1、沖孔灌注樁溶洞處理方法 1.由于本工程地質的特殊性，每根灌注樁必須做超前鉆探。通過超前鉆資料顯示，約有30%的樁存在溶洞，大部分溶洞高約在0.37.38m之間，最高達到13m，微風化巖有泄水現(xiàn)象。     2、溶洞的分類 根據地質勘察報告，可將本工程的溶洞按以下標準分類： 2.1 按溶洞的大小分：a：小溶洞，洞高<3m；b:大溶洞，洞高>3m。     2.2 按洞內有無添充物分：a:有充填，已填滿，包括亞砂土和亞粘土充填，有可塑、軟

2、塑和流塑之分；b:半充填，有一半左右充填。c:無充填物，為空洞。     2.3 按是否漏水分：a:全漏水，與其它溶洞相連；b:半漏水；c:不漏水。     2.4 按溶洞垂向數(shù)量分：a:單個溶洞；b:多個溶洞或串珠溶洞。     3、沖孔灌注樁溶洞處理方法 經專家討論，溶洞處理方法的原則:第一保證施工安全；第二保證不影響周圍臨近已成樁的質量；第三能夠成樁。根據以上處理原則及超前鉆資料，沖孔灌注樁溶洞的處理具體有以下

3、幾種方法：3.1 常規(guī)成孔法(按照無溶洞地質考慮) 當溶洞內有充填物，是可塑或軟塑的亞粘土，并且溶洞不漏水，這時不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，而按照正常的地質情況施工。采用沖擊鉆成孔，洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區(qū)別，可以按無溶洞的情況施工。3.2 片石粘土筑壁法溶洞內無充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以內，但存在嚴重漏水，護筒內水頭高度不能保持時，可采用片石、粘土和整包水泥(按1 m3：3 m3：075 t比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石)回填沖擊，用0508 m小沖程，不

4、循環(huán)泥漿干打幾分鐘，使回填物充分密實，再加漿提高水頭到正常高度，等水泥初凝具有一定強度，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進，形成人工泥石護壁。如此反復多次回填片石、粘土和整包水泥，反復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止，這也是個比較成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工時，鋼護筒必須穿透砂礫及卵石層等透水層，座落在不透水的亞粘土層上，這樣可以防止由于溶洞漏水，水頭高度急劇下降而造成的塌孔。嚴禁因為鋼護筒短，沒座在亞粘土層上，造成塌孔，導致鉆頭被埋在孔內，護筒埋置采用鋼護筒跟進法。對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等，沖孔時采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，保證泥漿不流失，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。

5、     3.3 鋼護筒跟進法  溶洞較大（洞高>3m，單層或多層溶洞成垂直串珠裝）采取鋼護筒跳進法施工。該方法就是一面沖孔，一面接高護筒，并且將其壓到或震動下沉至已鉆成的孔內。 當樁孔穿過多個溶洞，并且均已成功造壁，在下面沖孔時，上面已形成的泥石護壁塌塌漏水并且無法解決時，可以鋼護筒跟進到這個溶洞位置堵漏。     3.3.1鋼護筒選擇。內護筒長度和內徑的確定：護筒長度L=(h+H)m(h為地質超前鉆確定的溶洞高度，H為溶洞頂?shù)降孛婕?0cm的高度

6、)。單層護筒內徑大于樁直徑10cm。多層護筒最內層護筒內徑大于樁直徑10cm，其外面一層護筒內徑大于內層護筒外徑10cm，并以此類推。鋼護筒孔徑要準確，連接要順直，用卷板機成型。鋼護筒要有一定的剛度，鋼板厚為9mm為宜，單個大溶洞用單層護筒，兩個大溶洞用雙層護筒，并以此類推。     3.3.2內護筒的沉放。當沖擊穿過溶洞頂部時要反復提升沖錘，在頂部厚度范圍上下慢放輕提，沖錘不明顯受阻礙，說明頂部已成孔并且是圓滑垂直的，此時用鋼絲繩活扣綁住內護筒，用吊機(或樁機自身重量)把內護筒放入外護筒內沉至孔底，必要時用振動錘下沉。 用沖擊鉆成孔

