浅谈岩溶地区钻孔灌注桩处理技术
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岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法一、前言岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法是一种适用于岩溶地质条件下的钻孔灌注桩施工工艺。
在岩溶地区,地下水层发育,岩石溶蚀剧烈,钻孔施工难度大。
而通过采用全回转全套管钻孔灌注桩施工工法,可以解决岩层崩塌、水涌等难题,确保施工质量和施工安全。
二、工法特点岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法的特点有:1. 全回转全套管钻探技术:在钻孔过程中使用全回转全套管钻探技术,确保钢套管的连续性,避免钻孔过程中岩屑与地下水流入钻孔,保证施工安全和钻孔效率。
2. 岩屑处理技术:通过真空吸岩技术和岩碎物清理车进行岩屑的处理,保证钻孔的稳定和连续。
3. 灌注桩技术:采用灌浆分位灌注桩技术,将混凝土浆液注入桩孔,并在施工过程中保证桩孔内壁与岩层间隙全部浆填实,以增强桩的承载力和稳定性。
三、适应范围该工法适用于岩溶地区,尤其在常规硬岩、溶蚀发育的石灰岩、石膏岩等地层中应用广泛。
同时,该施工工法也适用于斜坡、边坡、基础等工程中的地下连续墙、桩基础、支护桩等工程。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要是通过全回转全套管钻探技术、岩屑处理技术和灌注桩技术的综合应用,来解决岩溶地层钻孔灌注桩施工中的难题。
1. 全回转全套管钻探技术:通过使用全回转全套管钻探技术,可以实现深孔连续钻进,避免岩屑和地下水进入钻孔,确保施工安全和钻孔效率。
2. 岩屑处理技术:通过真空吸岩技术和岩碎物清理车进行岩屑的清理与处理,保证钻孔的稳定和连续,同时减少岩屑进入桩孔后可能产生的问题。
3. 灌注桩技术:通过灌浆分位灌注桩技术,将混凝土浆液注入桩孔,并在施工过程中保证桩孔内壁与岩层间隙全部浆填实,以提高桩的承载力和稳定性。
五、施工工艺岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 钻孔准备:包括确定施工方案、准备机具设备、搭建工地临时设施等。
2. 钻孔施工:采用全回转全套管钻孔技术进行钻孔作业,同时利用真空吸岩技术和岩碎物清理车对岩屑进行处理。
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术作者:于明远陈守辉许陆生一、工程概述肇庆市气象雷达信息处理中心工程总建筑面积为5324.4㎡,共四层。
桩基采用钻(冲)孔灌注桩,桩径有Ф800和Ф1100两种,桩长约为20~48 m,单桩竖向承载力特征值分别为2000KN和3500KN,桩端持力层为微风化石灰岩。
桩基施工时桩端必须穿越溶洞,全面嵌岩,入岩深度≧500mm,并确保桩端下有三倍直径的完整基岩。
二、地质情况为进一步查明桩端持力层的岩溶发育情况和埋藏深度,以指导桩基础设计和施工,甲方委托有资质的钻探公司对桩位进行超前钻探工作。
桩位超前钻孔86个,揭露发育溶洞钻孔69个,见洞率达80%,其中有45个钻孔揭露两层或多层溶洞,占揭露岩溶钻孔的65%。
溶洞顶板厚度为0.10~4.80米,岩石多已中风化,裂隙较发育。
溶洞多呈串珠状,单个溶洞高度变化在0.20~9.80米,多在2米之内,洞内多呈全充填,部分呈半充填和空洞,充填物为软塑粘土及少量中风化白云质灰岩碎块。
三、工程施工的特点、难点1、本工程地下石灰岩岩面起伏大、岩溶较发育,溶洞大小、形状、埋深、充填状况都不尽相同,对桩基础施工的影响程度较大。
2、岩溶地区基础施工中,会经常出现涌水、塌孔、卡锤、倒锤、泥浆渗漏、灌注中混凝土外漏等一系列技术难题。
3、地下岩质变化大,加上超前钻钻孔只有一个,不能完全反映出桩径内岩质的情况,经常遇到冲孔快到终孔标高了,但岩样不全部是微风化岩,不能终孔,需重新做超前钻取样确定终孔标高。
4、快到终孔时遇到未探出的小溶洞,突然进尺很快(达50~60cm),超过桩底标高,需超前钻取样重新确定桩底标高。
