1、溶洞區(qū)沖擊鉆孔灌注樁施工方法江蘇地質(zhì)基樁工程公司馬海華摘要：在沖擊鉆孔灌注樁的施工中， 經(jīng)常會遇到樁孔出現(xiàn)溶洞的情況， 作為地下隱蔽工程， 給施工帶來很大困難， 如處理方法不當(dāng)， 往往會造成掉鉆、 卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔等事故發(fā)生，導(dǎo)致工期的拖后，影響工程進(jìn)度，如樁基處理不好甚至影響上部主體使用壽命及安全。 因此我們在施工中必須充分了解樁位所遇溶洞的發(fā)育規(guī)律、基本形態(tài)、規(guī)模大小、溶穴頂板巖層厚度、完整性、洞內(nèi)充填物形狀等，采取穩(wěn)妥的措施，保證施工的順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞：沖擊鉆孔；溶洞；灌注樁施工；1、工程概況由我公司施工的銅陵恒大綠洲三期 4751#樓沖擊鉆孔灌注樁工程中出現(xiàn)了各種各樣形式

2、的溶洞，根據(jù)勘察資料， 47#-49#樓下伏基巖為角礫巖，主要成分為石灰?guī)r，為碳酸鹽類巖。巖溶現(xiàn)象自上而下由強變?nèi)酰换鶐r面上分布著溶溝、溶槽等，淺部基巖地方溶洞發(fā)育較強， 有的甚至呈串珠狀自上而下分布。 構(gòu)造裂隙發(fā)育，地下水含量較豐富。鉆探揭露一般淺部溶洞充填物多，深部充填物相對較少，充填物呈全充填 - 半充填 - 無充填，一般呈軟塑可塑狀態(tài)。根據(jù)鉆孔揭露溶洞在場地分布情況，及鉆孔水平見洞率和線溶洞發(fā)育率的統(tǒng)計， 溶洞在本場地內(nèi)均有分布， 發(fā)育程度為較發(fā)育；溶洞頂板厚度較薄，多在 0.15 10.20m 間，洞高 0.3 18.4m，且溶洞頂板裂隙發(fā)育破碎，屬于不穩(wěn)定的巖溶地基針對本工程溶洞分

3、布的具體情況， 我們擬采用以下施工方案進(jìn)行施工， 具體方法如下：首先采用沖擊鉆成孔， 其次根據(jù)具體情況采用投放拋填物的方法處理溶洞，然后考慮采用澆灌低標(biāo)號混凝土方案。我們確定施工方法前，應(yīng)根據(jù)溶洞超前鉆資料對溶洞進(jìn)行分類。溶洞的分類：a、按溶洞大小分為：大溶洞，洞高大于3m；小溶洞，洞高小于3m。b、按洞內(nèi)有無充填物分為：有充填、包括亞砂土充填和亞粘土充填，有可塑、軟塑和流塑之分；半充填、有一半左右充填；無充填物為空洞。c、按是否漏水分為：全漏水，嚴(yán)重漏水（與其他溶洞或地下地下暗河連通）；半漏水；不漏水。d、按溶洞垂向數(shù)量分為：單個溶洞，多個溶洞。2、溶洞地質(zhì)條件下沖擊鉆孔灌注樁的施工方法在溶

4、洞地區(qū)進(jìn)行沖擊鉆孔灌注樁的施工非常困難，事故多、進(jìn)度慢、成本高，因此，施工前應(yīng)熟悉地質(zhì)報告、 弄清溶洞所在位置、 溶洞大小、有無充填物、是否漏水等情況，據(jù)此確定每根樁的施工方案。2.1 常規(guī)成孔法（按無溶洞地質(zhì)考慮）當(dāng)溶洞內(nèi)有可塑或軟塑的亞粘土填充物且溶洞不漏水時，不管溶洞垂向數(shù)量多少，都可以不考慮溶洞的存在，按照正常的地質(zhì)情況施工沖擊鉆孔。2.2 片石粘土筑壁法在溶洞內(nèi)無充填或半充填、 溶洞不太大（一般在 3m 以內(nèi)）。在存在半漏水、嚴(yán)重漏水溶洞，護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時，可采用片石加粘土（按1 m3：13m3 體積比）回填沖擊使其形成泥石護(hù)壁，嚴(yán)重漏水溶洞還可采用片石、粘土和整包水泥（ 1