7、鋼護筒跟進法施工時，施工中應充分利用沖擊鉆的擴孔性能，使鋼護筒能順利下沉。鉆頭直徑大于鋼護筒外徑3  5cm，護筒到位后鉆頭改為滿足成孔要求的鉆頭直徑。 如果沖擊鉆在堅硬的巖石中的擴孔系數(shù)較小，不能滿足護筒下沉要求的，回填并加大鉆頭直徑二次沖孔，以保證鋼護筒順利下沉。為保證鋼護筒順利下滑，要求樁孔要豎直，無歪斜、縮頸。     3.4 注漿法 溶洞層數(shù)較多，為串珠狀。溶洞位置勘察準確，洞高大于0.5米，小于3米，土層中有較厚的砂層，溶洞漏漿會引起塌方的情況，采用預先壓注水泥漿，待水泥漿壓注工作完

8、成24小時后開始鉆進。壓注時壓力控制不大于0.4Mpa，并直到穩(wěn)定2秒后再進行下一個孔的注漿，或相鄰孔冒漿為止。     4、施工中出現(xiàn)的問題及處理     4.1 塌孔 如果有透水層，當沖擊到溶洞后，由于突然漏漿造成水頭高度急劇下降，透水層失穩(wěn)，形成漏斗狀塌孔。     4.1.1預防塌孔的方法:     4.1.1.1 采用沖擊鉆沖孔施工時，可將鋼護筒坐落在亞粘土

9、層上，再繼續(xù)沖擊成孔； 4.1.1.2 發(fā)現(xiàn)漏漿及時補水。     4.1.2塌孔的處理方法:     4.1.2.1 當成孔深度不大時，可全孔回填粘土，暫停一段時間后再深埋鋼護筒到不透水層，方可重新鉆孔;     4.1.2.2 當成孔深度較大時，可將鋼護筒一直坐落在塌孔的剌叭口下緣的亞粘土層上，護筒周圍回填粘土，擠實，再重新鉆孔。     4.2

10、0;卡鉆 卡鉆的原因和處理方法: 4.2.1沖擊鉆刃腳磨鈍、孔徑變小造成卡鉆，應經常對沖擊鉆進行補刃；     4.2.2孔不圓，形成梅花孔，最好用五刃和四刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆；     4.2.3十字孔、探頭石、落石等物卡鉆，或鉆頭卡在溶洞內，上下提動無效時，用“一”字形或半月形小鉆頭沿孔壁障礙物處沖擊，將障礙物擊破或擠走，提出鉆頭。 鉆頭在沖擊填充的片石時，沖擊后彈起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住，鉆頭不能上下，可用小沖擊鉆沖動，或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石

11、碴松動后再提出。     4.2.4鉆頭被溶洞頂板卡住時，可用漏斗形鋼套管順著大繩下入至鉆頭頂，導出鉆頭。鉆頭提出后用小沖程慢慢修孔，必要時回填片石、黏土重鉆。 鉆頭沖破溶洞頂板掉入溶洞，鉆頭傾斜，提不出來，應放小炮炸掉頂板巖，一般用藥量為300500g，一次不行可反復幾次，在沖擊到巖洞頂板時應采用小沖程打緊錘、打圓孔。 4.2.5發(fā)生卡鉆事故后，不宜強提鉆頭，免得拉壞機械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。當鉆頭可以上下活動時，利用鉆機上下提動鉆頭，并用撬棍拔動大繩使鉆頭旋轉，反復多次，提出鉆頭。   &#

12、160; 4.3 斜孔 由于溶洞面傾斜或出現(xiàn)探頭石，致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔。解決辦法是回填片石，用小沖程打緊錘反復沖擊，直至調正過來為止。但過大的沖程會導致成孔不圓，造成斜孔，一般以24m為宜。     4.4 漏漿     4.4.1在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流走，水頭高度急劇下降，造成漏漿。施工時要在孔邊備足一定數(shù)量的片石和粘土，一旦出現(xiàn)漏漿，要及時回填片石、粘土沖擊造壁，并馬上補水，防止水頭高度繼續(xù)下降。