5、地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但施工中挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的,出现突然发生跑浆的情况。
6、施工工期短,桩总长约2400m,工期只有60天,且工程质量要求高。
四、溶洞处理的主要措施在岩溶较发达的地区,一般多采用钻(冲)孔灌注桩。
岩溶地区钻孔灌注桩处理技术岩溶发育于碳酸盐岩等可溶性岩地区,由地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用及其形成的水文现象和地貌现象。
在地基基础工作中,溶洞处理就是重要的一项工作,若处理不当就会影响工期并对整个工程质量产生不利的后果。
所以在岩溶地区施工必须先了解可能出现溶洞的各种情况,并制定相应的处理方案,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。
1 工程概况某工程位于XX市五常街道,拟建建筑主要包括3幢5-8层建筑,2#、3#楼一层地下室,1#楼无地下室。
估算最大单柱荷载8层为1 0000kN,5层为5500kN。
2 工程地质条件根据已有的详细勘察资料和岩溶勘察资料,拟建工程的岩性主要为寒武纪夹层与互层状白云岩层组,属于覆盖型岩溶,隐蔽性较好。
场地内灰岩溶洞较发育,溶洞大小、形态及埋深不一,绝大部分充填灰黄-棕黄色、可塑-软塑状粘性土,含少量角砾和碎石,个别溶洞无充填物、钻探施工时漏水严重。
其中有六个孔埋深>40m出现溶洞,漏水严重或者溶洞>5m,施工难度大;有1个钻孔在孔内48m处发生孔内断杆事故(孔内遗留2跟Φ42mm4m钻杆,1根Φ91mm岩芯管,管顶标高约为为:-43.03m);有1个钻孔在孔内32-55m发生孔内断杆事故(孔内遗留5跟Φ42mm4m钻杆,1根Φ91mm3. 3m岩芯管,管顶标高约为:-26.90m)。
桩基施工时应特别注意。
3 施工方案的确定采用钻孔灌注法成孔,其地层中有较厚的中粗砂砾层,风化严重的砾石、碎石、地下涌水量较大、以及溶洞上方有较厚的砂砾层时,采用护筒跟进的方法,以防坍孔。
4 溶洞处钻孔灌注桩施工技术4.1 溶洞顶部冲孔施工在溶洞(土洞)发育的桩基础施工过程中,应严格控制冲进进度,一般进度控制在60cm/h~80cm/h,冲程控制在50cm左右。
根据超前钻的资料,当钻孔施工接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,一开同转钻机,采用冲击钻机冲孔。
岩溶地区钻孔灌注桩施工工艺、工法一、岩溶地区特点与钻孔灌注桩的应用岩溶地区是指由于富含碳酸盐类岩石,地表水富集和排泄,过程中溶解出的碳酸盐物质与地表水相协同作用,由于长期风化作用而形成峰林奇峰、溶洞飞瀑、地下河床、石林峡谷等地形,是一种极为特殊的地貌类型。
这种地形的特殊性质也造就了此地采用传统的地基基础施工方法往往难以应对复杂地质情况与建筑物的承重需求。
钻孔灌注桩是一种新型的基础技术,可在不同类型的地层中施工,在岩溶地区也有较好的应用表现。
其输送混凝土过程要分为两个阶段进行,即首先钻孔使之达到预设深度,然后将搅拌固化剂与水拌合,螺旋搅拌后输送到钻眼内,拌和过程中的气体要注意排出,钻孔灌注桩避免钢筋腐蚀和结构锚固不良等一系列问题,既可适用于高层建筑,又可以针对特殊地质条件下的基础问题进行处理,是解决岩溶地区建筑物地基施工的重要技术之一。
二、岩溶地区钻孔灌注桩施工工艺岩溶地区由于特殊的地质条件,岩层较为复杂,需要选用合适的钻头进行施工。
根据钻孔方法的不同可以分为土层钻孔灌注桩和岩层钻孔灌注桩两种类型,下面将会从岩层钻孔灌注桩的角度进行介绍。
1. 钻孔前处理•地质勘察表明地层存在大型岩石块,需要采用货车运输方法将石块从工地周围去除;•钻孔前为了保证钻孔的稳定与安全,需要基础处理,在固定、加强基础条件下进行。
•制定岩溶岩体的地质条件,根据不同的地层情况进行构造钻杆,具有更好的适应性。
2. 钻孔施工工艺•钻孔主要依靠内螺旋钻杆完成。
先进行钻孔,然后在撤离过程中,将底部附着的岩石块结合起来一同撤出,完成钻杆附着和灌注泥浆的配合。