5、 m3：13m3：0.51t 比例，順序為袋裝水泥、袋裝粘土、片石）回填沖擊，用 0.50.8m 小沖程， 1 次不行回填沖擊 2 次， 2 次不行回填沖擊3 次，反復(fù)回填片石粘土，反復(fù)沖擊，直到形成泥石護(hù)壁，不再漏漿為止，這是一種比較成熟的施工方法（有溶洞大多采用此種方法）。2.3 低標(biāo)號混凝土澆灌法在溶洞極大（大于 3m），洞內(nèi)無充填物或有流塑充填物，漏水很嚴(yán)重，或巖石表面傾斜或出現(xiàn)探頭石， 致使鉆頭沿軟的低的部位下滑造成斜孔， 樁孔施工時嚴(yán)重傾斜，采取片石加粘土反復(fù)打密仍無法形成泥石護(hù)壁或樁孔無法糾偏時，可采取 C15 混凝土澆灌，用混凝土將溶洞全部充填，使混凝土何溶洞形成一個整體，待混

6、凝土強度達(dá)到要求后再行施工。3、施工中出現(xiàn)的問題及處理方法3.1 坍孔鋼護(hù)筒短的只有12m，坐落在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層上，當(dāng)沖擊到溶洞后，突然漏漿造成水頭高度急劇下降，上部地層失穩(wěn)，形成漏斗狀坍孔。1）預(yù)防坍孔的方法：采用沖擊鉆孔時， 可將鋼護(hù)筒適當(dāng)加長， 再使用大比重、 高粘度優(yōu)質(zhì)泥漿沖擊成孔。發(fā)現(xiàn)漏漿及時補充大比重優(yōu)質(zhì)泥漿。2）坍孔的處理方法：當(dāng)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(hù)筒或加大泥漿比重，重新鉆孔。當(dāng)成孔深度較大時，可將鋼護(hù)筒坐落在坍孔的喇叭口下緣的亞粘土層上，護(hù)筒周圍回填粘土，擠實，再重新鉆孔?；炷翝补喾ǎ喝芏磳訑?shù)較多，為串珠狀，溶洞位置勘察準(zhǔn)確，洞高大于

7、0.5m 小于 3m，土層中有極厚的砂層，溶洞漏漿會引起坍方的情況，采用直接澆灌低標(biāo)號混凝土，待達(dá)到一定強度后，再重新鉆孔。3.2 卡鉆卡鉆的原因和處理方法：沖擊鉆沖擊過程中，容易發(fā)生磨損，使仁腳磨鈍，孔徑變小，造成卡鉆，所以應(yīng)經(jīng)常對沖擊鉆進(jìn)行補刃，保證一定的樁徑?？撞粓A，形成梅花樁，最好用六刃和四刃鉆頭打圓孔，不用一字鉆頭。鉆頭在沖擊填充的片石時， 拼起的石塊將鉆頭和孔壁的空隙擠住， 鉆頭不能上下，可放小炮震活鉆頭， 也可用小沖擊鉆沖動或用沖吸的方法將卡在鉆頭上的石渣松動后再提出。鉆頭沖破溶洞頂板掉入溶洞鉆頭傾斜，提不出來，應(yīng)放小炮炸掉頂板巖，一般用藥量為 300500g，一次不行可反復(fù)幾次

8、，在沖擊到巖洞頂板時因采用小沖程打緊繩打圓孔?？ㄣ@時不宜強提，免得拉壞機械，拉斷鋼絲繩，掉鉆頭。3.3 斜孔由于巖石表面傾斜或出現(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，也可灌注水下砼，待強度形成后用水沖程打緊繩反復(fù)沖擊，直至調(diào)整過來為止，但過大的沖程會導(dǎo)致成孔不圓，造成斜孔，一般以24m 為宜。3.4 漏漿在沖擊成孔中，由于有的溶洞與地下暗河或其他溶洞相通，泥漿迅速流失，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， 并馬上補漿， 防止水頭高度繼續(xù)下降。3.5 埋鉆埋鉆是由坍孔造成的，施工中發(fā)生漏漿應(yīng)

