以及巖石本身起伏不平，易產(chǎn)生臨空面及各種角度的斜石，當(dāng)鉆機(jī)施工時(shí)，鉆具沿著斜面下滑，或者因溶洞內(nèi)無(wú)填充物或填充物強(qiáng)度低，地面不平等，沖擊鉆進(jìn)時(shí)錘頭不正，逐步偏移樁孔中心，造成孔斜，成孔后樁孔垂直度偏差大大超出設(shè)計(jì)規(guī)范要求（1%），造成鋼筋籠安放困難甚至無(wú)法下入，導(dǎo)致返工，甚至報(bào)廢。 </p><p>　　3、卡鉆、掉錘等事故多 </p>&l

5、t;p>　　巖溶地區(qū)由于存在大量溶洞、溶溝等，而溶洞、溶溝中填充物有全填充、半填充、無(wú)填充等形式，且填充物一般多呈流塑或軟塑狀態(tài)，強(qiáng)度很低，在施工時(shí)由于孔壁的不規(guī)則極易使鉆具（錘頭）卡在溶洞中，或因接近溶洞頂板時(shí)，錘頭擊穿溶洞頂板以慣性下沖，造成卡鉆，甚至因鋼絲繩斷裂而錘頭掉落，處理起來(lái)相當(dāng)麻煩。 </p><p>　　4、混凝土大量超灌、流失 </p><p>　　在巖溶地區(qū)進(jìn)行沖

6、擊成孔時(shí)，錘頭沖擊擠壓粘土造漿，或遇到溶洞后回填粘土、塊石等再?zèng)_擊，一些溶洞得到臨時(shí)封閉，施工時(shí)不會(huì)漏漿，但是灌注混凝土?xí)r，由于混凝土的密度較大，對(duì)孔壁產(chǎn)生較大的側(cè)壓力，有可能使臨時(shí)封閉的孔壁破碎，造成混凝土大量流失。有的樁混凝土面能正常灌注到樁頂，但一段時(shí)間后會(huì)下降。有時(shí)灌注過(guò)程中，混凝土面突然下降，造成導(dǎo)管底口脫離混凝土形成斷樁。既浪費(fèi)了材料，又造成質(zhì)量事故。 </p><p>　　5、樁身直徑變化大 <

7、;/p><p>　　溶洞內(nèi)無(wú)填充物，或者填充物軟弱松散，不經(jīng)過(guò)處理，直接施工，樁孔很容易產(chǎn)生擴(kuò)徑或縮徑現(xiàn)象，擴(kuò)徑是由于溶洞內(nèi)無(wú)填充物；縮徑是由于松散填充物向內(nèi)擠壓?？s徑會(huì)減小樁身承載力，影響質(zhì)量。擴(kuò)徑不僅浪費(fèi)混凝土，而且做低應(yīng)變檢測(cè)樁身質(zhì)量時(shí)易產(chǎn)生假象。造成不必要的麻煩。 </p><p>　　6、樁孔終孔位置難以控制 </p><p>　　《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求

8、“嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布，并應(yīng)在樁底壓力擴(kuò)散范圍內(nèi)無(wú)巖體臨空面”。由于溶洞發(fā)育變化大，無(wú)規(guī)律可循，僅依靠常規(guī)工程勘察報(bào)告無(wú)法準(zhǔn)確判斷巖溶發(fā)育的深度和范圍，樁基施工時(shí)風(fēng)險(xiǎn)大。在樁基施工前大多數(shù)工程均采取對(duì)每根樁單獨(dú)進(jìn)行施工勘察，來(lái)探明溶洞位置等，提供樁基施工樁端控制參數(shù)，但相應(yīng)費(fèi)用較大。 </p><p>　　三、鉆孔樁施工前的準(zhǔn)備工作及預(yù)處理措施 </p>

9、<p><b>　　1、準(zhǔn)備工作 </b></p><p>　?。ㄒ唬┿@孔樁施工前必須對(duì)巖溶地區(qū)的鉆孔樁的地質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真的分析（依據(jù)主要是設(shè)計(jì)地質(zhì)柱狀圖），分清每一根巖溶鉆孔樁溶洞的發(fā)育情況、溶洞的位置、溶洞的大小、是否有充填、充填物是什么物質(zhì)、持力層埋深、厚度和力學(xué)性質(zhì)，等一系列地質(zhì)情況。畫(huà)圖列表，為制定相應(yīng)施工方案提供詳實(shí)依據(jù)。而且現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員必須把每一根巖溶樁的地質(zhì)情況

10、作出詳細(xì)的技術(shù)交底，交到每一個(gè)鉆機(jī)機(jī)長(zhǎng)及鉆機(jī)操作手的手中。 </p><p>　?。ǘ┈F(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員要根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況，提前備好處理溶洞所需的材料，如紅粘土、片石、水泥等。 </p><p><b>　　2、預(yù)處理措施 </b></p><p>　　巖溶地區(qū)的預(yù)處理措施主要采用的是巖溶注漿，根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)柱樁圖所反應(yīng)的地質(zhì)情況，選定溶洞及裂隙發(fā)