•钻孔灌注桩的钻孔过程由于存在掉岩等情况,会影响施工效率,通常采取预先挡板钻孔法,即利用随孔深型加长钻杆,长度可达10m,插入钻孔口的预先设置的挡板孔口中,以避免灌注过程中水泥浆液外溢或沉积物淤积等问题,提高施工效率。
•预先加固、打孔施工、洞口揭露后再节奏灌注,中断灌注及时记录,避免因为施工中的各种原因造成生产事故。
岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究岩溶发育地区是指在石灰岩、石膏岩等溶蚀性岩石发育地貌的地区,这种地区地下水丰富,地下水循环活跃,土层不稳定,易发生地质灾害,给工程建设带来了一定的难度和风险。
在这种地区进行基础施工时,需要选择合适的基础形式来保证工程的安全性。
在岩溶发育地区,钻孔灌注桩成为了一种常用的基础形式,通过对其施工技术的研究,可以有效提高基础施工的安全性和可靠性。
一、岩溶地区的特点及引起的问题1. 地下水丰富岩溶发育地区因地下水循环活跃,地下水丰富,常常会导致基础施工中遇到水文地质问题。
地下水的存在会使得土层较为湿润,使得土壤结构疏松,承载能力减弱。
地下水的流动会对工程的稳定性造成影响。
2. 土层不稳定岩溶地区的土层常常比较松软,孔隙度大,容易产生不均匀沉降,给基础施工带来了一定的困难。
地下水的侵蚀作用容易造成土层的坍塌和破坏。
3. 地质灾害频发在岩溶地区,由于溶蚀岩石的大量存在,常常会发生地质灾害,如地面塌陷、地裂缝等问题。
这些地质灾害对基础施工的安全性提出了更高的要求。
二、钻孔灌注桩施工技术的研究意义钻孔灌注桩是一种深基础施工方法,通过对地基岩土进行钻孔、注浆和灌注的工序,能够提高土层的承载能力,增强地基的稳定性。
在岩溶发育地区,钻孔灌注桩的施工技术研究具有重要意义:1. 提高基础承载能力通过对地基进行灌注桩施工,可以有效提高土层的承载能力,避免地基沉降过大。
2. 加强地下水控制在灌注桩施工中,可以通过对孔隙进行注浆封固,控制地下水的流动,保证基础施工的安全性。
3. 缩短工期相较于传统基础形式,灌注桩施工具有工序简单、施工周期短、成本低等特点,在岩溶地区具有更大的施工优势。
1. 地质勘察在进行灌注桩施工前,需对地质进行详细的勘察分析,了解地质构造、地下水分布、岩土性质等信息,制定合理的施工方案。
2. 施工工艺钻孔灌注桩施工过程中,需要对钻孔、注浆、灌注等工艺进行合理控制,保证施工质量。
浅谈钻孔桩在岩溶地区的一些施工技术摘要本文针对岩溶地区桥梁钻孔桩施工中因地质因素所带来的施工难点进行了分析,并结合**特大桥的施工情况,简要介绍了一些对钻孔桩施工所出现问题的处理措施。
关键词桩基施工难点处理措施1.工程概况***大桥位于云贵高原及边缘过渡地带,属云贵高原剥蚀-溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌,主要的不良地质为岩溶,特殊岩土为松软土及红粘土。
岩层中网状裂隙较发育,多呈微张开状,充填粘土和方解石,根据小钻孔探测资料,本桥溶洞较多,靠近5#墩侧,部分岩层呈现斜坡,施工地质不明了,施工难度大。
本桥设计基础全部为钻孔灌注桩,施工工艺为冲击钻成孔。
2.施工难点,岩溶地区地质形态异常复杂,前期地质勘探根本无法完全搞清楚地质情况,从施工经验得知,岩溶地区施工时主要会出现以下几个问题2.1成孔事故多由于本桥处于云贵高原及边缘过渡地带,岩溶比较发育,在施工过程中,经常会出现大型溶洞、孤石、多层溶洞、斜岩等复杂地质情况,极易造成桩基偏孔、卡锤等事故出现。
2.2 成孔易坍塌本桥由于岩溶地质因素影响,裂隙发育较深,容易发生漏浆事故;其次根据本地气象部门统计,本地属于雷雨密集区,经常会由于雷雨天气造成停电,孔内泥浆从溶液状态变成水泥分离状态时,由于泥浆的护壁作用降低,也容易发生漏浆现象,加之孔口附近的地层多为红粘土及角砾土,容易引起塌孔,本桥施工中曾经多次出现过钻孔孔口附近坍塌事故, 2.3 成孔过程中溶洞漏水、漏浆由于岩溶地质比较复杂,溶洞的大小、走向、充填物等地质情况并不十分清楚,施工过程中难免出现意外情况,比如在钻孔中突然出现漏浆、漏水,造成钻孔出现挤压缩孔、涌砂等现象。
2.4清孔困难由于岩溶的影响,桩基一般为深孔桩,成孔后怎样清孔既能使泥浆符合要求又不出现其他事故,是比较难以掌握的。