9、立即將鉆頭提到孔外，如果未及時提鉆，漏漿后坍孔，鉆頭便被埋在孔中。處理方法：真空吸渣法， 將導(dǎo)管置于坍孔的底部， 用 9m3 的空壓機通過 5066mm 鋼管壓入空氣吸出沉渣，這種方法用于坍孔石頭的粒徑不大于25mm 的情況。3.6 掉錘遇到較大的土洞、空洞時，或連體落成，深洞迅速垮塌，出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象，處理方法：在快到溶洞頂板 2m 距離位置時，應(yīng)低錘輕沖擊，慢沖擊，減少溶洞大面積垮塌掉錘現(xiàn)象。4、其他注意事項鉆機正常鉆進(jìn)時，應(yīng)注意以下事項：泥漿的調(diào)制和使用實踐證明泥漿是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)， 必須從嚴(yán)控制。 泥漿一般采用水、粘土（或膨潤土）和添加劑按適當(dāng)比例配置而成。在施工中應(yīng)注意

10、檢測泥漿的各項指標(biāo)， 不合要求時， 應(yīng)隨時改正， 尤其是比重和粘度這兩項最直觀、最重要的指標(biāo)。泥漿的比重過大既影響鉆進(jìn)速度，也使孔壁泥皮增厚；泥漿的比重過小則護(hù)壁性能差，容易坍孔。開孔及整個鉆進(jìn)過程中， 應(yīng)始終保持泥漿的正常循環(huán)， 可采用濃泥漿、 小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅實不坍不漏，掏渣后根據(jù)泥漿濃度及時補水。沖程確定應(yīng)根據(jù)土層情況分別確定：一般在堅硬密實碎石層時采用高沖程（ 100120 ），在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層高液限過粘土、含砂低液限粘土?xí)r宜采用中沖程（ 5080 ）。沖程過高，對孔底振動大，宜引起坍孔。在易坍塌或流沙地段宜用小沖程 （小于 50 ），并應(yīng)提高泥漿的粘度

11、和相對密度； 因故停鉆或處理事故必須將鉆頭提出孔外。鋼絲繩的松放長度一般在通過松軟土層每次可松繩 2m 3m，在密實堅硬土層可松繩 3m5m。應(yīng)注意防止松繩過少，形成 “打空錘 ”，使鉆機、鉆架及鋼絲繩受到過大的意外荷載，遭受損壞。松繩過多，則會減少沖程，降低鉆進(jìn)速度，嚴(yán)重時使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。掏渣在鉆孔過程中， 應(yīng)根據(jù)鉆進(jìn)速度及時撈取渣樣。一般在密實堅硬土層鉆進(jìn)小于 20 50 、松軟地層每小時純鉆進(jìn)小于 50 100 時，應(yīng)進(jìn)行循環(huán)泥漿撈渣。撈至泥漿內(nèi)含渣顯著減少、無粗顆粒、相對密度恢復(fù)正常為止。當(dāng)鉆渣太厚時，泥漿不能將鉆渣全部懸浮上來，鉆錘沖擊不到新土（巖）層上，還會使泥漿逐漸變稠，吸收大量沖擊能，并妨礙鉆錘轉(zhuǎn)動，使沖擊進(jìn)尺顯著下降，或沖擊成梅花孔、扁孔的危險，故必須及時掏渣。在開孔階段， 為使鉆渣擠入孔壁， 可待鉆進(jìn) 4m 5m 后再掏渣。正常鉆進(jìn)每班至少應(yīng)掏渣一次。 撈渣后應(yīng)及時向孔內(nèi)添加泥漿或清水維護(hù)水頭高度。 投放粘土自行造漿的，一次不可投入過多，以免粘錘、卡錘。驗孔