13、 4.4.2意外跑漿：地質資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞，但突然發(fā)生跑漿，估計是擠破了旁邊大溶洞的洞壁，或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、粘土，整袋水泥堵塞起到護壁作用，使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。     4.5 埋鉆 埋鉆是由塌孔造成的。施工中發(fā)現(xiàn)漏漿應立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后塌孔，鉆頭便被埋在孔中。 處理方法:     4.5.1人工挖土鋼護筒跟進法：樁孔鉆進10m以內，地下水易于控制，沒有大的承壓力，人可以下到樁孔中去邊挖塌

14、落的泥石，邊護筒跟進，一直挖到鉆頭位置，護筒也跟進到鉆頭位置。 4.5.2真空吸渣法：將導管置于塌孔的底部，用9m3空壓機通過5066 mm鋼管壓入空氣吸出沉渣。這種方法適用于塌孔石頭的粒徑不大于25mm的情況。     4.6 其它注意問題     4.6.1遇到較大的土洞、空溶洞時，或連體薄層深洞迅速跨塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，在快到溶洞項板2m距離位置時應低錘輕沖擊、慢沖擊，減少溶洞大面積跨塌掉錘現(xiàn)象。 4.6.2混凝土塌落度以1820cm為宜；澆筑導管必須

15、密閉良好，澆筑時先放置隔水塞，澆注混凝土必須連續(xù)、快速；混凝土灌注比理論計算偏大是孔中有漿浸入溶洞，在溶洞地區(qū)澆筑樁基混凝土應增加。      5、結語 通過以往的工程的實踐，一般認為：做好超前地質鉆探，重點注意沖樁成孔，控制灌注混凝土，一定能控制好溶洞處理效果，確保工程質量。樁基裂隙及溶洞處理專項方案樁基礎施工中經常碰到溶洞及巖石裂隙等不良地質。1、裂隙的處理方案裂隙是地應力釋放在巖石中產生的裂縫,它會導致樁孔的漏漿、掉石塊,甚至卡鉆、掉鉆、塌孔等事故?，F(xiàn)場施工人員事先熟悉該樁位鉆探資料，當進尺達到不良區(qū)段時，嚴密監(jiān)控孔內

16、水頭，當發(fā)現(xiàn)水頭出現(xiàn)下降時。判斷是裂隙還是溶洞。當為裂隙時，水頭下降較緩，這時提鉆2-3m ，同時向孔內投入粘土塊和少量水泥，調整泥漿稠度。當水頭下降較大時，可補入泥漿保證孔內水頭壓力。待孔內水頭穩(wěn)定后，繼續(xù)鉆進。2、溶洞的處理方案 根據溶洞的洞高和洞內的填充物情況，對溶洞采用不同的處理方法，主要的處理方法有：拋填法、靜壓化學灌漿法、灌注混凝土填充法、套放大小鋼護筒法等。1.拋填法溶洞范圍小，溶洞高度小于1m，對照地質圖，當鉆至溶洞頂板l m左右時，減小沖擊鉆沖程控制在11.5m ，通過短沖程快頻率沖擊的方法逐漸擊穿溶洞，溶洞一被擊穿，孔內水頭迅速下降，

17、這時立即向孔內補充泥漿，同時提鉆至孔口，并向孔內投入片石、粘土塊和水泥，填充溶洞，當孔內水頭穩(wěn)定時，用測線測出回填厚度，當回填厚度大于l m時，使溶洞范圍形成護壁后，再繼續(xù)施工。穿越溶洞范圍的樁鋼筋籠在溶。發(fā)現(xiàn)異常情況及時采用以上方法,反復沖砸，填塞溶洞，擠密護壁，直至順利穿過溶洞。洞上下各1m范圍在鋼筋籠的定位筋焊接厚4mm的鋼板圓筒，在圓筒外增加四根定位鋼筋 2.（靜壓化學灌漿法）施工方法主橋樁基精確放樣后，在樁基施工平臺上用地質鉆于樁中心進行超前鉆，必要時增加鉆位。根據超前鉆的結果，確定護筒的打入深度。有溶洞的樁位，護筒沉至風化巖層，置于強風化巖面上，這樣可穿過土洞。