泥浆比重较小时,又容易出现缩孔、漏浆事故,泥浆比重较大,容易造成含沙量较多,不能满足施工要求。
3处理措施3.1溶洞处理3.1.1回填片石和黄泥当遇到一般溶洞或漏浆现象时,可以选择采用回填黄土片石,两者按一定比例混合后,投入孔内,填充溶洞,使土石高于溶洞顶,然后改用小冲程冲击回填,有时为了增加泥浆护壁作用,可以在孔内投放一些水泥或木屑碎石。
岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术岩溶地区是指由石灰岩、石膏岩、大理石等可溶性岩石所组成的特殊地貌环境,其地貌特点是孔洞发育、地表变化快、水文地质条件好等特点。
岩溶地区开展基础工程施工时,需要面临解决的一项难题就是在地下岩溶洞中施工,否则工程的稳定性和安全性都无法保证。
而钻(冲)孔灌注桩作为常见的基础施工方式,对于如何处理岩溶地区的溶洞,就成为了施工过程中必须关注的问题。
本文将介绍几种常用的岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术。
溶洞勘探在进行岩溶地区基础工程施工前,必须对地下的洞穴进行勘探,掌握岩溶地区的洞穴分布情况。
掌握洞穴的分布情况,对于钻孔灌注桩的定位有很大的帮助作用。
同时,通过地下洞穴勘探还可以掌握洞穴内部的情况,比如洞穴的大小、深度以及洞壁的情况等。
这些信息对于施工人员安全作业至关重要。
钻孔灌注桩施工过程中,如果遇到洞穴,就需要进行处理。
洞穴封堵技术岩溶地区是优良的地下水集散区域,岩溶洞穴是地下水之流的通道。
为了保证地下水的流动性,如果在施工中遇到较小的洞穴,最好采用洞穴封堵技术。
这种方法可以使用胶泥、水泥等材料,将洞穴封堵。
但是这种方法封堵不彻底,如果在施工过程中遇到大型洞穴,就需要采用其他的方法进行处理。
洞穴开挖加注技术对于较大的洞穴,洞穴封堵技术就无法解决问题了。
这时候需要采用洞穴开挖加注技术。
具体的操作方法是,在钻孔灌注桩定位的同时,在洞穴位置进行洞穴开挖,然后将钢筋网和钢筋筋架架设好,再进行灌注。
这种方法具有加强洞穴固结的效果,并保证了灌注桩的承载力和稳定性。
冲孔加注技术冲孔加注技术是另一种处理岩溶地区洞穴的方法。
这种技术是将注浆管注入到岩溶洞穴里面,通过管道灌注注浆材料,可能涌出的浆液进入洞穴,沉积在洞底,以后可以成为洞穴的地基层。
冲孔加注技术对于小型洞穴,具有较好的处理效果,同时可以保证施工效率。
综上所述,岩溶地区钻(冲)孔灌注桩的溶洞处理技术有多种方法可供选择。
不同的洞穴大小,尺寸等条件都需要根据实际情况选择适当的处理方式,确保施工效果和安全性。
2012.No22 1摘 要 岩溶地区岩溶发育,分布复杂,给建筑工程的桩基施工带来了极大的施工困难,在施工过程中容易出现偏孔、漏浆、塌孔、卡钻等事故。
本文通过对湖南衡邵高速邵水河大桥的岩溶地区桩基的施工实践,初步探讨了在岩溶地区进行桩基施工的控制要点与一些易发事故的分析和处理措施。
1 岩溶地貌的特点岩溶地貌又称喀斯特地貌,这种地貌主要由石灰岩、石膏、岩盐等可溶性岩层组成,因常年受地下水流的侵蚀而逐渐形成溶蚀的沟槽或溶洞。
岩溶地区地质条件较为复杂,不利于工程施工,特别是桩基础施工,与普通地质条件钻孔地质条件钻孔灌注桩基础施工相比,岩溶地区钻孔灌注桩施工难度大,病害类型较多。
2 钻孔工艺选择邵水河大桥地处岩溶分布地区,上覆2~5m卵石层与1~3m 粘土层。
比较正、反循环钻与冲击钻,正、反循环适用于粘土层、砂土层和普通岩层等,不能用于较厚卵石层与岩溶发育地处,而冲击钻适用于粘土层、卵石层和岩溶发育岩层。
因此在邵水河大桥的桩基施工中选择采用JKS10F冲击钻,正循环排渣清孔,梅花式冲击钻头。
3 施工控制3.1 复探溶洞的发育情况邵水河大桥桩基总共84根,通过初步地勘报告显示有51根桩基有溶洞分布,溶洞最小高度为0.3m,其中最大高度为11.2m,单孔串联溶洞分布多达6层。
为进一步探明溶洞的详细分布,项目部对邵水河大桥进行逐桩补探,对直径为2米的桩与初探显示溶洞发育复杂的桩采用多点钻探。
对每根桩进行加深钻探确保桩底5米以下为完整基岩无溶洞发育。