11、育的鉆孔樁進(jìn)行打孔注漿，封堵裂隙及溶洞，待等強(qiáng)度達(dá)到一定要求后開(kāi)鉆鉆孔，鉆孔過(guò)程中配以其它的處理措施（投粘土、片石等），來(lái)保證成孔。注漿主要通過(guò)地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔至溶洞頂面（如有串珠狀溶洞，鉆至最低溶洞頂面），然后進(jìn)行孔內(nèi)注漿，如果溶洞無(wú)充填物，還要向孔內(nèi)投入砂漿及粉煤灰先回填空洞后進(jìn)行巖溶注漿。 </p><p>　　四、鉆孔灌注樁施工方案 </p><p>　　1、方案A——回填法 <

12、/p><p>　　當(dāng)溶洞深度小于1m時(shí)采用該方法較合適,目的是堵漏、堵塞小裂隙的漏水。主要是向孔內(nèi)回填大量?jī)?yōu)質(zhì)粘土、片石或水泥。施工方法是先在各孔周?chē)鷾?zhǔn)備足夠的小片石和粘土,粘土預(yù)先做成泥球狀或餅狀,用薄膜包裹,防止干裂。當(dāng)沖至溶洞頂部時(shí),采用小沖程逐漸將洞頂擊穿,一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)漿面下降應(yīng)迅速補(bǔ)水,然后按1B1的比例回填粘土和片石,直至溶洞頂部。水泥需整袋拋入孔內(nèi),然后用沖錘輕輕沖擊進(jìn)行造漿,并使粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞

13、內(nèi)壁。這時(shí)水泥混合漿要求比重較大、粘度較大,以較好地護(hù)壁和堵塞小裂隙。不能盲目地?fù)尮て?一定要待粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)形成穩(wěn)定護(hù)壁并且泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才能轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn),一般在4h后才可繼續(xù)鉆進(jìn)。此方法只需回填大量的粘土、片石和水泥,相對(duì)于以下兩種方案最為經(jīng)濟(jì),應(yīng)為首選。 </p><p>　　在個(gè)別情況下可能會(huì)出現(xiàn)回填片石和粘土不起作用,多次漏漿,孔內(nèi)漿液面不能上升,漿液變清水的情況,在這種情況下一般采用

14、直接回填混凝土的方法堵漏,按照灌注水下混凝土的方法下導(dǎo)管至已鉆孔孔底0.3m~0.5m,然后灌注水下混凝土至溶洞填充完畢止,判斷標(biāo)準(zhǔn)以灌注混凝土面超過(guò)溶洞頂1m左右且混凝土不再下降為準(zhǔn)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到30%~50%左右后重新鉆進(jìn)。 </p><p>　　2、方案B——注漿法方案 </p><p>　　針對(duì)樁基周?chē)姆凵巴梁洼^大溶洞（高度超過(guò)3m）裂隙可采用注漿法。注漿后漿液可以堵塞孔裂隙

15、，固結(jié)土體，能夠保證樁基在施工過(guò)程中不出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，而且也能提高地基承載力。若在沖擊過(guò)程中出現(xiàn)微小漏漿，可采用少量黏土球和片石堵漏。 </p><p>　?。ㄒ唬?注漿法原理 </p><p>　　注漿法是利用氣壓、液壓或電化學(xué)的原理，通過(guò)一定的壓力將一定比例的水泥漿液注入土體中，然后在注漿點(diǎn)通過(guò)噴射使土體密實(shí)，在注漿點(diǎn)附近形成一定范圍的漿層。一段時(shí)間后，該漿層形成一個(gè)強(qiáng)度大、防水性能高和

16、化學(xué)穩(wěn)定性好的“結(jié)石體”，從而達(dá)到堵漏的目的。 </p><p>　　根據(jù)勘察報(bào)告提供的地質(zhì)情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，現(xiàn)場(chǎng)可采用標(biāo)號(hào)為32.5、水灰比為0.5的水泥漿液，經(jīng)過(guò)多次注漿和加密注漿，最終達(dá)到填充溶洞的目的。 </p><p>　?。ǘ┳{法孔位的布置根據(jù)工程地質(zhì)情況，在每根樁距樁邊50cm～60cm處采用等邊三角法確定3個(gè)角點(diǎn)作為注漿孔。注漿孔施工采用地質(zhì)鉆機(jī)，孔徑為89mm，

17、注漿孔深度以超過(guò)樁基最底端20cm左右為標(biāo)準(zhǔn)。（見(jiàn)圖1） </p><p>　　圖1 注漿法孔位布置圖 </p><p>　　3、方案C——套內(nèi)護(hù)筒法 </p><p>　　當(dāng)溶洞深度大于3m或上述兩種方法使用困難或失敗時(shí)可用。套內(nèi)護(hù)筒法以2層內(nèi)護(hù)筒為宜,每層內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度L=h+2m(h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞深度)。護(hù)筒內(nèi)徑確定的原則為:1)共2層護(hù)筒,即只有1層套內(nèi)