18、護筒的底部即為巖層或溶洞的頂部。沒有溶洞的樁，護筒沉放要穿過淤泥質亞粘土、砂礫層，置于砂礫質亞粘土層至少2m深。根據溶洞的不同類型，最后決定兼用兩種不同的施工方案。當溶洞內有填充物填滿或有流砂的，或當溶洞為空洞或填充物不滿（水洞）且深度在13m的，在鉆孔樁施工前先進行預處理，采用靜壓化學灌漿法固結填充物和流砂，或用此法填滿溶洞，在固結體達到一定強度以后再鉆孔施工。2.1.1技術要求溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間并達到一定的強度（20mpa以上），防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。溶洞預處理施工，在鉆孔樁施工

19、之前進行，相當于在樁基礎施工過程中，于鉆孔樁施工工序之前加入一道預處理工序，與樁基施工的各工序一起形成流水作業(yè)。 2.1.2施工方案（1）處理方法選擇由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規(guī)則性，決定了其處理的最有效和比較經濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，采用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。（2）靜壓化學灌漿的加固特點漿材可在幾秒或在幾十秒內瞬間凝固，可控制漿液灌注在一定范圍內且不流失，材料的利用率高，比較經濟。漿材的結石率為100，即1m3體積漿材可得1m3結石體。對溶洞中的砂、礫

20、等土體，漿液是通過滲透作用板結砂和礫的；對于溶洞中的稀土、亞粘土等土體，漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的；對于無填充物和半填充溶洞的空間，漿液是通過充填作用填滿溶洞的。漿液在土體中的滲透擴散方向是往小主應力面方向，漿液固化后，小主應力面得到加固，而原次小主應力面變成小主應力面。這樣，通過對小主應力面反復不斷的加固，一方面滲透、擠密溶洞中的土體的空隙，充填溶洞的空間，在樁體周圍形成防水帷幕，防止流砂和保證護壁泥漿不流失；另一方面，提高溶洞中土體的承載力和抗剪力形成擋土墻，防止坍孔。靜壓化學灌漿的關鍵在于漿材的配方和工藝。（3）工藝設計布孔：在超前鉆有溶洞的樁位四周均布4個灌漿孔鉆孔：孔徑80m

21、m，孔深要求達到最深溶洞的底部。材料：普硅425水泥（新標準為普硅32.5mpa水泥）與化學漿。工藝：采用雙液灌漿系統(tǒng)進行全孔灌漿，要求少量多次、反復灌漿，如溶洞空間容積大、倒水性強，則在混凝土干料中添加一定量水玻璃。2.1.3主要施工機械設備主要機械設備有：bw250泥漿泵，bw150泥漿泵，100型鉆機，泥漿攪拌機和貯漿槽，高壓灌漿管及其配件。3、灌注混凝土填充法1、溶洞的高度在1.03.0m之間，且溶洞為填充或半填充的，則先向拋填片（碎）石、砂混合物和注水泥漿，然后用小沖程沖擊片石擠壓到溶洞邊形成泥漿碎石外護壁，水泥砂漿將片石空隙初步堵塞后，停止沖擊，24小時后，待水泥的強度達到2.5M

22、Pa后，再繼續(xù)沖擊，穿過溶洞。2、護筒跟進法1.溶洞高在3.0<h<5.0m，對于多層溶洞間距較小的采用鋼護筒穿越處理。先用沖擊錘進行沖孔、擴孔處理，然后采用振動錘將鋼護筒振動下沉至溶洞底部，為保證鋼護筒的強度和剛度，每隔2m，設置加強鋼板箍。3、溶洞高大于5.0m（多層），且溶洞間距較大時，擬采用套內護筒法施工，即用內護筒穿過溶洞的方法進行施工。內護筒長度L=h+2m（h為地質超前鉆確定的多層溶洞高）內護筒內徑應比設計樁徑大20cm左右，外徑應小于外護筒內徑5cm左右，若遇第二層溶洞，第二層溶洞的內護筒外徑比上層內護筒內徑小35cm。1、內護筒長度的確定護筒長度：Lh2（m）（h為多層溶洞高度）2、內護筒內徑的確定：內護筒內徑應大于220cm，同時外徑應小于外護筒內徑5cm左右，如果只下一次內護筒（一層溶洞），內護筒內徑選用233cm，壁厚為1cm，則外徑為235cm（主橋外護筒內徑為240cm）。當遇到第二層溶洞時，第