3.2 施工准备工作(1)修筑便道、平整场地以利于施工设备与材料的进场,及砼浇注时砼灌车的便利运输。
(2)进行桩位测量放样,并埋设相应的护桩。
护桩要稳固,且埋在车辆及行人不易碰撞的地方,并定期对护桩进行复测。
(3)埋设护筒。
护筒要有足够的刚度、埋设深度,并且坚固不漏水。
护筒底部和四周回填粘质土需分层夯实。
(4)设置施工泥浆循环系统,包括供水系统、泥浆池,制备泥浆的原材料等。
岩溶地区钻孔灌注桩施工方法岩溶地区是指由于地下水长期侵蚀而形成的地貌区域,其地质条件复杂,含有大量的岩溶洞穴、溶蚀和溶蚀坑等地形特征。
在岩溶地区进行钻孔灌注桩(也称作灌注桩)的施工,需要考虑地质条件的特殊性,采取相应的方法和措施来保障施工的顺利进行和工程质量的优良。
1.前期准备:在进行钻孔灌注桩施工前,需要进行充分的前期准备。
首先,要对施工现场进行勘察和地质调查,了解地质条件、地下水位、岩性特征等信息。
其次,要制定施工方案,确定钻孔的位置和深度,并进行必要的计算和设计。
最后,要准备好所需的设备、材料和劳动力。
2.钻孔:根据设计要求,选择合适的钻具进行钻孔。
在岩溶地区进行钻孔时,首先要钻入表层的岩溶土层,然后逐渐进入更深的岩溶岩层。
钻孔时应注意避免与地下洞穴和溶蚀坑相连接,以防止灌注材料外流。
在钻孔中要不断清理钻孔内的岩屑和泥浆,同时要注入洗孔液帮助冲刷和冷却钻头。
3.清孔:在钻完孔后,需要进行清孔作业。
清孔是为了清除钻孔中的岩屑和泥浆,以便为灌注材料提供良好的灌注条件。
清孔可以采用多种方法,如冲洗清孔、气动清孔等,具体选择方法需要根据地质条件和孔洞的特点来确定。
4.灌注注浆:清孔完成后,可以进行注浆灌注。
注浆灌注是将混凝土浆料通过压力送入钻孔中,填充孔隙和固结周围土层,形成固定的灌注桩体。
在岩溶地区进行灌注桩施工时,注浆浆料应选择适合岩溶地区特点的高强度和高流动性的材料,并控制注浆压力和注浆速度,以保证注浆效果和桩体的质量。
5.后期处理:完成灌注桩施工后,需要进行相应的后期处理工作。
首先,要进行沉降观测和质量检验,确保桩体的质量和设计要求相符。
其次,要对施工现场进行清理和维护,恢复原貌,并做好相应的防护措施,以防止施工现场的种种问题对周围环境和地下水的影响。
总之,在岩溶地区进行钻孔灌注桩施工需要特别重视地质条件的特殊性。
施工前要进行充分的勘察和调查,制定合理的施工方案,并选择适合的设备和材料。
施工过程中要注意控制注浆压力和速度,确保注浆效果和桩体质量。
岩溶地层钻孔灌注桩施工技术摘要:随着铁路、公路等大型交通基础设施的规模性建设和桩基础钻孔机械设备水平的提高,桩基础施工机械化程度明显提高,对地质条件的施工适宜性有所增强。
在桥梁基础设计与施工中,钻孔桩以其施工技术要求相对简单、成孔快、质量高、施工安全保障性强等特点,近年来得到广泛应用。
但是,由于岩溶地层复杂的地质条件限制,钻孔灌注桩施工在工艺上还存在着很多棘手的问题,有必要进行施工措施方面的探讨与研究。
关键词:岩溶地层; 钻孔灌注桩;施工技术岩溶地层钻孔灌注桩施工的难点在于岩溶地貌特征破坏了工程地质条件的连续性。
一般情况下,岩溶地层中的溶蚀沟槽或溶洞大多呈水平方向发育,其规模大小不同,形态各异,其断面走势或忽高忽低,或忽宽忽窄,蜿蜒曲折,且多支洞。
施工实践表明,对钻孔灌注桩施工最不利的是岩溶发育完善的溶洞地层。
由于溶洞内普遍分布有钟乳石、石笋、石芽等岩溶状态,并且大部分溶洞内都有地下水或泥砂等充填物,使得钻孔桩的柱状剖面地质构成软硬不均,甚至出现局部断层。
所以,溶洞的存在对钻孔灌注桩的施钻成孔和后续的混凝土水下灌注施工造成很大的困难,有的甚至是难以克服的,如果没有有效的施工技术措施的保证,将严重影响钻孔灌注桩的施工质量和成孔率。
岩溶地区钻孔灌注桩与普通地质条件下钻孔桩基础施工相比,技术难度复杂,病害类型较多,常见的施工病害有漏浆、卡钻、埋钻及漏混凝土等。
由于这些病害均发生在施工过程中,并在地层深处,因此其处理措施多采用溶洞局部填充硬化或孔洞分离的方法跨越溶洞,接续施工。
1岩溶地质条件的确定岩溶地层钻孔灌注桩施工同常规桩基础施工一样,必须在施工前比较准确地掌握桩基础剖面的地质构成,溶洞发育的地层更是如此。
因此,准确判断溶洞的位置、大小和类型是施工作业的前提和质量保证。
目前,确定岩溶地质条件的方法主要有地质钻探法和施工探测法两种。
1.1.1 地质钻探法顾名思义,地质钻探法就是采用工程地质钻探的方法,调查桩基位置岩溶发育的溶槽、溶沟、溶洞等在柱状图上的分布情况。
岩溶区冲孔灌注桩处理技术浅析摘要:岩溶发育地区,不同埋藏深度的溶洞较多,在以冲孔灌注桩基础施工过程中一旦遇到此类情况,极易发生偏孔、卡锤,甚至塌孔等事故。
本文根椐岩溶地质的特点,介绍冲孔桩溶洞处理的几种工艺,结合工程实践,证实该方法可以较好地解决冲孔灌注桩在岩溶区施工存在的问题。
关键词:岩溶区、冲孔桩、处理技术1.形成岩溶地质的条件(1)具有可溶性岩石,分布在我国的可溶性岩石主要是石灰岩和白云岩。
(2)具有良好的水循环交替条件2.岩溶对成桩施工的影响(1)岩溶现象在土层中表现为大小、数量不一,分布不均的孔洞,它具有埋藏浅、分布密、发育快等特点,以基岩为持力层的桩基,桩底部可能存在勘探时没有被发现的溶洞,,若洞顶到桩尖距离不大,会对工程造成潜在的安全隐患。
(2)桩锤穿越石灰岩和白云岩所形成的溶洞过程中,由于顶板岩质强度高,成孔困难,一旦击穿,处理不当容易造成漏浆、涌水、突水、偏锤、塌孔、沉陷、桩机侧翻等现象,甚至出现伤亡事故。
(3)岩溶地区地下水丰富,成孔时涌水量大,给桩基施工和混凝土浇筑带来一定的困难。
3.成桩施工前准备工作(1)施工前应仔细分析地质资料,条件允许时采用超前钻对岩溶区详细勘探,力求取得全面准确的地质详勘资料。
(2)对照所取得的溶洞资料,根椐溶洞的大小,区分不同的类别,采用不同的处理方案,以达到质量满足设计要求,降低工程成本双结合。
(3)溶洞处理所需的施工材料、应急抢险材料等应备至现场,条件成熟才允许开孔施工。
4.溶洞成桩的处理方法(1)粘土、片石填充法适用于溶洞范围小,溶洞高度小于1m,对照地质图,当冲至溶洞顶板lm左右时,减小冲击冲程,控制在1~1.5m,通过短冲程快频率冲击的方法逐渐击穿溶洞,溶洞一被击穿,孔内水头迅速下降,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,情况严重时会因此造成塌孔,这时立即向孔内补充泥浆,同时提钻至孔口,并向孔内投入片石、粘土块和水泥,填充溶洞,当孔内水头稳定时,用测线测出回填厚度,当回填厚度大于lm时,使溶洞范围形成护壁后,再继续施工。
岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究1. 引言1.1 研究背景岩溶地区是指地下水溶蚀作用形成的地表或地下裸露的岩石地貌,具有洞穴、地下河道等特征。
由于岩溶地区地质特点复杂,岩溶发育地区常常伴随着地形起伏大、地下水位变化快、溶洞等问题,给地下工程施工带来了较大的挑战。
开展岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究,探讨其难点和解决方法,不仅有利于提升地下工程施工质量,同时也具有重要的理论和实践意义。
本文旨在从实际施工出发,系统分析岩溶地区钻孔灌注桩施工技术,为岩溶地区地下工程的顺利建设提供参考。
1.2 研究意义研究岩溶地区钻孔灌注桩施工技术可以提高工程施工质量和效率,减少地质灾害的发生和工程事故的频率。
通过深入了解岩溶地区的独特地质特征以及钻孔灌注桩的施工技术,可以有效地解决岩溶地区地质灾害频发、地表塌陷等问题,保障工程的安全。
深入研究岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术的意义重大,有助于提升工程施工质量、保障工程安全,同时也有利于环境保护和可持续发展。
2. 正文2.1 岩溶发育地区的特点岩溶发育地区是地球表面上一种特殊的地貌类型,主要由溶蚀作用形成的地下溶洞、地表坑洞和地下河流等地质构造组成。
岩溶地貌在地质构造上呈现出高显度、高含水量、高缝溶和丰富地下洞穴等特点。
岩溶地区的地质构造独特,地下溶洞的分布十分密集。
这种地质构造不仅使得地下水位较高,岩石层之间的联系也十分复杂。
由于溶洞系统中存在大量地下水流,这样的地质特点给施工工程带来了许多困难。
岩溶地区地下的岩层有时候十分坚硬,有时候又是松散的疏松岩层。
这种地质构造的变化不仅给施工带来了技术挑战,也增加了施工的不稳定性和危险性。
岩溶发育地区的地质条件较为复杂,给钻孔灌注桩施工带来了许多挑战。
需要采取科学合理的施工技术和方案,才能确保工程的安全和稳定。
2.2 钻孔灌注桩施工技术概述钻孔灌注桩是一种重要的基础工程技术,在岩溶地区的应用十分广泛。
钻孔灌注桩施工技术主要包括以下几个步骤:确定施工孔位并进行钻孔,钻孔的直径和深度需要根据具体工程情况来确定;在钻孔完成后,需要进行清孔和加固,以确保钢筋桩身的稳定性;接着进行注浆灌筑,选择合适的水泥浆料将空心桩灌满,同时要控制好浆料的流动速度和灌注压力;进行振捣和加固,确保灌注桩的密实性和承载能力。
浅谈钻孔灌注桩溶洞处理方法摘要:本文以厦深铁路尧典特大桥溶洞处理为实例,概括总结了溶洞的特点、结构及其处理方法。
关键词:冲击钻孔;溶洞;处理方案一、工程地质概况本段路线位于惠州市惠东县境内,区内区域性断裂以北东东向及北西向为主,北东东向断裂分别以海岸山脉断块构造单元北边的汤湖大断裂及南边的深圳大断裂为主,北西向的断裂以涧头坑断层、稔山断层、及平山裂层为主,其中对桥址有影响的为稔山断层。
根据物探成果资料分析,在桥址里程DK430+470m处发育一断层,受断层影响,两侧大理岩及石灰岩破碎,岩溶剧烈发育(4~12号桥墩),揭露串珠状溶洞。
桥址基岩地层呈一单斜构造产出,其中侏罗系与石炭系两地层呈角度不整合接触,在接触带中侏罗系砂岩、粉砂岩、页岩等软岩岩质破碎,结构混乱,风化程度高,强度低,根据勘察,岩层发育强度属中等发育,主要岩溶形态为溶隙、中小型溶洞及串珠状溶洞等。
由于本桥处于溶洞多发区,钻孔过程中经常出现漏浆、塌孔等现象,常见的溶洞有以下几种:小溶洞;一般溶洞;大溶洞;串珠溶洞;地质流沙层。
二、材料准备在钻孔桩施工之前,必须准备充足的溶洞处理材料,包括片石、碎石、粘土、钢护筒等。
为保证钻机不因塌孔、扩孔、地面沉陷等因素而倾斜,钻机纵、横向支撑应加长。
三、溶洞处理方案的选定根据本桥溶洞特别发育的特点,采取如下4种方案相结合使用来进行溶洞处理。
3.1回填造壁法。
出现溶洞时回天片石粘土,打密挤实造壁,必要时还应回填混凝土或水泥。
3.2 岩溶注浆预处理。
在钻孔桩施工前,对溶洞进行注浆填充处理。
3.3混凝土灌注。
出现大溶洞时,采取C20混凝土灌注的方法,待混凝土凝固后再开始钻进。
3.4套内护筒法。
套筒法一般适用于流沙层处于地表3-12米处。
先采用大钻头钻进,大护筒跟进,至溶洞顶板后采用与设计桩径对应的钻头钻进,采用配套的较小直径的护筒跟进至溶洞底对溶洞进行防护。
四、溶洞处理方法4.1注浆预处理根据设计要求,桩底顶板3倍桩径深度范围内的溶洞需要充分压浆,将溶洞完全填充、充满、桩底及桩身范围内注浆加固约7天后,再进行桩基施工。
浅谈岩溶地区钻孔灌注桩处理技术
[摘要]钻孔灌注桩在基础施工中已得到了广泛的应用。
但由于地质条件复杂、施工水平差异等原因,本文结合工程实例和灰岩地质状况,详细阐述了岩溶地质条件下工民建桩基础中钻孔灌注桩施工方案及施工技术,并就施工中容易发生事件与对不同厚度的溶洞处理技术方法进行了深入分析探讨。
[关键字]岩溶地质钻孔灌注桩溶洞处理施工技术
0 引言
岩溶发育于碳酸盐岩等可溶性岩地区,由地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用及其形成的水文现象和地貌现象。
在地基基础工作中,溶洞处理就是重要的一项工作,若处理不当就会影响工期并对整个工程质量产生不利的后果。
所以在岩溶地区施工必须先了解可能出现溶洞的各种情况,并制定相应的处理方案,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。
1 工程概况
某工程位于杭州市五常街道,拟建建筑主要包括3幢5-8层建筑,2#、3#楼一层地下室,1#楼无地下室。
估算最大单柱荷载8层为10000kN,5层为5500kN。
2 工程地质条件
根据已有的详细勘察资料和岩溶勘察资料,拟建工程的岩性主要为寒武纪夹层与互层状白云岩层组,属于覆盖型岩溶,隐蔽性较好。
场地内灰岩溶洞较发育,溶洞大小、形态及埋深不一,绝大部分充填灰黄-棕黄色、可塑-软塑状粘性土,含少量角砾和碎石,个别溶洞无充填物、钻探施工时漏水严重。
其中有六个孔埋深>40m出现溶洞,漏水严重或者溶洞>5m,施工难度大;有1个钻孔在孔内48m 处发生孔内断杆事故(孔内遗留2跟Φ42mm4m钻杆,1根Φ91mm岩芯管,管顶标高约为为:-43.03m);有1个钻孔在孔内32-55m发生孔内断杆事故(孔内遗留5跟Φ42mm4m钻杆,1根Φ91mm3.3m岩芯管,管顶标高约为:-26.90m)。
桩基施工时应特别注意。
3 施工方案的确定
采用钻孔灌注法成孔,其地层中有较厚的中粗砂砾层,风化严重的砾石、碎石、地下涌水量较大、以及溶洞上方有较厚的砂砾层时,采用护筒跟进的方法,以防坍孔。
4 溶洞处钻孔灌注桩施工技术
4.1 溶洞顶部冲孔施工
在溶洞(土洞)发育的桩基础施工过程中,应严格控制冲进进度,一般进度控制在60cm/h~80cm/h,冲程控制在50cm左右。
根据超前钻的资料,当钻孔施工接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,一开同转钻机,采用冲击钻机冲孔。
用冲击钻机冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固,提升高度一般不超过50cm。
所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查,其它施工工艺及注意事项与常规相同。
4.2 溶洞钻进
由于溶洞的顶盖和底板可能高低不平,犬牙交错,因而进出溶洞可安斜面开孔的方法处理。
在空洞钻进时,须超前预灌注水泥浆及粘土包,若溶洞较小可分层网填粘土和块石,块石的直径以10~15cm为宜,一边形成石壁,阻止填充物坍塌和泥浆流失。
钻头在冲击高低不平的岩面时,会出现向软一边滑动的现象,如不及时纠正,容易造成斜孔、卡钻的事故。
纠偏的方法是分层抛填片石和粘土,用小冲程钻击的方法来切削岩石,已达到孔圆管直的目的。
4.3 检孔
钻岩时,检查成孔桩径、成孔倾斜度以防钻孔歪斜,难于施放钢筋骨架。
检孔的方法是采用其外径等设计孔径、长度为孔径的5倍的检孔器上下通过,如检孔器倍卡住,分析原因解决,如孔斜严重,则抛石重钻。
5 钻孔灌注桩基础施工中溶洞处理技术
根据溶洞的洞高和洞内的填充物情况,对溶洞采用不同的处理方法,主要处理方法有:抛填物、注浆固结法、灌注混凝土填充法、套放大小钢护简法等。
(1)溶洞的范围小,溶洞高度小于1m,则往桩孔中抛填片石、粘土,先用小冲程冲击桩孔,使溶洞范围形成护壁后,再继续施工。
穿越溶洞范围的桩钢筋笼在溶洞下各1m范围在钢筋笼的定位筋上焊接1mln的钢板圆筒,在圆筒外增加四根定位钢筋。
(2)溶洞的高度在1.0~3.0m之间,且溶洞为填充或半填充的,则先抛填片(碎)石、砂混合物和注水泥浆,然后用水冲程冲击片石挤压到溶洞边形成泥浆碎石外护壁,水泥砂浆将片石裂隙初步堵塞后,停止冲击,24h后,带水泥强度达到2.5MPa后,再继续冲击,穿过溶涧。
(3)溶洞的厚度在1.0~3.0m之间,且为空洞的,先利用超前钻孔向孔内灌注混凝土干料,填满溶洞,在固结体达到一定强度后(2.5MPa)即可进行冲孔施工。
混凝土干料将采用425R普通硅酸盐水泥拌制,如溶洞空间容积大、导水性强,则在混凝土干料中添加一定量水玻璃。
(4)溶洞高度在3.0h5.0m,对于多层溶洞间距较小的采用钢护简穿越处理。
先采用冲击锤进行冲孔、扩孔处理,然后采用振动锤将钢护简震动下沉至溶洞底部,为保证钢护简的强度和刚度,每隔2m,设置加强钢板箍。
(5)溶洞高大于 5.0m(多层),且溶洞间距较大时,拟采用套内护简法施工,即用内护简穿过溶洞的方法进行施工。
护筒长度L=h+2m(h为多层溶洞高),内护简内径应该比设计桩径大20cm 左右,外径应小于外护简内径5cm左右,若遇第二层溶洞,第二层溶洞的内护简比上层内护简内径小35cm。
6 结语
实践证明,岩溶地质条件的工程进行桩基础施工时,首先进行地质钻探,查明地质情况,然后有针对性地选用人工挖孔、冲击钻孔方法进行成孔施工,可取得事半功倍的效果。
对于溶洞的处理则根据溶洞的厚度与高度采取具体合理的施工措施进行处理,确保桩基础钻孔灌注桩施工的安全顺利进行。
参考文献
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